一、制藥廢水的產(chǎn)生
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)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業(yè)廢水。隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)的一個難題。
二、處理方法分類
制藥工業(yè)廢水常用的處理方法大多為:物化法、 化學(xué)法、生化法、其他組合工藝等。物化法主要有混凝沉淀法、氣浮法、吸附法、電解法和膜分離法;化學(xué) 法主要有催化鐵內(nèi)電解法、臭氧氧化法和Fenton 試 劑法;生化法主要有序批式活性污泥法(SBR 法)、 普通活性污泥法、生物接觸氧化法、上流式厭氧污泥床(UASB)法;其他組合工藝主要有電解+水解酸 化+CASS 工藝、微電解+厭氧水解酸化+序批式活性 污泥法(SBR)、UASB+兼氧+接觸氧化+氣浮工藝等。
三、制藥廢水的處理工藝及選擇
制藥廢水的水質(zhì)特點使得多數(shù)制藥廢水單獨采用生化法處理根本無法達(dá)標(biāo),所以在生化處理前必須進(jìn)行必要的預(yù)處理。一般應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH,且根據(jù)實際情況采用某種物化或化學(xué)法作為預(yù)處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質(zhì),并提高廢水的可降解性,以利于廢水的后續(xù)生化處理。預(yù)處理后的廢水,可根據(jù)其水質(zhì)特征選取某種厭氧和好氧工藝進(jìn)行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝后還需繼續(xù)進(jìn)行后處理。具體工藝的選擇應(yīng)綜合考慮廢水的性質(zhì)、工藝的處理效果、基建投資及運行維護(hù)等因素,做到技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)合理?偟墓に嚶肪為預(yù)處理-厭氧-好氧-(后處理)組合工藝。采用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制藥廢水,處理后出水水質(zhì)優(yōu)于GB8978-1996的一級標(biāo)準(zhǔn)。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學(xué)制藥廢水、復(fù)合微氧水解-復(fù)合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣。璘BF-CASS工藝處理高濃度中藥提取廢水等都取得了較好的處理效果。
四、制藥廢水中有用物質(zhì)的回收利用
推進(jìn)制藥業(yè)清潔生產(chǎn),提高原料的利用率以及中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產(chǎn)過程中得到減少或消除。由于某些制藥生產(chǎn)工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質(zhì),對這類制藥廢水的治理,應(yīng)首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制藥有限公司針對其醫(yī)藥中間體廢水中含量高達(dá)5%~10%的銨鹽,采用固定刮板薄膜蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、回收質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經(jīng)濟(jì)效益;某高科技制藥企業(yè)用吹脫法處理甲醛含量極高的生產(chǎn)廢水,甲醛氣體經(jīng)回收后可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進(jìn)行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續(xù)利用,并且4~5年內(nèi)可將該處理站的投資費用收回,實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。但一般來說,制藥廢水成分復(fù)雜,不易回收,且回收流程復(fù)雜,成本較高。因此,先進(jìn)高效的制藥廢水綜合治理技術(shù)是徹底解決污水問題的關(guān)鍵
五、案例
1、設(shè)計處理水量:
Q=200m3/d (其中引入生活污水50 m3/d)
2、設(shè)計原工業(yè)廢水水質(zhì):
CODcr=4000mg/L
BOD5=2000mg/L
NH3-N=500mg/L
SS=250mg/L
TP=100mg/L
PH= 5~7
3、處理要求:
處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》,二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
4、設(shè)計依據(jù)
1)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996,
2)、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》,GBJ15-88;
3)、工程建設(shè)的有關(guān)文件于設(shè)計資料及說明。
5、廢水處理工藝流程設(shè)計
a、工藝流程選擇:
該廢水屬高濃度廢水,且廢水中含有較高濃度的氨氮和有機(jī)磷,為了調(diào)節(jié)廢水中BOD5與N、P含量的比例,廢水與廠區(qū)生活污水(50m3/h)混合后進(jìn)入處理系統(tǒng)。該廢水利用傳統(tǒng)處理工藝很難達(dá)到預(yù)期的處理效果。這里選用A+A2/O處理工藝。
A2/O處理工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,A2/O工藝是在厭氧-好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,該工藝同時具有脫氮除磷的功能。
A+A2/O處理工藝由污泥負(fù)荷率很高的A段和污泥負(fù)荷率較低的B段(A2/O段)二級活性污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成,并分別有獨立的污泥回流系統(tǒng)。該工藝于80年代初應(yīng)用于工程實踐,現(xiàn)在越來越廣泛地得到了應(yīng)用。
b、A+A2/O工藝原理:
A+A2/O生物處理工藝圖如下所示:
該工藝主要特點是不設(shè)初沉池,由A-B二段活性污泥系統(tǒng)串聯(lián)運行,并各自有獨立的污泥回流系統(tǒng)。 原水經(jīng)格柵進(jìn)入A段,該段充分利用原污水中的微生物,并不斷地繁殖,形成一個開放性生物動力學(xué)系統(tǒng)。A段污泥負(fù)荷率高達(dá)2~6kgBOD5/(kgMLSS.d),水力停留時間短(一般為30min),污泥齡短(0.3~0.5d)。A段中污泥以吸附為主,生物降解為輔,對污水中BOD的去除率可達(dá)40%~70%,SS的去除率達(dá)60%~80%,正是A段對懸浮物和有機(jī)物較徹底的去除,使整個工藝中以非生物降解的途徑去除的BOD量大大提高,降低了運行和投資費用。 B段中,厭氧池主要是進(jìn)行磷的釋放,使污水中P的濃度升高,溶解性有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中BOD濃度下降;另外NH3-N因細(xì)胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3-N濃度下降。但含量沒有變化。 在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源,將回流混合液中帶入的大量NO3--N和 NO2--N還原為N2釋放至空氣,因此BOD濃度繼續(xù)下降,NO3--N濃度大幅度下降,而磷的變化很小。 在好氧池中,有機(jī)物被微生物生化降解,而繼續(xù)下降;有機(jī)氮被氨化繼而被硝化,使NH3-N濃度顯著下降,但隨著硝化過程使NO3--N的濃度增加,而P隨著聚磷菌的過量攝取,也以較快的速率下降。 所以,A2/O工藝它可以同時完成有機(jī)物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化,好氧池能完成這一功能。缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
c、A+A2/O工藝的特點:
A、該工藝中A段負(fù)荷高達(dá)2~6kgBOD5/(kgMLSS.d),因此具有很強的抗沖擊負(fù)荷能力和具有對PH、毒物影響的緩沖能力,活性污泥中全部是繁殖速度很快的細(xì)菌。 B、A段活性污泥吸附能力強,能吸附污水中某些重金屬、難降解有機(jī)物以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì),這些物質(zhì)通過剩余污泥的排放得到去除。 C、B段中,厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合,能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。 D、在同時脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少于同類其它工藝。 E、在厭氧-缺氧-好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小于100,不會發(fā)生污泥膨脹。 F、污泥中含磷量高,一般為2.5%以上。 G、厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌,使之混合,而以不增加溶解氧為度。 H、沉淀池要防止發(fā)生厭氧、缺氧狀態(tài),以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生N2而干擾沉淀。I、脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果受回流污泥中挾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響。