淺談頭孢曲松鈉廢水的處理研究！

頭孢曲松鈉具有藥效存在時間長、對人體產(chǎn)生 的副作用較小、毒性小、使用效果比大多數(shù)抗生素 好等優(yōu)點。目前，我國抗生素生產(chǎn)企業(yè)約為世界總 生產(chǎn)企業(yè)的 30%左右。頭孢曲松鈉廢水屬于高濃度 的有機廢水，具有有毒有害、難降解、成分復雜等特點。直接排放進入水體后對環(huán)境危害較大，且 不利于水體進行自然修復，也可能引起某些危害生 態(tài)系統(tǒng)的細菌或者病毒產(chǎn)生耐藥性而不易被殺害， 使得水體中生物的生存受到嚴重威脅或成為某些疾 病的源頭，也有可能殘留在生物體內(nèi)被人類食用進 而轉移至人體中，對人體的生命健康造成嚴重威脅。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

儀器：雙頻數(shù)控超聲波清洗器（KQ-500VDE昆山舒美）；（D2F-1B 廈門德儀設 備有限公司）；X 射線衍射儀（S martLab 上海仁特檢測儀器有限公司）；透射電子顯微鏡（Tecnai G2F20 S-TWIN 美國 FEI 公司）；集熱式恒溫加熱磁力 攪拌器 pH 計（HI2213 哈納沃德儀器有限公司）； 可見分光光度計（721G 上海精密科學儀器有限公 司）。 試劑：高錳酸鉀；注射用頭孢曲松鈉（悅康藥 業(yè)集團有限公司）；過硫酸鈉；硫酸高鐵銨；實驗用 水均為蒸餾水。

1.2 α-MnO2的制備

本實驗采取水熱法制備 α-MnO2，取燒杯加入 適量的高錳酸鉀、40 mL 超純水，溶解。在超聲條 件下緩慢滴入 0.7 mL 乙酸，攪拌。隨后移到高壓反 應釜中密封。放置真空干燥箱中，溫度為 140 ℃， 反應時間為 12 h。反應結束后取出，用超純水、無 水乙醇沖洗多次，直至中性，過濾在 60 ℃下在真 空干燥 8 h。最后將若干次所得產(chǎn)物研磨后混合，備 用。

1.3 測定方法

利用頭孢曲松鈉標液與硫酸高鐵銨溶液（0.415 mol/L）顯色，在 470 nm 波長下測定其吸光度，計 算頭孢曲松鈉廢水的去除率。

2 結果與分析

2.1 過硫酸鹽投加量對過硫酸鹽去除頭孢曲松鈉廢水的影響

分別移取模擬頭孢曲松鈉廢液 50 mL、分別加 入 50、100、150、200、250、300、350、400 mmol/L 的過硫酸鈉溶液 50 mL 于 250 mL 錐形瓶中，置于 恒溫水浴振蕩器（轉速 100 r/min、溫度 50 ℃）中。取樣測定，計算頭孢曲松鈉廢水的去除率。結果如 圖 1 所示。

由圖 1 可知，頭孢曲松鈉廢水的去除率隨著過 硫酸鈉投加量的增加而不斷增加，這表明隨著過硫 酸鹽投加量的增加，產(chǎn)生的硫酸根自由基不斷增多， 氧化分解頭孢曲松鈉廢水的能力增強，去除效率不 斷提高。當過硫酸鹽投加量為 250~400 mmol/L 時， 過硫酸鹽加入量明顯上升，但去除率并無明顯變化。 一方面 S2O8 2-濃度升高，SO4 ﹣ ·會與 S2O8 2-發(fā)生反應， 使得 SO4 ﹣ ·濃度減少，從而影響頭孢曲松鈉廢水的 去除率，另一方面 SO4 ﹣ ·會發(fā)生自我淬滅反應，以 至 SO4 ﹣ ·濃度下降。因此，雖然過硫酸鹽投加量增 多，但去除率變化較小甚至有下降趨勢。因此， 從本實驗中可知，過硫酸鹽處理頭孢曲松鈉廢水的 最佳投加量為 250 mmol/L。

2.2 反應時間對過硫酸鹽去除頭孢曲松鈉廢水的影響

取模擬頭孢曲松鈉廢液 50 mL、過硫酸鈉 50 mL 至 250 mL 錐形瓶中，置于水浴恒溫振蕩器中。 分別在 10、20、30、60、90、120 min 取樣。取樣 測定，計算頭孢曲松鈉廢水的去除率。結果如圖 2 所示。

由圖 2 可知，隨著反應時間的延長，頭孢曲松鈉 廢水去除率不斷上升。當反應時間為 120 min 和 135 min 時，頭孢曲松鈉廢水的去除率相差甚小。由此可 得，反應時間的延長使得產(chǎn)生的 SO4 ﹣ ·不斷增多，氧 化去除污染物質的能力變強，以至于頭孢曲松鈉廢水 去除率不斷升高，過硫酸鈉去除頭孢曲松鈉廢水的最 佳反應時間為 120 min，最大去除率為 71 %左右，頭 孢曲松鈉廢水的去除率與反應時間成正比。

3 結論

（1）溫度對過硫酸鹽的活化作用明顯，SO4 - ·產(chǎn) 生量增加。常溫下去除效果較差，隨著溫度的不斷 升高，頭孢曲松鈉去除效率不斷增大，70 ℃時，可 幾乎全部去除。
（2）溶液 pH 對過硫酸鹽去除頭孢曲松鈉廢水 影響程度較小，pH 值改變時，去除效率變化不大， 但相比于酸性或堿性條件下，在近中性條件，即 pH 為 6 時，最有利用于污染物質的去除，頭孢曲松鈉 廢水的最大去除率可達到 71.1%。在實際應用中可 本著經(jīng)濟的原則，不調節(jié)廢水的 pH。
（3）α-MnO2 具有活化過硫酸鹽的作用，可明 顯提高頭孢曲松鈉廢水的去除效率。但是 α-MnO2 的投入量過多，會受到自身或者過硫酸鹽濃度的限 制。當過硫酸鹽濃度為 250 mmol/L 時，最佳投入量 為 0.2 g/L，頭孢曲松鈉廢水去除率為 89.7%，不投 加 α-MnO2 時，最大去除率可達到 70.6%，去除率 約上升 20%左右。