4-AA，化学名(3R，4R)4-乙酸基-3-[(R)-((叔丁基二甲基硅)氧基)乙基]-2-氮杂环丁酮，是碳青霉烯类(培南类)抗生素的关键中间体，是合成培南类药物的必需原料。目前，国内生产碳青霉烯类药物的厂家非常少见，基本缘由在于分子中含有三个手性中心，合成难度大，因而此类废水并不常见，也少有相关工业废水处理的报道。

　　山东某化学原料药4-AA合成车间，生产废水水质成分复杂，污染物浓度高，可生化性差，含有大量难降解物质，必需经过预处置后才干进入生化处置单元。Fenton氧化是一种高级化学氧化，具有十分强的氧化才能，对有机物分子有断链、开环作用，可有效提升废水可生化性，常用于去除废水中的COD和色度，既可作为深度处置工艺用于处置二级生化出水，也可作为预处置工艺对废水实施水质的改善。因而，讨论采用Fenton氧化法对4-AA废水实施预处置，将为后续生物处置提供重要保证。

　　1、资料和办法

　　1.1 废水水质

　　山东某化学原料药4-AA合成车间生产废水水质见表1。

　　1.2 仪器和试剂

　　JB-2型恒温磁力搅拌器;PHSJ-4A数显pH计;剖析天平;剖析纯30%H2O2;剖析纯FeSO4·7H2O;剖析纯NaOH;剖析纯。

　　1.3 实验办法

　　常温条件下，取4-AA废水1000mL置于2L烧杯中，用98%H2SO4调理废水pH值至酸性，根据实验需求分别投加一定量的FeSO4·7H2O和30%H2O2，在磁力搅拌器上反响一定时间，然后用30%NaOH溶液调理废水pH值至中性，静置一段时间后取上清液测定出水COD浓度。

　　1.4 检测办法

　　色度：稀释倍数法(GB11903-89);pH：PHSJ-4A数显pH计;COD：重铬酸盐法(HJ828-2017);BOD5：稀释与接种法(HJ505-2009)。

　　2、实验结果与讨论

　　2.1 不同初始pH值对COD去除率的影响

　　投加30%H2O2为5ml/L，投加FeSO4·7H2O为2g/L，反响时间2h，研讨不同初始pH值对COD去除率的影响，如图1所示。

　　由图1能够看出，废水初始pH值过低时处置效果很差，随着初始pH值的不时升高，COD去除率也在不时上升。当废水初始pH值为3.5时，出水COD最低，COD去除率到达最高值为50.04%;继续提升废水的初始pH值，COD去除率反而降落。这是由于pH值过低时，·OH生成量较小，氧化效果差。假如pH值过高，Fe2+在碱性条件下构成了氢氧化物沉淀，从而失去催化性能，也不利于·OH的生成。因而，肯定废水最佳反响初始pH值为3.5。

　　2.2 H2O2投加量不同对COD去除率的影响

　　调理废水pH=3.5，投加FeSO4·7H2O为2g/L，改动H2O2投加量，反响时间2h，研讨不同H2O2投加量对COD去除率的影响，如图2所示。

　　从图2能够看出，反响一开端COD的去除效果是随着H2O2投加量增加而提升，当H2O2投加量为4ml/L时，COD去除效果最高，COD去除率达53.24%，随后再提升H2O2投加量，出水COD反而有所升高，去除率降落。

　　缘由是随着H2O2投加量增加，有利于反响Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OHˉ的实施，·OH的浓度也随之相应提升，去除率也就随之升高。当过度增大H2O2投加量时，形成H2O2过量，且过量的H2O2会与·OH发作反响，形成·OH减少，氧化效率降落。因而，综合思索H2O2投加量为4ml/L是最佳条件。

　　2.3 不同FeSO4·7H2O投加量对COD去除率的影响

　　调理废水pH=3.5，投加H2O2为4ml/L，改动FeSO4·7H2O投加量，反响时间2h，研讨不同FeSO4·7H2O投加量对COD去除率的影响，如图3所示。

　　从图3看出，随着FeSO4·7H2O投加量的增加，COD去除率呈现出了先升高后降低的趋向。当FeSO4·7H2O投加量由0.5g/L提升至1.5g/L时，出水COD不时降落，COD去除率明显提升，投加量为1.5g/L，COD去除率到达51.46%。当FeSO4·7H2O投加量由1.5g/L提升至2.5g/L时，去除率开端有小幅降低。是由于Fe2+是Fenton氧化的催化剂，随着Fe2+浓度的增加，·OH的生成量会增加，有利于COD的降解，但是当Fe2+浓渡过高时，会与生成的·OH发作反响，所以COD去除率开端降低。因而肯定FeSO4·7H2O投加量为1.5g/L。

　　2.4 反响时间对COD去除率的影响

　　调理废水pH=3.5，投加H2O2为4ml/L，FeSO4·7H2O投加量为1.5g/L，反响一定时间，研讨不同反响时间对COD去除率的影响，如图4所示。

　　从图4中能够看出，在起初的1.5h内，Fenton反响效果较好，COD去除效果明显，反响在1.5h内根本曾经完成，当反响时间大于1.5h后，COD去除率根本不变，过度延长反响时间反而造成COD去除率有细微的降落。因而，肯定最佳反响时间为1.5h。

　　2.5 反响前后可生化性比照

　　抽选8组实验的出水，测定BOD5/COD，理解Fenton氧化对4-AA废水可生化性的改善状况，如表2所示。

　　从表2能够看出，4-AA废水经过Fenton氧化预处置后，出水BOD5/COD明显升高，从原水的0.25升高至0.37，可能是由于局部大分子、难降解物质被毁坏，转变为容易降解的小分子物质。经Fenton预处置后的4-AA废水可生化性大大改善，为后续生物处置提供了良好条件。

　　3、结论

　　(1)采用Fenton氧化法对高浓度、难降解的4-AA生产废水实施预处置，最优条件为初始pH=3.5，30%H2O2投加量4ml/L，FeSO4·7H2O投加量1.5g/L，反响时间1.5h，COD去除率可达50%~55%，从8000~11000mg/L降落到5000mg/L左右。

　　(2)该废水经过Fenton氧化预处置后，可生化性大大改善，BOD5/COD从0.25升高至0.37，可为后续生物处置提供有利条件。