集團(tuán)官網(wǎng) 海普歐首頁
 網(wǎng)站地圖
 聯(lián)系我們 |
|
|
|||||||
制藥廢水處理方案例。
導(dǎo)讀。
制藥工業(yè)廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水和各種制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和洗滌廢水。其廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜，有機(jī)物含量高，毒性大，色度深，鹽含量高，特別是生化性差，間歇排放，是難以處理的工業(yè)廢水。隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水逐漸成為重要的污染源之一，如何處理這種廢水是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)的課題。
制藥廢水的處理方法。
制藥廢水的處理方法總結(jié)為物化處理、化學(xué)處理、生化處理、多種方法的組合處理等，各種處理方法各有優(yōu)勢和不足。
物化處理：
根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，其處理過程中需要采用物化處理作為生化處理的預(yù)處理或后處理工序。目前應(yīng)用的物化處理方法主要有混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。
混凝法：
該技術(shù)是目前國內(nèi)外普遍采用的水質(zhì)處理方法，廣泛應(yīng)用于制藥廢水的預(yù)處理和后處理過程，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等中藥廢水等。高效凝聚處理的關(guān)鍵在于適當(dāng)選擇和投入性能優(yōu)良的凝聚劑。近年來，凝集劑的發(fā)展方向從低分子向聚合高分子發(fā)展，從成分功能單一向復(fù)合型發(fā)展。用高效復(fù)合型絮凝劑處理急支糖漿生產(chǎn)廢水，pH為6.5，絮凝劑用量為300mg/L時，廢液的COD、SS和色度去除率分別達(dá)到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明顯優(yōu)于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等單一絮凝劑。
氣浮法：
氣浮法通常包括充氣氣浮、溶解氣浮、化學(xué)氣浮、電解氣浮等多種形式。新昌制藥廠采用CAF渦流氣浮裝置預(yù)處理制藥廢水，合適藥劑配合，COD平均去除率約為25%。
吸附法：
常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制藥廠采用煤灰吸附-二級好氧生物處理技術(shù)處理廢水。結(jié)果顯示，吸附預(yù)處理廢水的COD去除率達(dá)到41.1%，提高了BOD5/COD值。
膜分離法：
膜技術(shù)包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質(zhì)，減少有機(jī)物排放總量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便、無相變、化學(xué)變化、處理效率高、節(jié)能。朱安娜等采用過濾器對霉素廢水進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)，減少廢水中霉素對微生物的抑制作用，發(fā)現(xiàn)可以回收霉素。
電解法：
該方法處理廢水具有高效、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，同時電解法具有良好的脫色效果。采用電解法預(yù)處理核黃素上清液，COD、SS和色度去除率分別達(dá)到71%、83%和67%。
化學(xué)處理：
應(yīng)用化學(xué)方法時，一些試劑的過量使用容易造成水體的二次污染，因此在設(shè)計前必須進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。化學(xué)法包括鐵炭法、化學(xué)氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術(shù)等。
鐵炭法：
工業(yè)運(yùn)行表明，以Fe-C作為制藥廢水的預(yù)處理步驟，其出水的生化性大大提高。樓茂興等采用鐵炭-微電解-厭氧-好氧-氣浮聯(lián)合處理技術(shù)處理甲紅霉素、鹽酸環(huán)丙沙星等醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水，鐵炭法處理后COD去除率達(dá)到20%，最終出水達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級標(biāo)準(zhǔn)。
Fenton試劑處理法：
亞鐵鹽和H2O2的組合被稱為Fenton試劑，可以有效地去除傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)無法去除的難分解有機(jī)物。隨著研究的深入，將紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑，大幅度加強(qiáng)氧化能力。以TiO2為催化劑，以9W低壓汞燈為光源，通過Fenton試劑處理制藥廢水，達(dá)到脫色率100%、COD去除率92.3%的效果，并且硝苯類化合物從8.05mg/L降至0.41mg/L。
氧化法：
采用這種方法可以提高廢水的生化性，同時對COD有很好的去除率。例如，Balcioglu等對3種抗生素廢水進(jìn)行臭氧氧化處理，臭氧化的廢水不僅提高了BOD5/COD的比例，COD的去除率也提高了75%以上。
氧化技術(shù)：
又稱高端氧化技術(shù)，它匯集了現(xiàn)代光、電、聲、磁、材料等各類相近學(xué)科的最新研究成果，主要包括電化學(xué)氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光觸媒氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術(shù)具有新穎、高效、廢水無選擇等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于不飽合烴的分解，反應(yīng)條件也比較溫和，無二次污染，應(yīng)用前景良好。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對有機(jī)物的處理更直接，對設(shè)備的要求更低，作為新的處理方法越來越受到關(guān)注。超聲波-好氧生物接觸法處理制藥廢水，超聲波處理60s，功率200w，廢水COD總?cè)コ蔬_(dá)96%。
生化處理。：
生化處理技術(shù)是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術(shù)，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。
好氧生物處理：
制藥廢水多為高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)行好氧生物處理時需要稀釋原液，動力消耗大，廢水生化性差，直接生化處理后難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此單獨(dú)使用好氧處理少，一般需要預(yù)處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物分解法(AB法)、接觸氧化法、序列式間歇活性污泥法(SBR法)、循環(huán)式活性污泥法(CASS法)等。
深井曝氣法：
深井曝氣是一種高速活性污泥系統(tǒng)，該方法具有氧利用率高、占地面積小、處理效果好、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、污泥膨脹、產(chǎn)泥量低等優(yōu)點(diǎn)。另外，其保溫效果好，處理不受氣候條件影響，可保證北方地區(qū)冬季廢水處理的效果。東北制藥總廠高濃度有機(jī)廢水經(jīng)深井曝氣池生化處理后，COD去除率達(dá)到92.7%，其處理效率高，而且對下一步的管理極有利，對技術(shù)管理的決定性作用。
AB法：
AB法屬于超高負(fù)荷活性污泥法。AB技術(shù)BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般高于通常的活性污泥法。其突出的優(yōu)點(diǎn)是a段負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，對pH和有毒物質(zhì)有很大的緩沖作用，特別適合處理濃度高、水質(zhì)水質(zhì)變化大的污水。楊俊仕等采用水解酸化-AB生物法技術(shù)處理抗生素廢水，技術(shù)流程短，節(jié)能，處理費(fèi)用也低于同類廢水的化學(xué)凝聚-生物法處理方法。
生物接觸氧化法：
該工藝集活性污泥與生物膜法的優(yōu)勢于一體，具有容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量少、抗沖擊能力強(qiáng)、工藝運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等優(yōu)勢。許多工程采用兩段法，目的是馴化不同階段的優(yōu)勢菌種，充分發(fā)揮不同微生物種群之間的協(xié)同作用，提高生化效果和抗沖擊能力。工程中常以厭氧消化、酸化為預(yù)處理工序，采用接觸氧化法處理制藥廢水。哈爾濱北方制藥廠采用水解酸化-兩段生物接觸氧化技術(shù)處理制藥廢水，運(yùn)行結(jié)果表明該技術(shù)處理效果穩(wěn)定，技術(shù)組合合合理。隨著該技術(shù)的成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。
SBR法。：
SBR法具有抗沖擊負(fù)載強(qiáng)、污泥活性高、結(jié)構(gòu)簡單、無回流、操作靈活、占地少、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定、基質(zhì)去除率高、脫氮除磷效果好等優(yōu)點(diǎn)，適用于處理水量水質(zhì)波動大的廢水。通過SBR技術(shù)處理制藥廢水的試驗(yàn)，曝氣時間對該技術(shù)的處理效果有很大影響，設(shè)置缺氧段，特別是缺氧和好氧交替設(shè)計，可以明顯提高處理效果的反應(yīng)池中加入PAC的SBR強(qiáng)化處理技術(shù)，可以明顯提高系統(tǒng)的去向。
厭氧生物處理：
目前國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水的主要方法是厭氧處理，但單獨(dú)厭氧處理后的出水COD仍然較高，一般需要進(jìn)行后處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強(qiáng)高效厭氧反應(yīng)器的開發(fā)和設(shè)計，并對運(yùn)行條件進(jìn)行深入研究。上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復(fù)合床(UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、水解法等已成功應(yīng)用于制藥廢水的處理。
UASB方法。
UASB反應(yīng)器具有厭氧消化效率高、結(jié)構(gòu)簡單、水力停留時間短、不需要額外的污泥回流裝置等優(yōu)點(diǎn)。采用UASB工藝處理卡那霉素、氯酶、VC、SD、葡萄糖等制藥生產(chǎn)廢水時，通常要求ss含量不能太高，以保證COD去除率在85%~90%以上。串聯(lián)兩級UASB的化學(xué)需氧量去除率可達(dá)90%以上。
UBF方法：
麥溫寧(現(xiàn)任鄭州大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所副所長)等人對UASB和UBF進(jìn)行了對比試驗(yàn)。結(jié)果表明，UBF是一種實(shí)用高效的厭氧生物反應(yīng)器，具有反應(yīng)液傳質(zhì)分離效果好、生物量大、生物種類多、處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)。
水解酸化法：
水解池被稱為水解上流式污泥床(HUSB)，這是一個改進(jìn)的UASB。與全流程厭氧池相比，水解池具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)不需要密封、攪拌和三相分離器，降低了成本，有利于維護(hù)；它可以將污水中大分子和不可生物降解的有機(jī)物降解成小分子和可生物降解的有機(jī)物，提高原水的可生物降解性。反應(yīng)速度快，池體積小，投資少，污泥量減少。近年來，水解-好氧工藝已廣泛應(yīng)用于制藥廢水處理。如某生物制藥廠采用水解酸化-兩級生物接觸氧化工藝處理制藥廢水，運(yùn)行穩(wěn)定，有機(jī)物去除效果顯著，COD、BOD5、ss去除率分別為90.7%、92.4%、87.6%。
厭氧-好氧及其他組合處理工藝：
由于單獨(dú)好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，厭氧-好氧處理、水解酸化-好氧處理等組合工藝在提高廢水的可生化性、抗沖擊性、投資成本和處理效果方面明顯優(yōu)于單一處理方法，因此在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。如果制藥廠采用厭氧-好氧工藝處理制藥廢水，BOD5和COD去除率分別為98%和95%，處理效果穩(wěn)定；采用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理制藥廢水。結(jié)果表明，整個串聯(lián)工藝對廢水水質(zhì)和水量的變化具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，化學(xué)需氧量去除率可達(dá)86%~92%，是處理制藥廢水的理想工藝選擇。水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝用于醫(yī)藥中間體廢水的處理。當(dāng)進(jìn)水化學(xué)需氧量約為12000毫克/升時，出水化學(xué)需氧量低于300毫克/升；采用生物膜-序批式活性污泥法處理含可生物降解材料的制藥廢水，化學(xué)需氧量的去除率可達(dá)87.5%~98.31%，遠(yuǎn)高于單獨(dú)使用生物膜法和序批式活性污泥法。
此外，隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，膜生物反應(yīng)器(MBR)在制藥廢水處理中的應(yīng)用研究也逐漸深入。MBR結(jié)合了膜分離技術(shù)和生物處理的特點(diǎn)，具有容積負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)、占地面積小、剩余污泥少等優(yōu)點(diǎn)。采用厭氧-膜生物反應(yīng)器工藝處理化學(xué)需氧量為25000毫克/升的醫(yī)藥中間體酰氯廢水，系統(tǒng)中化學(xué)需氧量的去除率保持在90%以上，首次采用萃取膜生物反應(yīng)器處理含3，4-二氯苯胺的工業(yè)廢水，水力停留時間為2h，去除率達(dá)到99%，取得了理想的處理效果。雖然膜污染仍然存在問題，但隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，膜生物反應(yīng)器將在制藥廢水處理中得到更廣泛的應(yīng)用。
制藥廢水的處理已有許多研究。然而，由于制藥行業(yè)原料和工藝的多樣性，排放廢水的質(zhì)量差異很大，因此沒有成熟統(tǒng)一的制藥廢水處理方法。具體工藝路線取決于廢水的性質(zhì)。根據(jù)廢水的特點(diǎn)，應(yīng)采用預(yù)處理提高廢水的可生化性，初步去除污染物，然后結(jié)合生化處理。目前，開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)有效的復(fù)合水處理設(shè)備是一個亟待解決的問題。同時，要加強(qiáng)清潔生產(chǎn)的研究，在處理的前期考慮廢水是否具有循環(huán)利用的價值和合適的方式，做到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。
|
|||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
