污水处理技术工艺

详解制药工业废水常规处理的三类技术

发布日期:2019-03-26 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

制药工业废水是一种结构复杂、有毒、有害、可生物降解的有机物,由于其大部分污染物是复杂的、有毒的、有害的、可生物降解的,对水体造成了严重的污染。同时,工业污水也明显地是酸性和碱性的,有些污水含有过高的盐类制药厂。该废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各种制剂生产过程中的洗涤水和洗涤废水。其废水成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、含盐量高,特别是可生化性差,且具有间歇性排放等特点,难以处理工业废水。

制药废水的处理技术可以概括为物化处理、化学处理、生化处理和多种方法的联合处理。每种治疗方法各有优缺点。

1物化处理

根据制药废水的水质特征,需要进行物理化学处理作为生化处理的预处理或后处理工艺。目前应用的物理和化学处理方法主要包括混凝,气浮,吸附,氨汽提,电解,离子交换和膜分离。

1.1混凝法

该技术是国内外广泛采用的水质处理方法。广泛应用于制药废水的预处理和后处理,如中药废水中的硫酸铝和聚合硫酸铁。高效混凝处理的关键在于合理选择和添加性能优良的混凝剂。近年来,混凝剂的发展方向是从低分子量到聚合物,从单一组分和功能到复合。当pH值为6.5,絮凝剂用量为300mg/L时,废水COD、SS和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%。F-1的性能明显优于粉末活性炭(PAC)、PAM等单体絮凝剂。

1.2气浮法

空气浮选通常包括充气浮选、溶解空气浮选、化学空气浮选、电解气体浮选等多种形式。新昌制药厂采用caf涡旋空气浮选装置对制药废水进行预处理。在适当的药物制剂下,鳕鱼的平均去除率约为25英寸。

1.3 吸附法

常用的吸附剂有活性炭、腐植酸、吸附树脂等。武汉建民制药厂采用粉煤灰吸附-二级好氧生物处理工艺处理其废水。结果表明,吸附预处理可使废水的COD去除率达到41.1%,BOD5/COD值有所提高。

1.4 膜分离法

膜技术包括反渗透技术、纳滤技术和纤维膜技术,它们可以回收有用物质,减少有机物的总排放量。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。结果表明,林可霉素不仅降低了林可霉素对废水中微生物的抑制作用,而且对废水进行了回收。

1.5 电解法

该方法具有效率高,操作简便等优点,电解法具有良好的脱色效果。核黄素上清液经电解预处理,COD,SS和色度去除率分别为71%,83%和67%。

2化学处理

在化学方法的应用中,过量使用某些试剂容易导致水的二次污染。因此,在设计前应进行相关的实验研究。化学方法包括铁碳法、化学氧化还原法(Fenton试剂、H 2O_2、O_3)、深度氧化技术等。

2.1 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。Lou Maoxing等人利用铁荷-微电解-厌氧-有氧-空气浮选联合处理工艺,对盐酸红霉素、环丙沙星等医药中间体产生的废水进行处理,铁炭处理后的鳕鱼去除率达到20<unk;GT;。

2.2 Fenton试剂处理

亚铁盐和H2O2的组合被称为Fenton试剂,可有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的发展,Fenton试剂引入了紫外(UV)、草酸盐(C22042-)等,大大提高了Fenton试剂的氧化能力。"程沧沧"等[10]用作催化剂,9W低压汞灯用作光源。用Fenton试剂处理废水。脱色率100%,COD去除率92.3%,硝基苯类化合物从8.05mg/L降至0.41mg/L。

2.3该方法可以提高废水的生物降解性

该方法可提高废水的可生物降解性,具有良好的COD去除率。例如,Balcioglu等人臭氧氧化法处理三种抗生素废水。结果表明,臭氧化废水的BOD5/COD比增大,COD去除率大于75%。

2.4 氧化技术

也被称为先进的氧化技术,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。

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。在超声波处理时间为60 s,功率为200 w的条件下,废水中COD的总去除率为96%。

3生化处理

目前,生化处理技术在制药废水处理中得到了广泛的应用,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧联合法。

3.1 好氧生物处理

由于大部分制药废水是高浓度有机废水,一般需要在进行好氧生物处理时稀释原液,因此耗电量大,废水可生物降解,难以直接排放标准生化处理后,单独使用有氧。治疗方法不多,需要进行一般的预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法,深井曝气法,吸附生物降解法(AB法),接触氧化法,序批式间歇活性污泥法(SBR法)和循环活性污泥法。 (CASS法)等。

(1)深井曝气法

深井曝气是一种高速活性污泥系统,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,不受气候条件的影响,可以保证北方地区冬季污水处理的效果。东北制药总厂高浓度有机废水经深井曝气池生化处理后,COD去除率为92.7%。结果表明,COD去除率很高,对下一步的处理极为有利,对工艺处理的出水标准起着决定性的作用。

(2)AB法

法国超高压活性污泥法。常规活性污泥法的去除率普遍高于常规活性污泥法。其显著的优点是甲区负荷大,抗冲击负荷能力强,对ph值和有毒物质缓冲效果大。特别适用于高浓度、水质、水量变化较大的废水处理。杨俊仕等采用水解酸化-ab生物工艺处理抗生素废水。工艺流程短,节能,处理成本也低于化学絮凝法和生物法对同一废水的处理。

(3)生物接触氧化法

该工艺综合了活性污泥法和生物膜法的优点,具有容积负荷高、污泥产量低、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。许多项目采用两阶段法,目的是在不同阶段驯化优势菌株,充分发挥不同微生物种群的协同作用,提高生化效果和抗冲击性。厌氧消化和酸化是工程中常用的预处理工艺,接触氧化法是处理制药废水的有效方法。采用水解酸化-二级生物接触氧化工艺处理哈尔滨北方制药厂制药废水。运行结果表明,该工艺处理效果稳定,工艺组合合理。随着工艺技术的逐渐成熟,其应用领域也越来越广泛。

(4)SBR法

SBR工艺具有抗冲击负荷高、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、投资少、操作稳定、底物去除率高、脱氮除磷效果好等优点。适用于处理量大、质量波动大的废水的处理。

王忠用SBR工艺处理制药废水表明,曝气时间对工艺处理效果影响很大;缺氧部分的设置,特别是缺氧和好氧的重复设计,可以显着提高处理效果; CIC + PAC的SBR强化处理工艺可以显着提高系统的去除效果。近年来,该工艺得到了逐步的改进,在制药废水处理中得到了广泛的应用。采用水解酸化-SBR工艺处理邱丽君等生物制药废水。出水水质达到GB8978-1996一级标准。

3.2 厌氧生物处理

目前国内外对高浓度有机废水的处理主要采用厌氧方法,但经过个别厌氧处理后鳕鱼仍然比较高,一般需要再处理(如需氧生物处理)。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。在制药废水处理中,Uasb、Uubf、abr、水解等应用较为成功。

(1)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。在采用UASB工艺处理卡那霉素、氯霉素、VC、SD、葡萄糖等制药废水时,SS含量一般不太高,保证CODCr去除率在85%以上,≤去除率在90%以上。两级串联UASB对COD的去除率可达90%以上。

(2)UBF法

采用UBF法对UASB和UBF进行了对比试验。结果表明,UBF具有传质分离效果好、生物量大、种类多、处理效率高、操作稳定性强等特点,具有反应液传质分离好、生物量大、生物种类多的特点。是一种实用、高效的厌氧生物反应器。

(3)水解酸化法

水解槽被称为水解上流式污泥床(HUSB),其是改进的UASB。与整个厌氧槽相比,水解槽具有以下优点:无需密封,搅拌,无三相分离器,降低了成本,便于维护;可以将废水中的大分子和不可生物降解的有机物质降解成小分子。易生物降解的有机物质,提高原水的生物降解性;反应迅速,罐容量小,资金投入少,污泥量减少。近年来,水解 - 好氧工艺已广泛用于制药废水的处理。例如,生物制药厂使用水解酸化 - 两阶段生物接触氧化工艺来处理制药废水。操作稳定,有机物去除效果显着。 COD,BOD5 SS和SS的去除率分别为90.7%,92.4%和87.6%。

3.3厌氧-好氧等联合处理技术

由"于单"单独进行的有氧或无氧处理往往不符合要求。厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺在提高废水的生化性能、抗冲击性、投资成本和处理效果等方面有明显的效果。因此,它在工程实践中得到了广泛的应用。如利民制药厂接纳厌氧-好氧工艺处置制药废水,BOD5去除率达98%,COD去除率达95%,处置结果稳固;肖利对等接纳微电解-厌氧水解酸化-SBR工艺处置化学合成制药废水,效果注解,全部串连工艺对废水水质、水量的变迁拥有较强的耐打击才能,COD去除率可达86%~92%,是处置制药废水的一种现实的工艺抉择;胡大锵等在对医药中间体制药废水的处置中接纳水解酸化-A/O-催化氧化-打仗氧化工艺,当进水COD为12 000 mg/L摆布时,出水COD达300 mg/L如下;许玫英等接纳生物膜-SBR法处置含生物难降解物的制药废水,COD的去除率能达到87.5%~98.31%,远高于独自的生物膜法和SBR法的处置结果。

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逐渐深入。MBR结合了膜分离技术和生物处理的特点,具有容积负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、剩余污泥少等优点。采用厌氧膜生物反应器工艺处理COD为25000 mg/L的医药中间体酰氯废水,选用杭州化学滤膜工程公司生产的ZKM-W0.5T膜组件。COD去除率在90%以上。Livinggston等人利用特定细菌降解特定有机物的能力。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2h,去除率为99%,取得了理想的处理效果。虽然膜污染问题仍然存在,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广泛的应用。

制药废水处理技术与选择

制药废水的水质特征使得大多数制药废水不可能单独进行生化处理,因此必须在生化处理前进行必要的预处理。一般情况下,应设置调节水箱调节水质和pH值,并根据实际情况采用物理化学或化学方法作为预处理过程,以降低水中SS,盐度和部分COD,并减少废水中的生物抑制物质,提高废水的降解性,便于后续的废水生化处理。

根据预处理废水的水质特点,采用厌氧-好氧工艺对其进行处理。如果出水要求较高,处理后需继续进行好氧处理。具体工艺的选择应考虑废水的性质、工艺的处理效果、资金投入和运行维护,使工艺可行、经济。整个工艺路线为预处理、厌氧、好氧、后处理的组合工艺。以陈明辉等含人工胰岛素的综合制药废水为例,采用水解-吸附-接触氧化-过滤组合工艺处理。处理后出水水质优于GB8978-1996一级标准。采用气浮-水解-接触氧化法处理化工制药废水、复合微好氧水解-复合好氧砂滤法处理抗生素废水、气浮-UBF-CASS法处理高浓度中药提取废水,取得了较好的效果。Ed效果很好。

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