制藥廠污水處理設(shè)計(jì)

1、制藥廠污水處理設(shè)計(jì)制藥廠污水處理設(shè)計(jì) 摘要：通過(guò)對(duì)該污水水質(zhì)分析在水處理工藝中選 擇最合適的工藝，使污水達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞：廢水水質(zhì)，方案選擇，流程 該制藥廠采用發(fā)酵工藝生產(chǎn)藥物， 其產(chǎn)生的廢 水中主要含有發(fā)酵殘余物，硫酸鹽，硝基苯，淀 粉，廢水的氣味較大，且廢水的顏色較深，污水 流 量 Q ： 500m3/d ， COD:20000mg/L,BOD5:9000mg/L,SS:500mg/L, NH3-N:200mg/L 1 水質(zhì)分析 該廢水為制藥廠排放的綜合性生產(chǎn)廢水， 廢水 中含有發(fā)酵殘余物、 鹽類(lèi)及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的其 他有機(jī)物。 這些廢水水質(zhì)具有成分復(fù)雜、 有機(jī)物 濃度高、 pH 值

2、變化大、懸浮物多、色度大、總 鹽量高等特點(diǎn)， 并且廢水中還含有大量難生物降 解物質(zhì)和對(duì)微生物有抑制作用的有毒有害物質(zhì)。 因?yàn)閺U水 BOD/COD的比值為 0.45 0.3 ，說(shuō)明廢 水中有機(jī)物可生化降解。 BOD采用微生物來(lái)降解 有機(jī)物，而降解率僅為 14.4 78.6% ,COD采用 的是強(qiáng)氧化劑，對(duì)大多數(shù)的有機(jī)物可以氧化到 8595% 。2 方案選擇制藥廢水的處理技術(shù)可歸納為以下幾種： 物化 處理、化學(xué)處理 、生化處理以及多種方法的組 合處理等，各種處理方法具有各自的優(yōu)勢(shì)及不 足。2.1物化處理根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)， 在其處理過(guò)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

3、前應(yīng)用的物化處理方法主要包括混 凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜 分離法等。2.1.1混凝法該技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的一種水質(zhì)處 理方法，它被廣泛用于制藥廢水預(yù)處理及后處理 過(guò)程中，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用于中藥廢水 等。高效混凝處理的關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加 性能優(yōu)良的混凝劑。 近年來(lái)混凝劑的發(fā)展方向是 由低分子向聚合高分子發(fā)展， 由成分功能單一型 向復(fù)合型發(fā)展。2.1.2氣浮法氣浮法通常包括充氣氣浮、 溶氣氣浮、 化學(xué)氣 浮和電解氣浮等多種形式。 新昌制藥廠采用 CAF 渦凹?xì)飧⊙b置對(duì)制藥廢水進(jìn)行預(yù)處理， 在適當(dāng)藥 劑配合下， COD 的平均去除率在 25% 左右。 2.1.3

4、吸附法常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類(lèi)、 吸附樹(shù)脂等。有結(jié)果顯示， 吸附預(yù)處理對(duì)廢水 的 COD 去除率達(dá) 41.1% ，并提高了 BOD5/COD 值。2.1.4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)物的排放總量。 該技術(shù)的主 要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、 操作方便、 無(wú)相變及化學(xué)變 化、處理效率高和節(jié)約能源。 朱安娜等采用納濾 膜對(duì)潔霉素廢水進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)既減少了廢 水中潔霉素對(duì)微生物的抑制作用， 又可回收潔霉 素。2.1.5電解法此法處理廢水具有高效， 易操作等優(yōu)點(diǎn)而受到 人們的重視，同時(shí)電解法又有很好的脫色效果。2.2化學(xué)法處理廢水： 鐵炭法，化學(xué)

5、氧化還原法， 深度氧化處理技術(shù)等。2.2.1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，其出水的可生化性大大提高。2.2.2Fenton 試劑處理法亞鐵鹽和 H2O2 的組合稱(chēng)為 Fenton 試劑，它 能有效去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無(wú)法去除的難降 解有機(jī)物。隨著研究的深入， 又把紫外光（UV ）、 草酸鹽（ C2O42-）等引入 Fenton 試劑中，使其 氧化能力大大加強(qiáng)。程滄滄等 10 以 TiO2 為催 化劑，9 W 低壓汞燈為光源，用 Fenton 試劑對(duì) 制藥廢水進(jìn)行處理， 取得了脫色率 100% ，COD 去除 率 92.3%的效果，且硝基苯類(lèi)化合物從 8.05mg/

6、L 降到 0.41mg/L 。2.2.3 氧化技術(shù)又稱(chēng)高級(jí)氧化技術(shù)， 它匯集了現(xiàn)代光、 電、聲、 磁、材料等各相近學(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， 光催化氧化法和超聲降解法等。2.3生化處理法生化處理技術(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 - 厭氧組合等方法。2.3.1好氧生物處理由于制藥廢水大多是高濃度有機(jī)廢水， 進(jìn)行好 氧生物處理時(shí)一般需對(duì)原液進(jìn)行稀釋?zhuān)?因此動(dòng)力 消耗大， 且廢水可生化性較差， 很難直接生化處 理后達(dá)標(biāo)排放，所以單獨(dú)使用好氧處理的不多， 一般需進(jìn)行預(yù)處理。深井曝氣是一種高速活性污泥系統(tǒng)，該法具 有

7、氧利用率高、占地面積小、處理效果佳、投資 少、運(yùn)行費(fèi)用低、不存在污泥膨脹、產(chǎn)泥量低等 優(yōu)點(diǎn)。此外，其保溫效果好，處理不受氣候條件 影響，可保證北方地區(qū)冬天廢水處理的效果。 東 北制藥總廠的高濃度有機(jī)廢水經(jīng)深井曝氣池生 化處理后， COD 去除率達(dá) 92.7% ，可見(jiàn)用其處 理效率是很高的，對(duì)出水達(dá)標(biāo)起著決定性作用。AB 法屬超高負(fù)荷活性污泥法。 AB 工藝對(duì) BOD5 、COD 、SS、磷和氨氮的去除率一般均高 于常規(guī)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)荷能力強(qiáng)，對(duì) pH 和有毒物質(zhì)具有 較大的緩沖作用， 特別適用于處理濃度較高、 水 質(zhì)水量變化較大的廢水。生物接觸氧化技術(shù)集活

8、性污泥和生物膜法的 優(yōu)勢(shì)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)點(diǎn)。 很多工程采用兩段法， 目的在于馴化不同階段的 優(yōu)勢(shì)菌種，充分發(fā)揮不同微生物種群間的協(xié)同作 用，提高生化效果和抗沖擊能力。 在工程中常以 厭氧消化、 酸化作為預(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工藝處理制藥廢水， 運(yùn)行 結(jié)果表明，該工藝處理效果穩(wěn)定，組合合理。SBR 法具有耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、污泥活性高、結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需回流、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， 適合處理水量水質(zhì)波動(dòng)大的廢水。 2.3.2

9、厭氧生物處理UASB 反應(yīng)器具有厭氧消化效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、水力停留時(shí)間短、 無(wú)需另設(shè)污泥回流裝置等 優(yōu)點(diǎn)。采用 UASB 法處理卡那霉素、氯酶素、 VC、SD 和葡萄糖等制藥生產(chǎn)廢水時(shí)， 通常要求 SS 含 量不能 過(guò)高，以保證 COD 去除率在 85%-90% 以上。二級(jí)串聯(lián) UASB 的 COD 去除 率達(dá) 90% 以上。水解池全稱(chēng)為水解升流式污泥床（ HUSB ）， 它是改進(jìn)的 UASB 。水解池較之全過(guò)程厭氧池有 以下優(yōu)點(diǎn)：不需密閉、攪拌，不設(shè)三相分離器， 降低了造價(jià)并利于維護(hù)；可將廢水中的大分子、不易生物降解的有機(jī)物降解為小分子、 易生物降解的有機(jī)物，改善原水的可生化性；反應(yīng)迅速、

10、 池子體積小，基建投資少，并能減少污泥量2.3.3組合技術(shù) 由于單獨(dú)的好氧處理或厭氧處理往往不能滿(mǎn) 足要求， 而厭氧好氧、 水解酸化好氧等組合 工藝在改善廢水的可生化性、 耐沖擊性、 投資成 本、處理效果等方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于單一處理 方法的性能，因而在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng) 用。例如，楊志勇等采用氣浮一 SBR濾池工藝 處理制藥廢水耐沖擊負(fù)荷能力高、 不產(chǎn)生污泥膨 脹，出水 COD100 mg/L 、BOD530 mg/L 、SS 70 mg/L ，而且該工藝運(yùn)行費(fèi)用較低、操作簡(jiǎn) 單、易于維護(hù)。趙艷鋒等采用接觸氧化氣浮 - 多級(jí)生化處理組合工藝處理高濃度制藥廢水， 系 統(tǒng)COD、SS、BOD

11、5去除率分 別達(dá)957、 968、 998，具有處理效 率高、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。肖利平 等采用微電解 - 厭氧水解酸化一序批式活性污泥 對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化具有較強(qiáng)的耐沖擊能 力， COD去除率達(dá) 86一 92H“。其它如氣浮 -進(jìn) 細(xì) 調(diào) 格水格SBR泥餅污泥濃水解 - 接觸氧化工藝處理化學(xué)制藥廢水、氣浮 -UBF-CASS工藝處理高濃度中藥提取廢水、 厭氧 -好氧- 氣浮過(guò)濾及吸附 -混凝-高級(jí)化學(xué)氧化法處理制藥廢水等均取得較好的效果。方案一 預(yù)處理和 SBR工藝此工藝采用物化和生化相結(jié)合， 一級(jí)物化處理 采用格柵、調(diào)節(jié)池、沉砂池、氣浮池，主要去除 廢水沉淀物，中和廢水 PH

12、值，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。 生化處理擬采用 SBR工藝系統(tǒng)。 工藝流程圖：（1）煙 扎 鼓剩余HDIC反應(yīng)器集泥池CASS反應(yīng)池方案二 預(yù)處理和厭氧多循環(huán)反應(yīng)器（ HDIC ）和 CASS 相結(jié)合工藝預(yù)處理單元主要包括： 格柵、斜板沉淀池和凋 節(jié)水解池， 其中調(diào)節(jié)水解池設(shè)置潛水?dāng)嚢瑁?保證 水質(zhì)混合均勻。 由于原水為制藥廢水， 水解酸化 時(shí)可能產(chǎn)生有害氣體， 為避免產(chǎn)生二次污染， 調(diào) 節(jié)池集中排氣， 經(jīng)活性炭吸附后外排。 生化處理 采用 HDIC 和 CASS 相結(jié)合工藝。 工藝流程圖：（2）原水 絮凝劑 天然氣鍋 脫硫脫臭裝置 水封攪拌，調(diào)節(jié)曝氣污泥處理系統(tǒng)2方案論證評(píng)比項(xiàng)目?jī)?nèi)容含義SBR方案CA

13、SS方案技術(shù)可行性技術(shù)適應(yīng)情 況應(yīng)用的廣泛性， 對(duì) 大水量， 各水質(zhì)的 適用程度在國(guó)內(nèi)已廣泛用于屠宰， 含酚，化工，制藥等工業(yè) 廢水和生活污水的處理CASS是 SBR的變形，運(yùn)用較廣泛，具有一定的優(yōu)勢(shì)出水水質(zhì)出水水質(zhì)滿(mǎn)足排 放標(biāo)準(zhǔn)的保證程 度出水水質(zhì)好， COD處理率高有機(jī)物去除率高，出水水 質(zhì)好，具有良好的脫氮、 除磷功能水質(zhì)指標(biāo)對(duì)外界環(huán)境 適應(yīng)性氣溫，水溫，水量， 營(yíng)養(yǎng)對(duì)出水水質(zhì) 的影響受外界環(huán)境影響大，且設(shè)備利用率不高受外界環(huán)境影響較小分步實(shí)施分步實(shí)施及其出水水質(zhì)不易分步實(shí)施分期建設(shè)工程實(shí)施施工難易施工難易與加快 建設(shè)進(jìn)度構(gòu)筑物少，施工容易設(shè)備化，定型化，模塊化，施工安裝方便對(duì)周?chē)h(huán)境

14、影響噪聲和鼓風(fēng)量有關(guān)較大較小環(huán)境影響污泥影響污泥影響與產(chǎn)泥量無(wú)污泥回流裝置，污泥量大有污泥回流裝置，處理程 度高，污泥產(chǎn)量少，性質(zhì) 穩(wěn)定能源關(guān)系耗能情況電耗較多采用節(jié)能處理技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)操作運(yùn)轉(zhuǎn)操作操作簡(jiǎn)單，靈活，技術(shù)性強(qiáng)運(yùn)行簡(jiǎn)易，設(shè)備性能穩(wěn)定運(yùn)行管理維修管理設(shè)備維修工作量，難易程度設(shè)備少，維修量少管理簡(jiǎn)單3流程確定廢水處理站處理能力為 500m3/d,處理出水需 要達(dá)到國(guó)家指定的標(biāo)準(zhǔn)。與實(shí)際相結(jié)合，采用 HDIC 和 CASS 結(jié) 合 的 工 藝 。 因 廢 水 中 BOD5/COD=0.45 ，可確定該廢水生化性比較好。 又有廢水 BOD5 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 1000mg/L ，所以采用 厭氧處理技術(shù)是

15、經(jīng)濟(jì)的。工藝流程圖見(jiàn)上圖（ 2）。各工序處理效果見(jiàn)表 1：項(xiàng)目CODBOD5SSNH3-N調(diào)節(jié)進(jìn)水200 900 50 200（ mg/L）0000出水 （ mg/L）164008333398水池去除率%181479.6進(jìn)水（ mg/L）164008333398出水 （ mg/L）1640500227280HDIC反 應(yīng)器去除率%909343進(jìn)水（ mg/L）1640500227280CASS反 應(yīng)池出水802050 25（ mg/L）去除959678 92率%4說(shuō)明預(yù)處理單元主要包括： 格柵、斜板沉淀池和凋 節(jié)水解池， 其中調(diào)節(jié)水解池設(shè)置潛水?dāng)嚢瑁?保證 水質(zhì)混合均勻。 由于原水為制藥廢水，

16、 水解酸化 時(shí)可能產(chǎn)生有害氣體， 為避免產(chǎn)生二次污染， 調(diào) 節(jié)池集中排氣，經(jīng)活性炭吸附。生化處理為主體工藝，包括 HDIC 反應(yīng)器和 CASS反應(yīng)池。廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的柵渣、污泥及時(shí)外運(yùn)處 理。沉淀池以及 CASS反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥濃縮后， 經(jīng)板框壓濾機(jī)進(jìn)一步脫水，泥餅可以直接外運(yùn)。 污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污水回流至調(diào)節(jié)水解池重 新進(jìn)入處理系統(tǒng)，不對(duì)外界環(huán)境造成污染。 參考文獻(xiàn)1錢(qián)易，米祥友 . 現(xiàn)代廢水處理新技術(shù) . 北京： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社， 1993.2葉嬰齊 . 工業(yè)用水處理技術(shù) . 上海：上?？茖W(xué) 普及出版社， 1995.3許保玖. 當(dāng)代給水與廢水處理原理 . 北京：高 等教育出版社，

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