污水处理技术工艺

制药废水处理技术与工艺浅析共享

我国约有14亿人口,对疾病治疗和康复护理的需求很大,这催生了许多制药业。近年来,随着我国人口老龄化的加剧,新增人口也在不断增加,在很大程度上加快了我国医药产业的发展。与此同时,制药过程产生的制药废水也不断出现在公众面前,并开始成为影响人们生活环境的重要污染源之一。如何有效地处理制药废水以及如何采取有效的处理技术是解决这一问题的关键。

制药废水,是制药企业在生产中成药或西药产生的废水。制药废水主要包括抗生素生产(生产)废水、合成药物生产(化工制药)废水、中成药生产废水、洗涤水和废水在生产过程中的各种制剂。

药物的生产过程决定了制药废水的特性。药物的生产是通过化学合成和药用植物的分离和纯化获得的原料。由于药品种类不同,生产工艺不同,工艺复杂,原料和辅料种类繁多,生产过程严格控制原料和中间体的质量。净产量低,副产物多,导致制药废水成分差异,成分复杂,污染物含量高,COD高,BOD5和CODcr比值低,波动大,生物降解性差,耐火材料多。物质和强毒性。间歇排放,水质和污染物类型的波动给管理带来了很大的困难。

制药废水由于产品、原料和工艺的不同,水质也不同。一般来说,制药废水中有机污染物、有毒物质、难降解物质和高盐度含量较高。是一种对环境危害极大的工业废水。随意排放会对环境造成很大危害。

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1)在制药废水中的污染物之间或与水体中的物质之间发生化学反应,造成新的污染。例如,亚硝胺是一种强致癌物质。在废水生产中,若含有氧四环素、哌嗪、吗啉和氨基阿司匹林,可与亚硝酸钠反应,在酸性介质中生成二甲基硝胺。

2.有机物在水中被生物氧化分解时,会消耗水中的溶解氧。如果有机物含量过大,水体就会缺氧或脱氧,导致水体中好氧生物死亡,厌氧微生物大量繁殖,缺氧消化产生甲烷、硫化氢、酒精、氨、胺等物质,进一步抑制水生生物的生长。又黑又臭的水。

3.有些农药及其合成物往往具有一定或相近的效果,从而影响水体中细菌、藻类等微生物的代谢,最终破坏水体整个生态系统的平衡。例如,当水含有较高的含量时,绿藻的生长就会受到抑制。

药物分类和成分分析

我国医药工业主要是生物制药、化学药品和中草药的生产,与上述抗生素生产、合成药品生产(化学药品)和中成药生产废水相对应。

生物制药利用微生物发酵、过滤、精制各种有机原料,生产各种抗生素、氨基酸和一些药物中间体;化学药品利用化学反应过程,将有机原料和无机原料制成药物中间体和合成药物;中草药的生产是中草药的加工、提取、制备或中成药。生产过程主要包括原料的预处理和提取。下表概述了废水的来源和组成。

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制药污水常用处理方法

制药废水的处理方法可归纳为:物理化学处理、生化处理和多种方法的组合处理等。每种处理方法各有优缺点。

一,化学处理

在采用化学法时,有些水样易引起水体二次污染,因此在设计前应做好相关的试验工作。化学方法有铁碳法、化学氧化还原法(试剂法、H2O2法、O3法)、深度氧化法等.

氧化法

该方法可以提高废水的生物降解性,对COD具有良好的去除率。三种抗生素废水的臭氧氧化处理表明,臭氧氧化废水不仅提高了BOD5 / COD的比例,而且COD去除率也超过了80%。芬顿试剂处理

亚铁盐与过氧化氢的结合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入,在芬顿试剂中引入了紫外线(UV)和草酸(C2O42-)以提高其氧化能力。以二氧化钛为催化剂,9W低压汞灯为光源,用芬顿试剂处理制药废水。脱色率98%,COD去除率93.5%,硝基苯类化合物由8.15mg/L降至0.43mg/L。

铁炭法

工业运行结果表明,采用fe-c作为药物废水的预处理步骤,可大大提高废水的生化性能。对红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产的废水采用铁-微电解-厌氧-有氧-空气浮选处理工艺进行了处理,铁炭处理后的鳕鱼去除率达到25<最终排水量达到国家“综合污水处理标准”(gb 8978-1996)。

氧化技术

它也被称为高级氧化技术,它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各种类似学科的最新研究成果。主要包括电化学氧化、湿式氧化、超临界水氧化、光催化氧化和超声波降解。其中,紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点。特别适用于不饱和烃的降解,反应条件相对温和,无二次污染,具有良好的应用前景。与紫外线、热处理、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更加直接,对设备的要求也更低。作为一种新的治疗方法,它正受到越来越多的关注。采用超声波-好氧生物接触法处理制药废水。在超声波处理50s、功率200w的条件下,废水中COD的总去除率为95%。

二,物化处理

根据制药废水的水质特点,应将其作为生化处理的预处理或后处理工艺。目前处理方法主要有混凝法、气浮法、吸附法、氨汽提法、电解法、离子交换法和膜分离法。

气浮法

气浮方法通常包括各种形式,例如曝气气浮,溶气浮选,化学气浮和电解气浮。制药废水经CAF涡旋气浮装置预处理。在适当的药剂下,COD的平均去除率约为20%。

吸附法

常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐植酸、吸附树脂等。采用粉煤灰吸附两级好氧生物处理工艺处理废水。结果表明,吸附预处理对废水中COD的去除率为43%,BOD5/COD值有所提高。

混凝法

该技术是一种广泛应用于国内外的水质处理方法。广泛用于医药废水的预处理和后处理,如中药废水的硫酸铝和硫酸铁。有效的凝血治疗的关键在于选择和添加性能优良的凝血剂。近年来,混凝剂的发展方向是从低分子到聚合物聚合物,从单组分功能到复杂发展。"刘明华"等人用其研制的高效复合絮凝剂f-1处理了紧急糖浆生产的废水。在ph 7.0和絮凝剂剂量为300毫克/升时,废液的鳕鱼、SS和色度去除率分别达到69.9、96.8和88.8,其性能明显优于粉状活性炭、聚丙烯酰胺等单一絮凝剂。

膜分离法

膜技术包括反渗透技术、纳滤膜技术和纤维膜技术,可以回收有用的物质,降低有机物的排放总量。该工艺的主要特点是设备简单,操作方便,无相变和化学变化,处理效率高,节能。采用纳滤膜分离林可霉素废水。结果表明,林可霉素对废水中微生物的抑制作用减弱,林可霉素可以回收利用。

电解法

该方法处理废水具有效率高、操作方便等优点。同时,电解法具有良好的电解效果。电解预处理后,COD、SS和COD的去除率分别为72%、84%和67%。

三,生化处理

生化处理技术是一种广泛应用于制药废水的处理技术,包括好氧生物法,厌氧生物法,好氧 - 厌氧组合法。

好氧生物处理

制药废水多为高浓度有机废水。在进行好氧生物处理时,原液通常被稀释,能耗高,废水的可生化性差,生化处理后难以直接排放。所以单靠有氧治疗是不够的,一般需要进行预处理。常用的好氧生物处理方法有活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式活性污泥法(SBR法)、循环活性污泥法(CASS法)等。

(1)生物接触氧化法

该技术融合了活性污泥和生物膜的优点,具有体积荷载大、污泥产量低、抗冲击性强、工艺操作稳定、管理方便等优点。许多项目采用两相法,目的是在不同阶段驯化优势物种,充分利用不同微生物种群之间的协同作用,提高生化效应和抗冲击能力。在工程中,厌氧消化和酸化是常用的预处理方法,药物废水采用接触氧化处理。

(2)深井曝气法

深井曝气是一种高速活性污泥系统。该方法具有氧利用率高、占地面积小、处理效果好、投资少、运行成本低、无污泥膨胀、污泥产量低等优点。另外,保温效果好,处理效果不受气候条件的影响,保证了北方冬季污水处理的效果。深井曝气池对高浓度有机废水进行生化处理后,COD去除率达93.5%,表明处理效率很高,对下一步处理极为有利,对工艺处理出水标准起着决定性的作用。

(3)SBR法

SBR工艺具有抗冲击负荷大、污泥活性高、结构简单、不需要回流、操作灵活、投资少、运行稳定、底物去除率高、脱氮除磷效果好等优点。适用于水量和质量波动较大的废水处理。采用SBR工艺处理制药废水的试验表明,反应时间对处理效果有很大的影响,而设置处理阶段,特别是重复设计熟料和好氧处理,可以明显提高处理效果。在反应池中采用PAC强化SBR处理工艺,可以明显提高系统的去除效率。近年来,该工艺越来越完善,在制药废水处理中得到了越来越广泛的应用。采用分水-SBR工艺处理原水,出水水质达到1996年一级标准。

(4)AB法

AB法是一种超高负荷活性污泥法。 AB工艺对BOD5,COD,SS,磷和氨氮的去除率普遍高于常规活性污泥法。其突出的优点是A部分负荷高,抗冲击负荷能力强,对pH和有毒物质有很大的缓冲作用。特别适用于处理高浓度污水,水质和水量变化较大的污水。采用水解酸化-AB生物法处理抗生素废水,工艺流程短,节能,处理成本低于同类废水的化学絮凝 - 生物处理方法。

厌氧生物处理

目前国内外处理高浓度有机废水的主要方法是厌氧处理,但单厌氧法处理出水的COD仍较高,一般需要进行处理(如好氧生物处理)。目前,仍需加强高效厌氧反应器的开发设计,对其运行条件进行深入研究。UASB、UBF、ABR和水解技术在制药废水处理中的应用是成功的。

(1)水解酸化法

水解液池称为水解上升污泥床(husb),是一种改良的Uasb。水解池在整个厌氧池过程中具有以下优点:无密封、搅拌、无三相分离器、成本低、有利于维护;它能将不易生物降解的大分子和有机物降解成小分子和污水中可生物降解的有机物,提高原水的生化性能;反应迅速,池小,基础设施投资小,并能减少污泥量。近年来,水解和好氧工艺在制药废水处理中得到了广泛的应用。例如,生物制药厂采用水解酸化-两级生物接触氧化工艺处理制药废水,操作稳定。有机物的去除意义重大。鳕鱼、黑鳕鱼和黑鳕鱼的去除率分别为92.0、91.5和85.6。

(2)UASB法

UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需设置污泥回流装置等优点。采用UASB工艺处理卡那霉素、氯霉素、VC、SD和葡萄糖时,SS含量一般不太高,可保证≤去除率在82%以上。两级串联UASB对COD的去除率可达92%以上。

(3)UBF法

比较了两者的异同。结果表明,厌氧反应器是一种实用、高效的厌氧反应器,具有反应液传质分离好、生物量大、生物种类多、处理效率高、运行稳定性强等特点。

厌氧 - 好氧和其他联合处理过程

单用于单好氧处理或厌氧处理往往达不到要求,而厌氧-好氧-水解酸化-好氧联合工艺在提高废水的生物降解性、抗冲击性、投资成本和处理效果等方面显示出显著的优越性,在工程上得到了广泛的应用。实践。采用厌氧-好氧工艺处理制药废水,BOD5和COD去除率分别达到95%和96%,处理效果稳定。采用微电解-厌氧水解酸化-SBR工艺处理化学合成制药废水,结果表明,全系列工艺对废水水质和水量的变化具有较强的抗冲击性,COD去除率可达85%-92%,是制药废水中的一种。炖水处理。一种理想的工艺选择:采用水解酸化-A/O-催化氧化接触氧化法处理医药中间体废水,进水COD约为1200mg/L时,出水COD达到280mg/L以下;采用生物膜SBR法处理含可生物降解底物的医药废水。其中,COD去除率可达88.5%-98.5%,远高于于单生物膜法和SBR法。合理的效果。

此外,随着膜技术的不断发展,膜生物反应器(mbr)在制药废水处理中的应用也得到了进一步的研究。mbr结合了膜分离技术和生物处理的特点,具有体积荷载大、抗冲击性强、土地面积小、残留污泥少等优点。采用厌氧膜生物反应器工艺对24,000毫克/升鳕鱼的医药中间体酰氯废水进行处理,将鳕鱼去除率保持在95%或以上;利用专用细菌降解特定有机物质的能力;首次采用萃取膜生物反应器处理含3,4-二氯苯胺的工业废水,Hrt为2.5h,去除率达到99<unk;GT;,取得了理想的处理效果。虽然膜污染问题依然存在,但随着膜技术的不断发展,mbr将在制药废水处理领域得到更加广泛的应用。

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