浅谈头孢曲松钠废水的处理研究！

头孢曲松钠具有药效存在时间长、对人体产生 的副作用较小、毒性小、使用效果比大多数抗生素 好等优点。目前，我国抗生素生产企业约为世界总 生产企业的 30%左右。头孢曲松钠废水属于高浓度 的有机废水，具有有毒有害、难降解、成分复杂等特点。直接排放进入水体后对环境危害较大，且 不利于水体进行自然修复，也可能引起某些危害生 态系统的细菌或者病毒产生耐药性而不易被杀害， 使得水体中生物的生存受到严重威胁或成为某些疾 病的源头，也有可能残留在生物体内被人类食用进 而转移至人体中，对人体的生命健康造成严重威胁。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

仪器：双频数控超声波清洗器（KQ-500VDE昆山舒美）；（D2F-1B 厦门德仪设 备有限公司）；X 射线衍射仪（S martLab 上海仁特检测仪器有限公司）；透射电子显微镜（Tecnai G2F20 S-TWIN 美国 FEI 公司）；集热式恒温加热磁力 搅拌器 pH 计（HI2213 哈纳沃德仪器有限公司）； 可见分光光度计（721G 上海精密科学仪器有限公 司）。 试剂：高锰酸钾；注射用头孢曲松钠（悦康药 业集团有限公司）；过硫酸钠；硫酸高铁铵；实验用 水均为蒸馏水。

1.2 α-MnO2的制备

本实验采取水热法制备 α-MnO2，取烧杯加入 适量的高锰酸钾、40 mL 超纯水，溶解。在超声条 件下缓慢滴入 0.7 mL 乙酸，搅拌。随后移到高压反 应釜中密封。放置真空干燥箱中，温度为 140 ℃， 反应时间为 12 h。反应结束后取出，用超纯水、无 水乙醇冲洗多次，直至中性，过滤在 60 ℃下在真 空干燥 8 h。最后将若干次所得产物研磨后混合，备 用。

1.3 测定方法

利用头孢曲松钠标液与硫酸高铁铵溶液（0.415 mol/L）显色，在 470 nm 波长下测定其吸光度，计 算头孢曲松钠废水的去除率。

2 结果与分析

2.1 过硫酸盐投加量对过硫酸盐去除头孢曲松钠废水的影响

分别移取模拟头孢曲松钠废液 50 mL、分别加 入 50、100、150、200、250、300、350、400 mmol/L 的过硫酸钠溶液 50 mL 于 250 mL 锥形瓶中，置于 恒温水浴振荡器（转速 100 r/min、温度 50 ℃）中。取样测定，计算头孢曲松钠废水的去除率。结果如 图 1 所示。

由图 1 可知，头孢曲松钠废水的去除率随着过 硫酸钠投加量的增加而不断增加，这表明随着过硫 酸盐投加量的增加，产生的硫酸根自由基不断增多， 氧化分解头孢曲松钠废水的能力增强，去除效率不 断提高。当过硫酸盐投加量为 250~400 mmol/L 时， 过硫酸盐加入量明显上升，但去除率并无明显变化。 一方面 S2O8 2-浓度升高，SO4 ﹣ ·会与 S2O8 2-发生反应， 使得 SO4 ﹣ ·浓度减少，从而影响头孢曲松钠废水的 去除率，另一方面 SO4 ﹣ ·会发生自我淬灭反应，以 至 SO4 ﹣ ·浓度下降。因此，虽然过硫酸盐投加量增 多，但去除率变化较小甚至有下降趋势。因此， 从本实验中可知，过硫酸盐处理头孢曲松钠废水的 最佳投加量为 250 mmol/L。

2.2 反应时间对过硫酸盐去除头孢曲松钠废水的影响

取模拟头孢曲松钠废液 50 mL、过硫酸钠 50 mL 至 250 mL 锥形瓶中，置于水浴恒温振荡器中。 分别在 10、20、30、60、90、120 min 取样。取样 测定，计算头孢曲松钠废水的去除率。结果如图 2 所示。

由图 2 可知，随着反应时间的延长，头孢曲松钠 废水去除率不断上升。当反应时间为 120 min 和 135 min 时，头孢曲松钠废水的去除率相差甚小。由此可 得，反应时间的延长使得产生的 SO4 ﹣ ·不断增多，氧 化去除污染物质的能力变强，以至于头孢曲松钠废水 去除率不断升高，过硫酸钠去除头孢曲松钠废水的最 佳反应时间为 120 min，最大去除率为 71 %左右，头 孢曲松钠废水的去除率与反应时间成正比。

3 结论

（1）温度对过硫酸盐的活化作用明显，SO4 - ·产 生量增加。常温下去除效果较差，随着温度的不断 升高，头孢曲松钠去除效率不断增大，70 ℃时，可 几乎全部去除。
（2）溶液 pH 对过硫酸盐去除头孢曲松钠废水 影响程度较小，pH 值改变时，去除效率变化不大， 但相比于酸性或碱性条件下，在近中性条件，即 pH 为 6 时，最有利用于污染物质的去除，头孢曲松钠 废水的最大去除率可达到 71.1%。在实际应用中可 本着经济的原则，不调节废水的 pH。
（3）α-MnO2 具有活化过硫酸盐的作用，可明 显提高头孢曲松钠废水的去除效率。但是 α-MnO2 的投入量过多，会受到自身或者过硫酸盐浓度的限 制。当过硫酸盐浓度为 250 mmol/L 时，最佳投入量 为 0.2 g/L，头孢曲松钠废水去除率为 89.7%，不投 加 α-MnO2 时，最大去除率可达到 70.6%，去除率 约上升 20%左右。