污水处理技术工艺

环保知识分享,制药废水处理技术

发布日期:2019-05-16 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

制药工业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冲洗废水。

该废水具有组分复杂、有机物含量高、毒性高、色度深、含盐量高等特点,尤其是废水生化性能差,间歇性排放,是一种难以处理的工业废水。

随着中国医药工业的发展,制药废水逐渐成为重要的污染源之一。如何处理这类废水是当今环境保护中的难题。

01制药废水处理方法

制药废水的处理方法可概括为物理处理、化学处理、生化处理、多种方法的结合。每一种治疗方法都有其优点和缺点。

1.1 物化处理

根据制药废水的水质特点,采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工艺。目前,物化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。

1.1.1 混凝法

该技术是国内外广泛应用的一种水质处理方法,广泛应用于医药废水的预处理和后处理,如硫酸铝、聚硫酸铁等,用于中药废水的处理。高效混凝处理的关键是选择和添加性能优良的混凝剂。

近年来,凝结剂的发展方向已经从低分子聚合物发展到聚合物聚合物,从单一功能组分发展到复合材料。高效复合絮凝剂F-1处理急性糖浆生产废水,COD,SS和废液的色度去除率分别达到69.7%,pH值为6.5的96.4,絮凝剂用量为300 mg / L. %和87.5%,其性能明显优于PAC(粉状活性炭),聚丙烯酰胺(PAM)和其他单一絮凝剂。

1.1.2 气浮法

气浮方法通常包括充气气浮、溶解气浮、化学气浮和电解气浮。新昌制药厂采用CAF涡流空腔气浮装置对制药废水进行预处理。适当的药物对COD的平均去除率约为25%。

1.1.3 吸附法

常用的吸附剂包括活性炭、活性煤、腐殖酸和吸附树脂。以武汉建民制药厂为原料,采用粉煤灰吸附-两级好氧生物处理工艺对废水进行处理。结果表明,吸附预处理去除废水中鳕鱼的速率达到41.1%,提高了体/鳕鱼的去除率。

1.1.4 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,可回收有用物质,减少有机物排放总量。该工艺的主要特点是设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、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。

1.1.5 电解法

该方法处理废水具有效率高、操作方便等优点,受到人们的重视。同时,该电解方法具有较好的脱色效果。对COD、SS和色度的去除率分别为71%、83%和67%。

1.2 化学处理

当采用化学方法时,过量使用某些试剂很容易导致水体的二次污染。因此,应在设计前进行相关的实验研究工作。化学方法包括铁碳法,化学氧化还原法(Fenton试剂,H2O2,O3),深度氧化技术等。

1.2.1 铁炭法

工业运行表明,采用铁碳作为制药废水的预处理步骤,可大大提高废水的生物降解性。采用铁炭微电解-厌氧-好氧-气浮工艺处理甲基红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体废水。铁炭法处理后COD去除率达到20%,最终出水达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级。

1.2.2芬顿试剂处理

铁盐与H2O2的结合称为Fenton试剂,它能有效地去除传统废水处理技术所不能去除的难降解有机物。随着研究的深入,将紫外(UV)和草酸(C2O42-)引入Fenton试剂中,大大提高了Fenton试剂的氧化能力。

以TiO 2为催化剂,9W低压汞灯为光源,用Fenton试剂处理制药废水。脱色率为100%,COD去除率为92.3%,硝基苯化合物由8.05mg/L降至0.41mg/L。

1.2.3 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。例如,Balcioglu和其他三种抗生素废水经过臭氧氧化处理。结果表明,臭氧氧化废水不仅提高了BOD5 / COD的比例,而且COD去除率也在75%以上。

1.2.4 氧化技术

又称先进氧化技术,汇集了现代光学、电学、声学、磁学、材料学等相关学科的最新研究成果,包括电化学氧化、湿氧化、超临界水氧化、光催化氧化、超声降解等。其中,紫外线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,反应条件温和,无二次污染,具有良好的应用前景。

与紫外、热、压等处理方法相比,超声对有机物的处理更为直接,设备要求较低。作为一种新的治疗方法,它越来越受到人们的重视。在超声波处理60度和200度的情况下,废水的总清除率为96%。

1.3 生化处理

生化处理技术广泛应用于制药废水的处理,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧法等。

1.3.1好氧生物处理

由于大多数制药废水是高浓度有机废水,因此在进行好氧生物处理时通常需要稀释储备液。因此,耗电量大,废水可生物降解,生化处理后难以直接排出标准。因此,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)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、面积小、处理效果好、投资少、运行成本低、无污泥膨胀、生产泥量低等优点。

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。东北制药总厂高浓度有机废水经深井曝气池处理后,COD去除率为92.7%。可见,处理效率很高,非常有利于下一步的处理。它对达到污水处理标准起着决定性的作用。

(2)AB法

AB法是一种超高负荷活性污泥法.AB工艺对BOD 5、COD、SS、P、NH3的去除率高于常规活性污泥法。

其突出的优点是A段负荷高,抗冲击负荷能力强,对pH和有毒物质的缓冲作用大,特别适用于高浓度污水处理,水质和水量变化大。

采用水解酸化AB生物法处理抗生素废水。该工艺流程短,节能,处理成本低于同类废水的化学絮凝-生物法处理。

(3)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。

许多项目采用两阶段法,在不同阶段驯化优势菌,充分发挥不同微生物种群间的协同作用,提高生化效果和抗冲击性。在工程实践中,常采用厌氧消化和酸化作为预处理工艺,接触氧化法处理制药废水。

哈尔滨北药厂采用水解酸化-二级生物接触氧化工艺处理制药废水。运行结果表明,该工艺处理效果稳定,工艺组合合理。随着工艺技术的逐步成熟,应用领域越来越广泛。

(4)SBR法

SBR法具有抗冲击负荷能力强,污泥活性高,结构简单,无需回流,操作灵活,占地少,投资少,运行稳定,基质去除率高,脱氮除磷效果好等优点。 。波动的废水。

SBR工艺处理制药废水的试验表明,曝气时间对工艺的处理效果有很大影响;设置缺氧段,特别是反复设计缺氧和好氧交替,可明显提高处理效果;在反应过程中用PAC强化SBR工艺。N罐能明显提高系统的去除效果。

近年来,该工艺得到越来越多的改进,也被用于制药废水的处理。采用水解酸化-sbr法处理生物制药废水,出水水质达到gb8978-1996的一级标准。

1.3.2厌氧生物处理

目前,国内外对高浓度有机废水的处理主要以厌氧菌为主,但单独厌氧处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理(如好氧生物处理)。

目前,仍有必要加强高效厌氧反应器的开发和设计,并对运行条件进行深入研究。制药废水处理中最成功的应用是上流式厌氧污泥床(UASB),厌氧复合床(UBF),厌氧折流板反应器(ABR),水解等。

(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、不需要额外的污泥回流装置等优点。

当使用uasb法处理药物废水如卡那霉素、氯霉素、vc、sd和葡萄糖时,通常要求ss含量不应过高,以确保鳕鱼去除率在85到90以上。二级系uasb的鳕鱼去除率可达90+。

(2)UBF法

进行了UASB和UBF的对比试验。结果表明,UBF具有反应液传质和分离效果好、生物量大、生物种类多、处理效率高、运行稳定性强等特点。UBF是一种实用高效的厌氧生物反应器。

(3)水解酸化法

水解池的全称是水解上流式污泥床(HURB)。这是一个改进的UASB。与全过程厌氧池相比,水解槽具有无密封、搅拌、无三相分离器等优点,降低了成本,有利于维护;污水中的大分子和不易生物降解的有机物可降解为小分子,生物降解有机物易于生物降解,可提高原水的可生物降解性。反应速度快,池容小,基建投资低,污泥量可减少。

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%。

1.3.3厌氧-好氧等联合处理工艺

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。制药厂采用厌氧好氧工艺处理制药废水时,对bod5的去除率为98<unk;GT;,对鳕鱼的去除率为95<unk;GT;,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,该工艺对污水水质和水量的变化具有较强的抗冲击能力,COD去除率可达86%和92%。是处理制药废水的理想工艺选择。采用水解酸化-A/O-催化氧化-接触氧化工艺处理医药中间体制药废水。当进水COD为12000 mg/L左右时,出水COD小于300 mg/L,生物膜-SBR工艺处理含生物降解产品的制药废水,COD去除率分别达到87.5%和98.31%,远高于单纯的于单生物膜法和SBR工艺。

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逐渐加深。MBR结合了膜分离技术和生物处理的特点,具有较高的容积负荷和强的抗冲击性。面积小,剩余污泥少。COD为25000mg/L的药物中间酰氯废水中COD的去除率保持在90%以上。根据特定细菌降解特定有机物的能力,首次使用提取膜生物反应器处理含3,4二氯苯胺的工业废水。含3,4-二氯苯胺的工业废水去除率为2小时,去除率为99%。得到了理想的治疗效果。尽管膜污染仍存在问题,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。

02制药废水的处理和选择

制药废水的水质特点使大部分制药废水单靠生化处理无法达标,因此在生化处理前必须进行必要的预处理。设置调节池,调节水质、水量和pH值,根据实际情况采用一些物理化学或化学方法作为预处理工序,降低水中的S、盐度和部分COD,减少废水中的生物抑制物质,提高废水的降解能力。以便于后续废水的生化处理。

废水经过预处理后,根据其水质特点,可以选择一些厌氧和有氧过程进行处理。如果对水的要求很高,则需要继续进行有氧处理。具体工艺的选择应考虑废水的性质、工艺的处理效果、基础设施投资和运行维护等因素,以达到技术可行性和经济合理性。总工艺路线是前加工-厌氧-有氧(后处理)组合工艺。

采用水解-吸附-接触氧化-过滤工艺处理含人工胰岛素的制药废水,出水水质达到GB8978-1996一级标准。采用气浮-水解-接触氧化工艺处理制药废水,采用复合微好氧水解-复合好氧-砂滤工艺处理抗生素废水,采用气浮-UBF-CASS工艺处理高浓度中药提取废水,取得了较好的效果。

制药废水中有用物质的回收利用

促进制药行业的清洁生产,提高原料利用率,中间产品和副产品的综合回收率,通过改革过程减少或消除生产过程中的污染。由于某些药物生产过程的特殊性,废水含有大量可回收材料。对于此类制药废水的处理,应首先加强物料回收和综合利用。

针对含5%~10%医药中间体废水的铵盐,采用固定刮膜蒸发、浓缩、结晶、回收(NH4)2SO4、NH4NO3,质量分数约为30%左右,用于化肥或再利用,具有明显的经济效益。某高技术制药企业对甲醛含量高的废水采用排污法处理,甲醛气体可回收利用,进行福尔马林试验。该药剂也可用作锅炉焚烧的热源。

通过甲醛的回收利用,使资源得到可持续的利用,并在4至5年内回收处理站的投资成本,统一环境效益和经济效益。但总的来说,制药废水的成分复杂,难以回收,回收过程复杂且成本高昂。因此,先进高效的制药废水综合处理技术是彻底解决污水处理问题的关键。

04结语

关于制药废水的处理已有许多报道,但由于制药行业原料和工艺的多样性,排放废水的质量差异很大,因此目前还没有成熟、统一的制药废水处理方法。工艺路线的具体选择取决于废水的性质。

根据废水的特点,应提高废水的可生化性,对污染物进行预处理,并与生化处理相结合。

目前,开发经济有效的复合水处理装置是亟待解决的问题。同时,应加强对清洁生产的研究,在处理初期应考虑废水循环利用的价值和适当的方法,以实现经济和环境效益的统一。

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