污水处理技术工艺

工业废水处理之制药废水处理工艺的研究

制药废水处理是实现制药废水达标排放的重要途径。本文对制药废水的处理方法进行了研究,分别介绍了常用的物理、化学处理方法、生物处理方法和新的微波、超声波处理方法,并详细介绍了处理原理。希望能为相关需求提供援助。

随着中国社会经济的快速发展和工业化的不断推进,中国的环境污染问题日益严重,人们越来越重视工业废水的排放。在各种工业废水中,制药废水具有处理难度大,成分复杂,毒性高,有机物含量高的特点。研究制药废水的处理方法,实现制药废水的排放是该行业的关键问题之一。对此,笔者作了相关介绍。

1制药废水的处理方法

1.1物化处理法

废水可以通过混凝、吸附、气浮、电解、膜分离等物理化学过程进行净化。

1.1.1通过添加化学剂进行混凝,导致吸附物凝结,颗粒间电荷中和,双层电的压缩和扩散,破坏了胶体在废水中的稳定性,使胶体颗粒相互聚合和团聚,在重力作用下沉淀,分离和去除。在制药废水处理中常用的混凝剂有聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。这种方法会产生大量的化学污泥,造成二次污染。出水pH值低,含盐量高。氨氮去除率低,常用于制药废水的预处理。

1.1.2气浮工艺采用高度分散的微气泡作为载体,吸附于废水中的污染物,由于附着在污染物上的微小气泡的密度小于水的密度,从而达到了废水处理的目的。该方法具有投资少、能耗低、工艺简单、维护方便等优点,但不能有效去除可溶性有机物。它常用于处理高浓度庆大霉素、土霉素和马霉素的制药废水。

1.1.3电解通过施加电流的作用,产生一系列化学反应,从而以转换形式除去废水中的有害杂质。它是通过新的生态氧和两极产生的新生态氢来净化废水中的污染物。新的生态氧氧化水中的有机化合物和无机化合物,新的生态氢将某些氧化态的颜料还原成无色物质,达到很高的脱色效果。废水电解处理包括电极表面电化学,间接氧化,间接还原,电浮选和电絮凝,分别通过不同的功能去除废水中的污染物。

1.1.4膜分离是一个物理过程。具有过滤浓缩功能。它能处理高浓度、生化性能差或传统方法难以处理的制药废水。COD水平对处理效果影响不大。膜分离具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高、节能等优点,但仍存在膜组分成本高、膜污染严重等问题。

此外,物化处理可与其他处理方法相结合,作为预处理方法,通过减少悬浮物和生物抑制物质,为后续处理废水提供有利条件。然而,要使处理成本高,必须添加大量的化学试剂,有时还会产生大量的副产品,容易造成二次污染,在一定程度上限制了它们的应用。

1.2生物处理法

利用微生物生命活动来代谢废水中的有机物以达到净化的目的,在制药废水的处理中得到了广泛的应用。它包括好氧处理法、厌氧法及其组合法。

1.2.1好氧法是一种在好氧条件下通过好氧微生物(包括兼性微生物)处理污染物的方法。常用的好氧生物处理方法包括普通活性污泥法,深井曝气法,接触氧化法和序批式活性污泥法(SBR)。对于吉林市制药厂废水水质和水量发生严重变化,无排放法,高COD等,采用SBR废水处理工艺,COD去除率超过83%,可有效去除废水中的污染物。

采用好氧生物处理和活性污泥法处理小霉素发酵废水。当进水COD浓度小于2000 mg/L时,COD去除率在85.4%至89.7%之间。然而,制药废水是一种高浓度的有机废水。当好氧工艺进入水中时,需要将原有废水稀释10倍甚至100倍。清水、电耗高,成本高,实际污水处理率低。另外,需要不断补充氧气,产生更多的污泥,处理成本高。因此,单用有氧治疗并不多,一般需要预处理。锂。

1.2.2厌氧工艺利用兼性和特异性厌氧细菌将高分子有机物降解为低分子化合物,然后转化为甲烷和二氧化碳。常用的厌氧生物方法有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器、厌氧膨胀颗粒污泥床、内循环反应器等。

例如,内循环反应器可以有效地处理维生素制药废水。当进水COD以9000 mg/L处理时,COD去除率约为95%,采用UASB反应器处理青霉素发酵废水。当进水COD为9500 mg/L时,产甲烷菌的活性和数量达到较高水平,COD去除率可提高到70%以上。厌氧处理后出水COD虽有一定程度的降低,但与排放标准仍有一定距离,有必要进行后续处理。

1.2.3厌氧 - 好氧组合法于单独特的好氧处理和厌氧处理有一定的缺点,而厌氧 - 好氧组合工艺提高了废水的生物降解性和抗冲击性。投资成本和加工效果表现出优良的于单一加工方法的性能,因此在工程实践中得到了广泛的应用。

以水解酸化-厌氧-好氧-高效纤维过滤-活性炭吸附法处理制药废水为例,其COD和BOD的去除率分别为99.0%和99.6%,出水达到国家一级排放标准。水解酸化-接触氧化法处理的废水COD去除率在95%以上,出水稳定。采用水解酸化-活性污泥-曝气生物滤池联合工艺,对化学需氧量为4700 mg/L的制药废水进行了实验室处理。COD、BOD去除率均在90%以上,达到GB8978-1996二级标准。

膜生物反应器(MBR)是近年来发展起来的一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型废水处理工艺。膜分离技术极大地提高了生物反应器的功能,具有容积负荷大、抗冲击能力强、剩余污泥少、出水水质好、占地面积小等优点。是一种具有应用前景的新型废水处理技术。

从以上实例可以看出,组合工艺处理的废水COD去除率在90%以上。通过几种工艺串联组合,可以提高各工序的优点,弥补各自的不足。联合工艺已成为处理含医药废水等高浓度有机废水的主流工艺。

2新型处理方法

微波水处理技术和超声波水处理技术是近年来发展起来的新型水处理技术。它们在一定程度上克服了传统水处理技术的缺点,在未来水处理领域具有广阔的应用前景。

2.1微波处理法

微波是指波长为1mm~1m,频率为300MHz~300GHz的电磁波。微波水处理技术是利用微波场对水进行处理的一项新技术,具有较强的催化、渗透、选择性供能和微生物杀灭功能,可用于单相和多相的物理化学反应。

利用微波技术处理制药废水有两种方法:一种是微波辐射法,另一种是微波-活性炭协同催化氧化法。没有活性炭形成的催化活性中心,微波单独辐射对水样的处理效果不明显。经微波处理后,制药废水中COD的去除率仅为10%和15%。微波与活性炭催化氧化相结合对制药废水的去除效果优于于单纯微波辐射。

活性炭具有良好的吸附性能,能快速吸附废水中的有机物。同时,在微波辐射下,活性炭能有效地吸收微波能量,由于活性炭表面的不均匀性,在吸收微波后,在其表面产生了一些所谓的“热点”。这些“热点”的能量远高于其它部位,温度可达1000℃以上。当废水中的有机物在这些热点附近被吸附时,可能会被氧化和降解。

例如,微波活性炭用于处理苯酚废水。当粒径为12~18目时,活性炭用量为6g,微波辐射功率为462W,辐射时间为5min,处理含100mg / L苯酚的100mL废水。它达到了94.17%; Fenton试剂和微波活性炭技术用于处理农药废水。在最佳工艺条件下,COD去除率达到92.18%。

微波废水处理技术可以使污水处理工程小型化、分散化,节约现有污水处理工程的长距离污水管网,经微波处理后可回收废水,实现水的可持续利用。吸附后的活性炭经微波辐射再生后再利用。

2.2超声波处理法

频率在20 kHz以上的超声波辐射溶液会引起许多化学变化,称为超声空化。当超声辐射溶液足够强时,空化气泡在声速负压阶段长大,在随后的声速正压相中,气泡被压缩,空化泡在一个或多个周期后达到不平衡状态。压缩迅速塌陷,产生瞬时高温高压,伴随着强大的冲击波和微射流.

在这种极端环境下,空化泡中的水蒸气发生分裂和链式反应,导致氢氧自由基和过氧化氢的氧化具有很强的氧化活性,在空化泡界面或宿主溶液中与有机物发生氧化反应。空化气泡界面也产生了超临界水,为有机物的降解提供了有利的条件。同时,空化气泡的破裂使声传播介质中的粒子剧烈振动,从而破坏了大分子的碳链。

因此,水中有机污染物的超声降解通过三种方式进行:OH自由基的氧化,气泡中的燃烧和超临界水氧化。超声波水处理技术不仅可用于水中有机污染物的降解,还可用于其他水处理技术,以提高处理效率。

赵朝成等。研究了超声波与臭氧联合处理硝基苯废水。实验结果表明,随着超声功率的增大,臭氧氧化反应能力增强,随着臭氧量和反应时间的增加,硝基苯的去除率也随之提高。米泽拉等。结果表明,在超声波作用下,酚类废水的分解率仅为50%。在25kHz和104w/m2超声作用下,酚类废水的分解率可提高到80%。

超声波处理制药废水目前尚处于实验室研究阶段,主要集中在单组分、少量水的处理上,且大多为间歇运行。因此,多组分连续运行过程将是今后研究的重点.

3结语

综上所述,制药废水是一种毒性高、成分复杂、难以处理的有机废水。随着制药废水排放标准的不断提高,研究制药废水的处理方法具有重要的现实意义。在实际生产过程中,企业应结合水质的实际情况,采用多种处理方法对制药废水进行处理,以提高制药废水处理的效率和质量,促进企业的可持续发展。

工业废水处理之制药废水处理工艺的研究

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