制葯廢水水質
㈠ 電鍍含氰廢水加漂白水去除氰化物後,剩餘的漂白水對水解酸化池和好氧池微生物有影響嗎
簡介: 採用水解酸化-S BR-接觸氧化工藝處理制葯工業廢水,處理水量2000m3/d,進水CODcr約4000mg/L。監測結果表明,處理後出水BOD、CODcr和SS的質量濃度范圍分別為28.3~30mg/L、145.6~285.7mg/L和23.6~27.2mg/L,BOD、CODcr和SS的最低去除率分別為98.5%、93.0%和80.0%,處理出水各項指標完全符合國家排放標准。實際運行顯示,該工藝處理效果穩定,耐負荷沖擊性強,工藝組合合理,具有廣闊的工業應用前景。
關鍵字:水解酸化 S BR 接觸氧化 制葯廢水
中圖分類號:X703.1 文獻標識碼:A
隨著制葯工業的發展,制葯廢水已成為重要的污染源之一。制葯廢水成分復雜、毒性大、色度深,而且廢水水質、水量波動較大,是處理難度較大的工業廢水之一[1~3]。
江西某制葯廠為國家大型企業,主要產品有潔黴素、土黴素、蟲草菌粉等。2003年該公司實施「退城進郊」搬遷工程,生產主廠房遷至市郊,為保護水環境、樹立優秀企業形象,公司同時啟動了廢水處理工程建設項目。項目於2004年9月竣工,經過半年多的運行,處理效果穩定,出水水質可達國家排放標准。
1.設計規模
廢水處理工程設計規模為2000m3/d。
2.廢水來源、水質及處理目標
2.1廢水來源
該公司生產廢水主要為潔黴素生產過程中產生的丁提廢水、蟲草菌粉生產過程中產生的蟲草廢水以及在土黴素生產過程中產生的少量蒸餾廢水。
以上幾種生產廢水的特點是濃度高、水量小,故稱之為高濃度廢水。生產過程中排放的其他廢水多為設備和地面的洗滌廢水,此類廢水的特點是濃度低、水量大,統稱為工藝廢水。公司內排放的廢水還有生活污水,生活污水中有機物污染濃度低,但水量大,可作為工業廢水處理過程中的調配水,降低工業廢水的處理難度。混合後的生產廢水、工藝廢水、生活污水統稱為混合廢水,一並進入處理單元進行處理。
2.2廢水水量、水質
廢水水量、水質見表1,處理後出水要求符合《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)中的二級排放要求。
表1 廢水水量水質
廢水名稱
水量(m3/d)
水質指標
pH
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
色度(倍)
丁提廢水
160
10.5
35000
20000
300
1500
蟲草廢水
40
5.0
14000
9000
300
600
工藝廢水
800
6.4
1600
900
300
350
生活污水
1000
6.9
400
150
200
70
混合廢水
2000
6.5~8.0
4000
2250
250
400
3.廢水處理工藝
3.1工藝研究與選擇
該廢水有機物含量高,可生化降解性較好,但單獨採用好氧工藝時需對原廢水進行稀釋,且抗生素廢水中往往含有殘余抗生素,會對好氧系統產生不利影響。根據對該廢水的中試和水解酸化的研究,水解酸化反應可以對殘余抗生素改性,提高廢水的可生化性。故考慮加上一個水解酸化過程,在水解階段,把固體物質降解為溶解性物質,大分子物質降解為小分子物質;酸化階段把碳水化合物降解為脂肪酸。水解-酸化菌世代周期較短,故此降解過程迅速。由於厭氧發酵控制在水解酸化階段,可避免因進一步發酵所帶來的沼氣,不會產生普通厭氧處理過程所產生的惡臭氣體,並且避免了完全的厭氧反應對環境要求高,難於穩定運行的缺點。
廢水經水解酸化處理後仍具有較高的污染負荷,單純的好氧處理工藝對制葯廢水處理效果並不理想,因此設計採用「**R+接觸氧化」二級好氧處理工藝。廢水經二級好氧處理後,色度仍然較高,為去除殘余的色度,同時作為系統的把關單元,設置反應沉澱系統進行脫色處理。
在大量調研、比較及中試的基礎上,方案採用「水解酸化+S BR+接觸氧化」工藝。經過上述處理後,廢水可以實現達標排放。
3.2工藝流程
根據工藝調研與中試結果,確定工藝流程見圖1。
圖1 制葯廢水工藝流程
4.主要處理構築物及設備
①格柵井1座 地下式砼結構,設計尺寸5000mm×1000mm×2000mm,有效水位高度1.0m。格柵井配備1台回轉式清污機,柵寬0.5m,高3.0m,柵條間隙3mm,安裝角度600。
②調節池1座 地下式砼結構,設計平面尺寸為19000mm×16000mm,總高度6.0m,有效水深4.5m,有效容積為1368m3。
③水解酸化池1座 半地下式砼結構,設計平面尺寸20000mm×5000mm,總高度6.5m,有效水深5.5m,總有效體積550m3,設計容積負荷為4.15kgCODcr/(m3·d),停留時間6.55h,池內填裝新型組合填料,型號為RXT190-80,直徑190mm,片距80mm,長3.8m,總填裝率70%,填料用量為385m3。填料架為3層A3鋼結構,總面積為300m2。
④S BR池1座 半地下式砼結構,設計平面尺寸28000mm×20000mm,總高度6.5m,有效水深5.5m,總有效容積3080m3。整個S BR池分為2個單元,每單格規格為20000mm×14000mm×6500mm。設計污泥濃度為4~5g/L,排泥量為90m3/d(以污泥含水率為99%計)。曝氣設備選用D192×180型微孔曝氣器,用量為700個,氣水比為20:1,氣流量為2.5Nm3/(個·h)。潷水器為QL3-500型,流量為500m3/h,潷水深度3.0m。
⑤集水池1座 S BR反應池在1.5h內一次最大排水量約500m3,而後續處理為連續工作,平均小時處理量為84m3,故集水池調節容量不得小於400m3。設計集水池為半地下式砼結構,規格為10000mm×8000mm×6000mm,有效水深5.0m,總有效體積400m3。
⑥接觸氧化池1座 半地下式砼結構,設計規格20000mm×10000mm×6500mm,有效水深5.3m,保護高度1.2m,有效容積1000m3,設計容積負荷為1.93kgCODcr/(m3·d),停留時間12h。池內所裝填料的型號、填裝規格同水解酸化池一致,填料用量為700m3。曝氣方式與S BR池一致,選用D192×180型微孔曝氣器,用量為660個,氣流量為氣流量為2.5Nm3/(個·h)。
⑦平流式反應沉澱池1座半地下式鋼筋混凝土結構,設計規格20000mm×5000mm×6500mm,其中反應區尺寸為5000mm×1000mm×3500mm,池子有效水深2.5m,有效容積250m3,表面負荷率為0.84m3/(m2•h),停留時間2.96h。沉澱池設置污泥斗2個,尼斗高度2.5m,傾角為60°;為加速污泥沉澱,同時兼顧脫色處理效果,需向池內投加PAC混凝劑,設計投加量為180kg/d。
⑧污泥濃縮池1座 地下式砼結構,設計規格10000mm×8000mm×6000mm,有效水深4.0m,有效容積320m3。濃縮池用來儲存從反應沉澱池、水解酸化池、**R池等排出的污泥並且還可以起到濃縮污泥降低含水率的作用。
5.運行結果及分析
5.1運行結果
該工程自2004年9月運行至今,系統運行情況良好,處理效果可靠。系統穩定後,2005年3個月的例行監測結果見下表。
表2 系統運行結果1
項目
進水
調節池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接觸氧化池出水
反應沉澱池出水
總去除率( %)
CODcr
3576.5
3397.6
2582.3
870.8
174.2
145.6
95.9
BOD5
1931.3
1833.5
1649.6
244.1
48.8
29.7
98.5
SS
235.0
225.6
142.1
109.5
120.6
23.6
90.0
色度(倍)
390
378
215
166
100
40
89.7
pH
7.50
7.35
6.30
7.45
7.65
7.80
-
註:數據為2005年3月10監測值,各項目單位除pH、色度外均為mg/L。
表3 系統運行結果2
項目
進水
調節池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接觸氧化池出水
反應沉澱池出水
總去除率( %)
CODcr
3893.6
3681.9
2945.4
983.9
285.8
213.5
94.5
BOD5
2132.7
2026.1
1824.8
273.5
55.6
28.3
98.7
SS
268.5
219.6
137.3
106.2
115.8
25.3
90.7
色度(倍)
420
408
235
175
105
43
89.7
pH
7.12
7.43
6.25
7.60
7.73
7.95
-
註:數據為2005年4月15日監測值,各項目單位除pH、色度外均為mg/L。
表4 系統運行結果3
項目
進水
調節池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接觸氧化池出水
反應沉澱池出水
總去除率( %)
CODcr
4085.2
2935.8
2818.4
1268.3
380.5
285.7
93.0
BOD5
2065.8
2087.1
1878.3
289.8
60.5
30.0
98.5
SS
280
265.8
171.5
130.5
127.1
27.2
90.3
色度(倍)
350
340
250
185
115
70
80.0
pH
6.95
7.20
6.15
7.30
7.50
7.80
-
註:數據為2005年5月13日監測值,各項目單位除pH、色度外均為mg/L。
5.2運行結果分析
①調節池單元主要起混合各類廢水、調節水質的作用,對各污染物的去除率不大。
②水解酸化處理單元對CODcr的去除率在20%左右,其主要作用是消除抑菌性污染物對後繼生化處理的影響,提高廢水的可生化性。
③**R池對CODcr去除率大於65%,表明水解酸化處理單元破壞了廢水中有機物的發色基團,降低了毒性物質對後繼處理單元處理效率的不良影響。
④接觸氧化池對CODcr去除率大於70%,說明生物接觸氧化池內的生物膜經過培養馴化後,逐漸適應了制葯廢水的環境。
⑤在反應沉澱池處理單元,為提高泥水分離的效果,可投加聚合氯化鋁(PAC),與有機物和SS發生絮凝反應,使上清液達標排放。在系統運行中發現,接觸氧化池出水水質良好,不必投加PAC出水即可達標。
6.技術經濟指標
工程佔地2400m2,構築物佔地1700 m2。總投資約700萬元,單位建設費約3500元/立方米。總裝機容量252.46Kw,運行負荷為93.25Kw。直接運行費用約0.96元/立方米(主要為電費、葯劑費及人工費)。工程削減污染負荷約2700tCODcr/a。
7.結論
(1)採用「水解酸化-S BR-接觸氧化」工藝處理含抗生素的高濃度制葯廢水具有良好的處理效果,出水完全符合國家二級排放標准(GB8978-1996)。
(2)水解酸化的設計是合理的,水解-酸化菌的世代周期較短,整個降解過程迅速,不但可以消除抗生素抑菌性對生化反應的不良影響,而且厭氧發酵控制在水解酸化階段,可以避免進一步發酵產生臭氣,有利於維護制葯廠的內部環境。
(3)該工藝將高濃度生產廢水、工藝廢水、生活污水進行混合後集中處理,既無需外加清水調節水質,節約了水資源;又避免了重復建設,節約了投資成本。工藝對污染物去除效率高、投資低、運行穩定且不產生臭氣,是一條行之有效的方法,經濟合理,值得同類工程項目借鑒。
參考文獻
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[5]唐受印,戴友芝.水處理工程師手冊[M].北京,化學工業出版社,2000,376-378.
㈡ 求半導體廢水及制葯廢水相關資料,包括水質水量,進水種類及相關工藝,越詳細越好.多謝.
我們公司就是專做制葯廢水處理的
㈢ 制葯廠廢水水質COD8000,BOD500,SS600可以選用什麼污水處理工藝
由於制葯廢水具有難降解的特點,單一處理工藝有時不能保證出水效果,因此國內外採用組合工藝處理制葯廢水的研究都比較多。組合工藝主要以化學法和生物法為主體工藝進行展開,達到較好的處理效果。劉香蘭等採用超聲波混凝工藝處理重慶市北碚區大新葯業的制葯廢水,制葯廢水COD為6~9g/L,pH為5左右。在超聲波輻射時間為1000s,PAC投加量為0.3g/L時處理效果最佳,COD和NH3——N的去除率分別為61.24%、58.63%。施加超聲波,可加快廢水中有機物的熱運動、提高比表面積,有機物與混凝劑碰撞形成共沉物的速率提高,從而強化混凝效果。李亞峰等以100mL的硝基苯原水為研究對象,採用微波——Fenton工藝得到優化實驗條件為:微波輻照功率為125W,輻照時間為5min,Fe3+的濃度為20mmol/L,腐殖酸的質量濃度為20mg/L,H2O2的濃度為3.5mmol/L,pH為3~6。此條件下,初始質量濃度為75mg/L的硝基苯降解率達到96.1%,出水質量濃度低於2.0mg/L。Fenton以其氧化快速、省時節能、不帶入新的污染物、礦化度高、操作簡單等優點受到廣大學者的青睞,以Fenton為主體的聯合工藝更是近年來研究的熱點。
單獨採用一般的好氧工藝處理高含量制葯廢水,對有機物含量有一定的限制,有機物含量過高會對好氧微生物有一定抑製作用,也容易出現供氧不足的狀況,曝氣電耗大,氧利用率低,處理效果不理想。微電解——混凝組合工藝預處理制葯廢水,生物處理和活性炭吸附深度處理的研究表明,微電解混凝預處理可減少污染物的毒性,提高廢水可生化性,生物處理去除大部分的COD,活性炭吸附法作為處理進一步去除剩餘的非生物降解的顆粒。預處理後COD和SS的去除率分別為66.9%和98.9%,組合處理工藝的COD去除率達96%,出水水質達到GB8978——1999三級標准各項指標。周俊採用催化氧化預處理+水解酸化+接觸氧化組合工藝處理合成類制葯廢水,進水COD=25g/L,預處理後COD去除率為85%,處理後出水COD≤0.5g/L,pH為6~9,該系統合理的流程組合充分體現工藝設計的合理性和先進性,並能有效的達到處理制葯廢水的目的。
宋吉娜等採用Fenton氧化——混凝沉澱——水解酸化——好氧工藝處理COD為高達16~20g/L的制葯廢水,好氧工藝之前去除了部分COD並提高了可生化性,再與低COD為1.8~2.2g/L的設備清洗排水和生活廢水混合,最後經過好氧工藝處理,出水COD達標。MABR中試實驗系統,包括水解酸化預處理,MABR工藝和活性炭吸附深度處理,用於處理高負荷制葯廢水。對MABR工藝的研究表明,MABR工藝能有效去除98%以上的COD和90%的氨。單膜曝氣的條件下,COD和NH4+——N容積負荷分別能夠達到1311g/(m3・d)和48.2g/(m3・d),氧的利用率可高達45%。深度處理後,MABR系統出水保持穩定,COD低於200mg/L,NH4+——N的質量濃度低於3mg/L。
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