制药废水处理工艺设计(上)
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制药三废的产生及处理制药产业是保障民生健康的基础产业之一,但在保障百姓健康的同时,制药过程中产生的大量有毒有害废弃物也严重危害着人们的健康。
制药工业生产工序繁多,使用原料种类多、数量大,原材料利用率低,产生的“三废”量且成分复杂。
制药工业的“三废”包括了制药工业生产中产生的废液、废气、废渣,它们都属于环境科学中定义的污水、大气污染物、固体废物的范畴,对环境和人体都有着严重的危害。
制药废水的产生主要包括:工艺,如各种结晶母液、转相母液、吸附残液等;冲洗废水,包括反应器、过滤机、催化剂载体、树脂等设备和材料的洗涤水,以及地面、用具等地洗刷废水等;回收残液,包括溶剂回收残液、副产品回收残液等;辅助过程废水,如密封水、溢出水等;厂区生活废水。
其特点包括:废水的水质、水量变化大;多含生物难以降解的物质和微生物生长抑制剂;化学合成制药废水COD和SS高,含盐量大,主要污染物质为有机物,如脂肪、苯类有机物、醇、酯、石油类、氨氮、硫化物及各种金属离子等。
制药工业废水常用的处理方法大多为:物化法、化学法、生化法、其他组合工艺等。
物化法是根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。
目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。
化学法包括铁炭法、化学氧化还原法、深度氧化技术等。
应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。
生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。
由于制药废水中有机物浓度很高,所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。
好氧生物处理有普通活性污泥法、序列间歇式活性污泥法、生物接触氧化法等。
厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧折流板反应器等。
其它组合工艺,制药废水仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放,必须采用多种工艺联合处理的方法,才能稳定达标排放。
中成药制药废水处理设计方案一、工程概况该工程是一项污水处理工程,旨在处理该地区的污水并达到排放标准。
该工程总投资约为5000万元,占地面积约为5000平方米。
二、设计内容2.1 工程规模该污水处理工程的规模为每天处理5000吨污水,采用了A/O工艺处理方式。
主要设备包括进水泵、格栅、沉淀池、曝气池、二沉池、消毒池等。
2.2 设计进水水质该工程的设计进水水质为CODcr≤300mg/L,BOD5≤150mg/L,SS≤200mg/L,NH3-N≤30mg/L,TP≤0.5mg/L,pH值为6.5-8.5.2.3 排放标准该工程的排放标准符合国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB-2002)的一级A标准,即CODcr≤50mg/L,BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L,NH3-N≤5mg/L,TP≤0.5mg/L。
2.4 设计依据及标准该工程的设计依据及标准主要包括国家有关污水处理工程的法律法规、规范标准及技术要求。
同时,还参考了该地区的实际情况和经济条件,以及先进的污水处理技术和设备。
2.5 设计方案该工程的设计方案是采用A/O工艺处理方式,主要设备包括进水泵、格栅、沉淀池、曝气池、二沉池、消毒池等。
同时,还设置了在线监测系统和自动控制系统,以保证处理效果和稳定运行。
2.6 设计范围该工程的设计范围包括污水处理厂的设计、施工、调试和运行管理等全过程。
同时,还包括环境影响评价、安全评估和质量监督等相关工作。
三、工艺论证3.1 中药制药废水产生及其特征中药制药废水是一种特殊的工业废水,其主要成分是有机物和无机物。
有机物包括药物残留、悬浮物、油脂、蛋白质等,而无机物则包括酸、碱、盐等。
这些成分的存在使得中药制药废水具有一定的毒性和难处理性。
3.2 工程主体工艺流程确定为了有效处理中药制药废水,我们需要确定一个完整的工艺流程。
根据实际情况,我们决定采用物理化学处理技术,包括中和、沉淀、过滤等步骤。
1本工程概况该生物制药厂位于中国南部某城镇,全年最高气温40 ℃ ,最低12 ℃ ,年平均气温:20℃左右。
夏季主导风向为东南风,冬季西北风为主。
该镇地形由南向北略有坡度,平均坡度为0.5 ‰,地面平整,。
规划污水处理厂位于主厂区的南方,面积约6500 m 2。
地坪平均绝对标高为 4.80 米。
工业污水的时变化系数为 1.3。
要求出水水质符合《生物制药工业污染物排放标准》(GB19821-2005)。
1.1 设计原则(1) 根据生物制药生产排放废水的特点,选择成熟的工艺路线,既要做到技术可靠确保处理后出水达标排放,出水稳定,还要设备简单、操作方便、易于维护检修,日常运行维护费用低。
(2) 在保证处理效果前提下,充分考虑城市寸土寸金的现实,尽量减少占地面积,降低基建投资。
平面布置和工程设计时,布局力求合理、通畅、美观,合乎工程建设标准。
(3) 具有一定的自动控制水平,在确定自控程度时兼顾经济合理性。
(4)整个处理系统建设时施工方便、工期短;运行时能耗低。
1.2 设计范围根据对生物制药废水特点的分析和处理出水水质要求,经论证选择技术上可行、经济上合理的处理方案,然后确定具体的、符合实际的工艺流程。
对所选流程中的主要构筑物进行工艺计算,主要设备进行选型。
根据任务书要求,进行合理的平面布置。
确定自动控制及监测方案,进行初步的技术经济分析,包括工程投资和人员编制、成本分析等。
附必要的图纸。
1.3设计水质水量根据所给资料该厂处理工程设计水量为3400t/d,处理水质执行《生物制药工业污染物排放标准》(GB19821-2005)表1 进水水质及排放标准水质指标COD(㎎∕L)BOD(㎎∕L)SS(㎎∕L)PH 值进水水质13162 6412 2199 6.5~8.5设计出水水质≤300 ≤200 ≤200 6~91.4 废水处理方案的确定该厂废水中的BOD/COD值正常,约0.50,有利于进行生物处理。
且较之物化处理,化学处理工艺成熟,处理效率高。
药企废水处理流程药厂处理废水的过程就像给脏水做层层“SPA”,确保最后流出的水干净到可以安全排放。
下面我用更通俗的语言来说说这个过程:第一步:接客与分类:首先,从生产线收集废水,就像接待客人一样,得先把各种废水按性质分门别类,有机的、无机的、有毒的,各自排队等候处理,不能乱七八糟全混一块儿。
第二步:初步清理:废水先来到“入口处”的格栅池,这里相当于一个大筛子,把废水里的大块垃圾(比如木屑、包装纸啥的)筛出来扔掉。
接着去沉淀池,让废水里的小渣滓慢慢沉到底部,就像炖汤时撇掉浮沫一样。
第三步:深度清洁:进了“深度清洁区”,首先是“厌氧厅”,这里有群不怕脏不怕累的微生物勇士,在缺氧环境下,帮我们把废水中的有机物质分解掉,顺便产出点沼气。
然后去“好氧厅”,这里的空气流通好,微生物大军在氧气的助力下,快速吃掉废水里的大部分脏东西。
第四步:精细护肤:“护肤疗程”开始了,废水先进行第二次沉淀,把之前的微生物和脏东西彻底分离。
紧接着,高级氧化技术出场,就像强力去污剂,对付那些顽固的有毒有害物质。
然后再用活性炭这位吸附高手,把废水中的杂质和重金属抓出来,或者用反渗透膜技术,像超级细密的滤网,把废水过滤得更干净。
第五步:杀菌消毒:废水接下来要接受紫外线或者氯化物的杀菌洗礼,确保水里的细菌病毒都被赶跑。
第六步:废物处理:刚沉淀下来的污泥也不能忽视,得集中起来压缩、烘干,使其稳定下来。
有的污泥能回收利用,其他的按规定得找个地方填埋或烧掉。
第七步:检验合格,放心出厂:最后一步,处理过的废水要参加“期末考试”,即在线监测或实验室检测,各项指标都过关了,才能拿到“排污许可证”,安心地排入大自然怀抱。
以上就是一个简化版的药企废水处理流程,具体步骤各家药厂可能会因废水特性、处理要求和自身条件进行个性化调整。
制药废水大多数具有有机物浓度高、色度高、含难降解和对微生物有毒性的物质、水质成分复杂、可生化性差等特点。
之前生化系统用的生物菌块,现在生化池里面菌种死亡,需要重新培养细菌,生化池内有组合式填料,且于之前的菌种死亡导致发黑并没有清理,该制药厂主要降解COD问题,日常COD进水最高的时候1800左右不超过2000,需要处理达到500以下,该制药厂日处理量90吨。
吉林省通化市某制药有限公司污水厂项目解决方案一、问题分析1、停留时间足够但效果不好,好氧污泥发黑,水解酸化池缺失搅拌装置,产气率低,COD去除达不到预期。
2、好氧系统整体发黑,溶氧不足,且出现了较严重的污泥老化,故需清理池体。
二、工艺情况主要是采购AO工艺处理,进水到集水池,到初沉池,然后进调节池,提升到水解酸化池,接触氧化池,然后溢流到出水口。
有沉淀池和污泥池,定期抽滤污泥。
三、池容容积接触氧化池324m³,水解酸化池243m³。
(信息收集来自客户提供)四、菌种用量根据贵单位提供的项目信息,我司技术工程师计算出需要用菌种量如下:水解酸化池:需要投25kg复合菌种+厌氧槽专用菌种100kg。
接触氧化池:需要投加 200kg复合菌种。
总共225kg复合菌种+100kg厌氧槽专用菌种。
五、具体投加方法1.需要贵单位将水解酸化池改为搅拌装置,停止曝气,因为水解酸化池起到的是厌氧的功能,不需要氧气,所以原先设计存在技术上的不合理性。
2.投加方式:菌种先在接触氧化池投加,水解酸化池一天后再投菌。
3.将菌种和对应系统中的污水按1:10比例混匀后泼洒入池子中。
六、系统改造意见1.水解酸化池加设潜水搅拌器一台,设在水解酸化池东北角,据水底300-400mm,角度平行于长,和高夹角为83.5度,功率2kw以内。
2.接触氧化池最好能更换组合式填料,挂膜填料变黑证明填料寿命到了,建议更换,或者高压水枪清理。
3.水解酸化池和接触氧化池的过水孔增设一个直角管道,使得进水从接触氧化池水面以下一米以下的位置进入。
1.概述1.1设计任务工程设计是工学学士必备的一项技能,通过该毕业设计,可以系统的培养学生根据具体条件,因地制宜的选择工艺、设计计算、绘图最后书写设计说明书的能力,使学生具备设计工程师的基本素质和基本技能。
该工程设计题目为:《某中药厂废水治理工程初步设计》,其内容包括:1. 根据原始资料、水质水量,确定处理工艺流程;2. 对工艺中各构筑物进行工艺计算,确定其形式、数目和尺寸;3. 进行各处理构筑物的总体布置和污水处理流程的高程设计;4. 完成施工图初步的绘制(包括平面布置图、高程图、及主要构筑物设计施工图);5. 编制设计说明书。
6. 对工程投资、运行费用进行简单计算和概括。
1.2 工程基本情况简介南方某中药厂年生产各种中成药品580多t,其中片剂和丸剂有500余t,胶囊、冲剂和散药70余t,废水主要是植物的根、茎、叶,动物的骨、皮、角等,加工过程中排出废水。
一般水量不大,还经常断流,但有机物浓度很高,最高时可达6 000 mg/L。
其废水主要来源有以下五部分:(1)前处理车间洗药、泡药废水;(2)提取车间冲洗、煎、煮废水;(3)冲洗车间污水;(4)制剂车间少量糖蜜水;(5)车间部分冷却水。
废水特点:(1)废水CODCr浓度变化大,一般在300-6 000 mg/L之间;(2)废水中因含有一种叫皂甙的成分,因而在曝气池常出现大量泡沫;(3)污水中泥砂和药渣较多,还含有漂浮物;(4)药材中有毒物质在加工过程中被制成粉剂,不排入水中,因此废水中无毒。
根据厂方提供的资料,该厂日排放废水量为200m3。
出水水质经处理后达到《中药类制药工业水污染物排放标准(GB 21906-2008)》标准后排放。
设计水量为200m3/d,设计时考虑1.49的时变系数。
污水水质(平均值)见下表。
表1-1 污水水质情况项目COD BOD5pH SS TN TP 色度进水2800mg/L 1200mg/L 4-9 450mg/L 22 15 400倍注:出水执行《中药类制药工业水污染物排放标准(GB 21906-2008)》排放标准(2008年8月1日后建成新企业标准):表1-2 污水排放标准项目COD BOD5pH SS TN TP 色度出水100mg/L 20mg/L 6.0-9.0 50mg/L 20 0.5 50倍1.3设计要求出图2张(1号工程图),附设计说明书。
医药化工有限公司污水处理设计方案一、概述医药化工有限公司目前的主要产品是生产手性药物,由于生产线产生的污水不但污染物浓度高,而且还含有大量的有毒有害物质,如果不经过治理,将会给周围的环境带来恶劣的影响,也会影响公司的形象。
为了达到经济效益、社会效益和环境效益的三者有机结合和可持续发展,必须对其生产污水进行有效的处理。
按照当地环保部门的要求,我公司受厂方委托进行污水处理工程的方案设计。
根据厂方提供的有关基础资料,结合本公司多年处理医药行业生产污水的经验,现提出如下设计方案,供XXXX医药化工有限公司领导及上级环保主管部门审定。
二、设计依据2。
1、污水水质、水量厂区来水主要有两部分,一部分是高浓度工艺污水,包括水洗污水、中和=20t/d;另一部分是低浓度的生活污水和地污水、蒸馏污水和冷凝水,水量为Q1=80t/d。
面冲洗污水,水量为Q2公司为三班制,在设计时水量适当留有余量。
设计水量为Q=100t/d(5t/ h),水质的监测数据为:CODCRcr: 60000mg/l;甲苯: 8。
3mg/l;-N: 33。
1mg/l;NH3PH:3.0—3.5;2。
2、执行污水排放标准处理后的厂区总排放口水质应达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中一级标准及当地环保局要求的标准,见下表:处理达标后的尾水最终排放到厂区附近的王港河内。
2。
3、设计技术规范及相关标准本废水处理项目的设计,施工与安装严格执行国家的专业技术规范与标准,其主要规范与标准如下:●《污水综合排放标准》 GB8978-1996●《室外排水设计规范》 GBJ14—87●《室外给水设计规范》 TJ13-86●《地面水环境质量标准》 GB3838-2002●《污水排入城市下水道水质标准》 CJ18-36●《水污染物排放标准》 GB4426-89●《混凝土结构设计规范》 GBJ10-89●《建筑地基基础设计规范》 GBJ7—89●《建筑抗震设计规范》 GBJ11-89●《城市污水处理污水、污泥排放标准》 CJ3025—93●《给水排水工程结构设计规范》 GBJ69-84●《给水排水构筑物施工及验收规范》 GBJ141-90●《钢结构设计规范》 GB17—88●《水下混凝土结构设计规范》 SDJ20-78●《水工混凝土结构设计规范》 SDJ20—78●《地下工程防水技术规范》 GBJ108-87●《钢筋混凝土工程施工及验收规范》 GBJ204—83●《建筑安装工程质量检验评定标准》 TJ307-74●《机械设备安装工程施工及验收规范》 TJ231—75●《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GBJ236-82●《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB50062-92●《电气装置施工及验收规范》 GBJ232—82●《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92●《供水排水用铸铁闸门》 CJ/T3006-92 ●《电动装置技术条件》 JB2921—81●《建筑给水排水设计规范》 GBJ15-88●《分散型控制系统工程设计规定》 HG/T20573—95 ●《工业与民用供配电系统设计规范》 GB50052—92 ●《低压配电装置及线路设计规范》 GB50054—92三、污水处理工艺流程3。
气浮、电絮凝、 BAF 组合工艺处理制药废水摘要:针对黄藤素提取废水成分复杂、可生化性较差等特点,采用气浮/电絮凝作为预处理工艺,再与BAF处理工艺联用进行处理。
介绍了各处理构筑物的设计参数及设备配置情况,并对实际运行效果进行了分析。
运行结果表明:气浮/电絮凝/BAF处理工艺对黄藤素提取废水有较好的处理效果。
整个处理系统运行稳定,COD总去除率>96%,出水水质满足《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)中B级标准的要求。
关键词:黄藤素;气浮;电絮凝;BAF1概述制药废水通常具有有机污染物浓度高、成分复杂、对微生物有毒害作用、含盐量高、生物降解性差、悬浮物含量高等特点,且制药废水水质和水量波动大,一直是工业废水治理领域的热点和难点之一[1-4]。
制药废水常用的处理方法主要有物化法、生物法、物化-生物联用法等。
云南某生物科技有限公司在临沧双江,主要生产黄藤素等产品。
黄藤素提取的主要工艺是硫酸浸泡、提取、盐析、过滤、沉淀、酒精提取、结晶、烘干。
废水的主要特点是有机污染物浓度高、悬浮物含量高、色度高、生化抑制因素种类复杂多样。
在原料浸泡、过滤、药物提取和冲洗等过程中会产生生产废水。
废水间歇排放,日均水质波动较大。
电絮凝(Electrocoagulation,EC)就是在外电场作用下,使可溶性阳极(牺牲阳极)产生大量阳离子对废水进行絮凝,从而将污染物去除的水质净化技术,它兼具电化学氧化、絮凝和气浮三者的特点[5]。
电絮凝法去除污染物主要包括絮体产生、污染物聚集、污染物与水体的分离及去除3个步骤(包括气浮和沉淀)。
电絮凝反应过程中,通过牺牲阳极在溶液中产生铝离子或铁离子。
铝/铁离子在适宜pH下水解,进而产生一系列铝或铁的羟基络合物;羟基络合物在溶液中作为絮凝剂,通过压缩双电层、吸附架桥、集卷网捕等作用将污染物聚集并吸附在其表面[6]。
同时,阴极产生的氢气形成微小气泡吸附在絮体表面,使絮体上升至液体表面,最终实现污染物与水的分离,达到去除污染物的目的。
姓名:郑勇兵班级:制药工程一班学号:2一、中药废水主要来自生产车间, 在洗泡蒸煮药材、冲洗、制剂等过程中产生。
废水包括生产过程中的原药洗涤水,原药药汁残液、过滤、蒸馏、萃取等单元操作中产生的污水、生产设备洗涤和地板冲洗用水。
污染物主要是从药材中煎出的各种成分,主要成分为:糖类、蕙醒、木质素、生物碱、蛋白质、色素及它们的水解产物。
中药废水的特点是:有机污染物浓度高;悬浮物,尤其是木质素等比重较轻、难以沉淀的有机物质含量高;色度较高;废水的可生化性较好;多为间歇排放,污水成分复杂,水质水量变化较大。
下面,我们以新乡某中药生产集团为例。
介绍中药废水处理方案:1、污水来源废水主要由提取龙胆花、大黄、干姜等的废水和洗涤废水组成。
2、2、水量特点废水的水量受该厂生产状况的影响有较大波动。
3、水质特点废水主要由提取龙胆花、大黄、干姜等的废水和洗涤废水组成,其中并含有少部分乙醇,因此该废水具有较高的色度。
4、污水水质与排放标准污水水质水量一览表《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的I级排放标准处理后的水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的I级标准。
二、中药废水处理方案系统工艺选择综合中药废水处理方案系统包括预处理、生物处理、物化后处理三个阶段。
由于废水中含有大量的固体物质、有机化合物等,从而使废水中表现出很高的CODCr、SS等。
由于废水的特点其生化性较好,同时其中还含有少量的N、P等营养物质供微生物增长和繁殖,因此采用生物处理工艺是最有效和经济的处理方法。
针对以上情况,我公司拟采用ABR+接触氧化的组合处理工艺。
1)由于工厂的废水中含有较大的悬浮物,故需在排污沟中设粗细格栅各一个,以去除废水中粗大的悬浮物,保证后续处理的正常运行。
2)由于工厂生产产生的废水量随时间有较大波动,这样将不利于后续的微生物处理。
因此在一体化处理设备前增加一个调节池,然后经水泵提升至一体化处理设备中。
3)废水经提升泵提升进入一体化设备后,经配水系统配水后进入一体化设备的加药气浮区,在此废水中的细小SS及大部分LAS得到有效去除,然后废水进入水解区,在此处废水中的大分子有机物被水解为小分子物质,这样将有利于有机物被微生物所利用。
1 引言1.1 制药废水的产生随着国民经济的持续增长,医药行业也有了飞速的发展。
目前我国已能生产药品近万种,年产量百万吨。
按照医药产品种类区分,我国医药工业主要分为生物制药、化学制药和中草药生产。
医药工业的发展带来了排废的增加,由于生产工序繁琐,生产原料复杂,直接造成产品转化率低而“三废”产生量大。
药剂生产过程中残余的原料、产品和副产品如果不加以妥善处置,将有几十倍乃至几千倍于药物产品的“三废”物质产生,其中尤以废水对环境的污染最为严重[1]。
随着制药工艺和产品结构的改变,医药废水水质也发生了变化,废水的处理难度也随之加大,我们应该不断改进和提高治理工艺水平,选择合适的工艺流程。
1 2 生物制药废水的特点(1)水质成分复杂医药产品生产的特点是流程长、反应复杂、副产物多、反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,使得废水中污染物质的组分变得复杂,增加了废水的处理难度。
(2)废水中污染物质含量高医药工业生产过程中需要大量使用各种化工原料,但由于多步反应、原料利用率低,大部分随废水排放,往往造成废水中污染物的含量居高不下。
在医药工业中,COD浓度为几万、几十万毫克/升的废水是经常可以见到的。
(3)有毒有害物质多医药废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、有机氮化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。
(4)生物难降解物质多医药废水中的有机污染物大部分属于生物难以降解的物质,如卤素化合物、醚类化合物、硝基化合物及某些杂环化合物等。
(5)废水色度高医药废水中有相当一部分废水色度很高,有颜色的废水本身就表明水体中含有特定的污染物质,从感官上使人产生不愉快和厌恶的心理。
另外,有色废水可以阻截光线在水中的通行,从而影响水生生物的生长,同时还抑制由日光催化分解有机物质的自然净化能力。
1.3 制药废水的污染现状我国近几年来各类医药化工行业迅猛发展,目前有3000多家规模不等的医药化工企业,其在制药过程中排放的大量有毒有害废水己严重危害着人们的健康。
医药行业由于药剂产品、生产方法和使用原料的不同,使得生产废水水质各异。
但是总体来说,制药废水具有有机污染物含量高、毒性物质多、有机溶媒量大、难生物降解物质多、盐份高的特点,是一种危害很大的工业废水。
未经处理或处理未达到排放标准而直接进入环境,将造成严重的危害[2]。
此外,制药厂通常是采用间歇生产,产品的种类变化较大,造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大[3],废水处理难度加大。
在所有医药废水中,化学药物制剂废水大多是高浓度有机废水,废水中COD达几万甚至十几万mg/L,且废水成分极其复杂,可生化性较差,直接采用好氧活性污泥法处理,曝气时间长,运行费用高,很难直接生化处理后达标排放[4]。
传统的化学沉淀和氧化过程对其处理效果也不明显。
所以制药行业废水的处理己成为急待解决的问题之一。
对我国大多数规模小、技术不高的医药化工企业来说,处理废水已成为很大的负担,甚至难以承受,从而使得对医药化工等有毒有害废水的处理研究更为紧迫。
2 方案选择2.1 生物制药废水处理方法生物制药废水是以有机污染物为主的废水,处理的主要对象是COD、BOD5、不易生物降解或生物降解速度缓慢的有机物等。
其处理方法常见的有生物处理法、物理处理法、化学处理法及等。
虽然制药废水的可生化性普遍较差,但经过预处理后仍属可生物降解的有机废水,其处理方法以生物处理法为主,物化处理法和化学处理法为辅。
2.1.1 生物处理法(1)普通活性污泥法目前,活性污泥法是国内外处理医药废水比较成熟的方法。
由于加强了预处理,改进了曝气方法,使装置运行稳定。
该法到20世纪70年代已成为一些工业发达国家的制药厂普遍采用的方法。
普通活性污泥法处理医药废水的缺点是废水需要大量稀释,运行中泡沫多,易发生污泥膨胀,剩余污泥量大,去除率不高,须采用二级或多级处理,因此,近年来改进曝气方法和微生物固定技术以提高废水的处理效果,己成为活性污泥法研究和发展的重要内容。
(2)SBR法SBR法具有均化水质、无需污泥回流、耐冲击、污泥活性高、结构简单、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高于普通的活性污泥法等特点,比较适合于处理间歇排放和水量水质波动大的废水。
但SBR法具有污泥沉降、泥水分离时间较长的缺点。
在处理高浓度废水时,要求维持较高的污泥浓度,同时,还易发生高黏性膨胀。
因此,常考虑在活性污泥系统中投加粉末活性炭,这样,可以减少曝气池的泡沫,改善污泥降沉性能、液-固分离性能、活性脱水性能等,获得较高的去除率[5]。
采用SBR废水处理工艺对吉林市制药厂废水进行实验研究。
结果表明,SBR 处理工艺可有效的处理制药废水。
使COD、pH值及挥发酚均达到排放标准[6]。
生物膜法和SBR法相结合的废水处理工艺具有较强的耐冲击负荷能力,污泥性能很好,特别适宜于水质、水量波动较大的废水的处理。
还可有效地处理含有抗生素类等生物难降解污染物的制药废水。
当进水COD在157.76~1236.77mg/L之间变化时,出水COD均小于95mg/L[7]。
(3)生物流化床法生物流化床将普通的活性污泥法和生物滤池两者的优点融为一体,因而具有容积负荷高、反应速度快、占地面积小等优点。
生物流化床常以工厂烟道灰等做载体,内设挡板,使流化床分为曝气区、回流区、沉淀区。
COD去除率可达80%以上,BOD5去除率可过95%以上[8]。
(4)生物接触氧化法生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点,具有容积负荷高、污泥产量少、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。
很多工程采用两段法,目的在于驯化不同阶段的优势菌种,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能力。
在工程中常以厌氧消化、酸化作为预处理工序,采用接触氧化法处理制药废水。
哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两段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[9]。
随着该工艺技术的逐渐成熟,应用领域也更加广泛。
(5)上流式厌氧污泥床法(UASB)UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单等优点。
UASB能否高效稳定运行的关键在于反应器内能否形成微生物适宜、产甲烷活性高、沉降性能良好的颗粒污泥。
UASB运行时,对管理技术要求较高,且启动驯化困难,在启动初期,通常要求采用间歇脉冲进料的方式搅拌,以弥补因产气不足而不能达到菌体与基质的充分接触。
通常要求SS含量不能过高,以保证COD去除率在85%~90%以上。
UASB 反应器已经被成功地应用于部分纤维板生产废水和屠宰场废水的治理[10]。
二级串联UASB的COD去除率可达到90%以上,山东某制药厂采用了二级UASB厌氧工艺处理废水,取得了良好的处理效果和经济效益[11]。
上流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器,它结合了UASB 和厌氧滤池(AF)的优点,使反应器的性能有所改善。
该复合反应器在启动运行期间,可有效地截留污泥,加速污泥颗粒化,对容积负荷、温度pH值的波动有较好的承受能力。
该复合式厌氧反应器已用来处理维生素C、双黄连粉针剂等制药废水[12]。
(6)氧化沟自从PASVEER氧化沟1954年出现以来,就是依靠其简便的方式处理污水而得到不断发展的。
氧化沟应用多年,经久不衰,而且取得相当大的突破,80年代初出现了一体化氧化沟等。
近些年来,用氧化沟处理污水的生化工艺逐渐在国内推广,对于医药企业,氧化沟处理法也不断得到应用。
(7)厌氧-好氧组合工艺医药废水属于较难处理的高浓度有机废水,废水具有组成复杂,污染物种类多,含量高,毒性强,生物难降解物质多,水质、水量变化大等特点,从而增加了处理该废水的难度。
多年的试验和实践结果表明,对于这类高浓度有机废水,采用厌氧-好氧组合工艺己逐渐成为人们的共识[13,14]。
(8)膜生物反应器膜生物反应器,是一种用膜过滤取代传统生物处理中二沉池和砂滤池的生物处理技术,它综合了膜分离技术和生物处理的优点,具有出水无需消毒、容积负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、剩余污泥量少、设计运行管理方便等优点。
膜生物反应器主要包括分离式膜生物反应器、一体式膜生物反应器以及萃取式膜生物反应器。
由于医药废水COD浓度高,色度高,污染物种类多,成分复杂,冲击负荷大,抗生素类医药废水中含有抑制微生物生长的抗生素,采用传统的生化法处理很难达到排放标准[15,16]。
随着膜技术的不断发展,采用膜过滤取代传统生化处理系统中的二沉池所得到的膜生物反应器(简称MBR)弥补了原工艺的不足,在医药废水处理中的应用研究也逐渐深入[17,18]。
2.1.2 化学处理法(1)混凝法混凝的目的在于向水中投加一些药剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而相互聚合,增大至能自然沉淀的程度,这种方法称为混凝。
通过混凝可去除污水中的细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。
在制药废水处理中常用的混凝剂有:聚合硫酸铁、三氯化铁、亚铁盐、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酸胺(PAM)等。
李立明等人选用11种絮凝剂对硫酸庆大霉素废水进行混凝试验,结果表明TDF絮凝剂的综合效果最好,最佳工艺条件下,COD去除率约为55%,SS去除率约为36%,干渣回收率在1.25%以上,每吨废水的药剂费为1.0元[19]。
(2)Fe-C处理法在酸性介质的作用下,铁屑与炭粒形成无数个微小原电池,释放出活性极强的[H],新生态的[H]能与溶液中的许多组分发生氧化还原反应,同时还产生新生态的Fe2+,新生态的Fe2+具有较高的活性,生成Fe3+,随着水解反应的进行形成以Fe3+为中心的胶凝体。
工业中以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,运行表明经预处理后废水的可生化性大大提高,效果明显。
(3)Fenton试剂处理法Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂。
由于能产生氧化能力很强的·OH自由基,具有极强的氧化能力,特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。
而且具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点。
(4)深度氧化技术制药废水由于COD浓度高、色度深以及含有大量的有毒有害物质,除采用传统的生化及物化处理方法外,废水深度氧化技术有其独特特色。
湿式空气氧化技术是在较高温度(150~350℃)和压力(0.5~20MPa)下,以空气或纯氧为氧化剂将有机污染物氧化分解为无机物或小分子有机物的化学过程。
张记市等人采用高温催化氧化预处理含酚制药废水,COD、SS去除率可达60%[20]。
2.1.3 物化处理法物化处理不仅可作为生物处理工序的预处理,有时还可作为医药废水的单独处理工序或后处理工序。
在医药废水处理中采用的物化法有很多,因不同的制药废水而不同[21]。