金刚烷胺制药废水具有可生化性差、难降解、成分复杂、无机离子含量高等特点,废水中所含的金刚烷胺笼状结构大大增加了废水处理的难度。本文以去除废水中金刚烷胺、减少废水中有机物质为目的,采用Fenton-超声工艺对金刚烷胺制药废水进行处理研究。对于废水中的大量溴离子,采用电渗析设备的方法进行回收,实现废水资源化。 首先采用Fenton氧化法对金刚烷胺模拟废水进行处理,考察了初始pH、双氧水投加量、反应时间和H2O2/Fe2+对反应的影响,优化的操作条件：初始pH为3.0,双氧水投加量为98mmol/L,硫酸亚铁投加量为33mmol/L,反应时间为40min。经过Fenton氧化,废水COD去除率接近90%,B/C从原来的0.08上升到0.53。反应过程中间产物采用三维荧光和GC-MS进行分析。三维荧光分析表明,芳香类蛋白物质、色氨酸类蛋白物质、可见富里酸类似物以及紫外富里酸类似物都可以被氧化降解。GC-MS结果表明,金刚烷胺笼状结构可以有效地被Fenton体系所破坏,取代芳香醛、芳香酯或者芳香酸是主要的中间产物,之后这些结构被进一步氧化降解为长链酰胺和烷烃,*后矿化为CO2和H2O。根据这些中间产物,推测得到金刚烷胺可能的降解途径。 采用Fenton工艺对实际金刚烷胺制药废水进行处理,处理结果表明,Fenton工艺在*佳条件下的TOC去除率仅为17%,不足以满足该类废水的处理需求。Fenton-超声联合工艺对金刚烷胺制药废水的处理结果表明,优化的操作条件：初始pH为3.0,双氧水投加量为2mol/L, H2O2/Fe2+摩尔比为20,声能密度为5W/ml。在此条件下,废水的TOC去除率达到65.6%,比两种工艺单独处理的TOC去除率之和高18%,可见两种工艺的协同效果非常明显。Fenton过程对于废水毒性去除的效果比较明显,可达50%,超声过程对于废水的毒性去除基本没有效果。利用三维荧光和GC-MS对反应出水进行检测,发现Fenton-超声工艺不仅降低了废水中的有机物浓度,更能减少废水中含苯环的难生物降解物质量,处理后废水中的大部分污染物被降解。 采用电渗析设备技术对金刚烷胺制药废水中的溴化氢进行了回收,试验结果表明,在操作电压为15V、盐室/酸室体积比为1、极液浓度为0.4mol/L的条件下,废水中的溴化氢回收率高达90%以上,平均电流效率接近80%,能耗为0.135kWh·mol-1(HBr)。电渗析设备可以有效回收金刚烷胺制药废水中溴化氢,实现金刚烷胺制药废水的脱盐和资源化利用。