制药综合废水的处理.doc

制药综合废水的处理浙江义乌华义医药公司是浙中地区规模较大的医药中间体生产企业，生产的医药品种繁多，达100多个品种，经济效益显著，是医药行业的重点企业。该厂生产过程中产生的废水有机物浓度高，且有毒性，因生产情况随市场供求变化而变化，其辞放的废水水质、水量波动很大，处理难度大。本正程采取分散与集中相结合的办法对废水进行了处理，经工程运行表明，该处理系统各项指标均达到国家污水综合排放(GB 89781996)一级标准。1 水质、水量及处理要求1.1 废水水量、水质该公司拥有8个主要生产车间，各车间所排放的废水水质、水量各不相同，污染物成分、含量相差很大，还有冷却、冲洗水。在车间出口即实现浓稀分流、清污分流，为污水分质处理作好准备，含氨废水约6-7td，装桶单独处理。该厂混合排放水量为600td，含有机污染物的废水按CODcr，浓度不同分三股汇流，水量及水质见表1。表1 废水水量水质项目水量/(td-1)水质(CODcr)/（mgL-1)(BOD5)/（mgL-1)(氨氮)/（mgL-1)盐含量/%pH值含氨废水61.21041.41031.11038-103-10高浓度有机废水501.61042.71042.11023-53-10低浓度有机废水2501.21023.7103256-9冷却、冲洗水30050286-9注：含氮废水指甲红霉素、吡啶氧化物、奥美拉唑车间生产废水；高有机物废水指盐酸环丙沙星、蒽诺、C-304、OA35车间生产废水；低有机物废水指真空循环水、卫生用水。1.2 排放要求设计排放要求达到综合污水排放一级标准：(CODc，)100 mgL，(BODs)30 mgL，pH值为6-9，(氨氮)15mgL。2 废水处理工艺2.1 工艺流程因废水中的抗生素成分有抑制微生物作用，处理难度较大。为了提高废水处理效率，降低处理成本，依据废水水质特点，其中甲红霉素、吡啶氯化物、奥美拉唑等生产工艺废水因含盐量高、水量较少采用蒸发浓缩结晶的方法处理。而另外5个生产车间的工艺废水因含有机物浓度高采用气提氧化厌氧好氧联合处理工艺，流程见图1。2.2 工艺流程说明 该厂废水因其成分复杂，盐含量高，分为5个处理单元，即含氨废水处理、高浓度有机废水预处理、混合水好氧前处理、混合水好氧处理及污泥处理。2.2.1 含氨废水 因水量较少，6-7td，盐含量很高，达510，若回收铵盐，具有明显经济效益，若进人生化系统，会给生化处理带来更大难度，因此采用固定刮板薄膜蒸发(GBE-型)、浓缩、结晶回收质量分数为30左右的(NH4)SO4，NH4NO3作肥料或回用的方法，极少量残液入(YWO-30型)焚烧炉焚烧处理。2.2.2 高浓度有机废水 汇流预曝调节池1，(CODcr)为2.7104mgL，因废水中含多种易挥发有机污染物，如甲苯、甲醇，本工艺采用气提预先分离，以降低废水恶臭，气相有机物经引风系统进入锅炉焚烧，气提塔出水(CODcr)为2.43104mgL ，人填料氧化塔1，以次氯酸钠作氧化剂氧化有机物及对微生物有抑制作用的污染物，氧化塔出水(CODcr) 为1.05104mgL，去除率在70左右。2.2.3 混合废水好氧前处理 氧化塔出水与低浓度有机废水混合进入预曝调节池2，出水(CODcr)为2.475103mgL，质量浓度仍很高，不能适应一般好氧处理工艺。为提高处理效果，宜采用铁炭反应、厌氧消化后续处理，该工艺主要利用铁炭在水溶液中形成原电池，通过微电池作用使废水中含苯环结构化合物及长链碳氢化合物得到部分氧化分解，CODcr去除率达20，再进行厌氧消化处理，使废水进一步水解或进行厌氧微生物降解，以利于后续的好氧处理提高废水可生化性，容积负荷(以CODcr计)6 kg(m3d)，CODcr，去除率为30左右。2.2.4 混合废水好氧处理 厌氧池出水(CODcr)达1600mgL，因含盐量为0.3-0.5，盐量太高，不宜直接好氧处理，利用该厂的冷却水、冲洗水进行稀释配比，使废水含盐量降到0.2以下，再进入接触氧化池。在好氧条件下，通过附着于池内弹性填料上面的微生物吸附、降解有机污染物，容积负荷(以CODcr计)1.2kg(m3d)，CODcr，去除率75左右。经二沉池去除生物膜和悬浮物，为确保排放水达标，废水最后进入气浮系统，并采用冷却、冲洗水作为气浮溶气水，气浮出水达标排放。2.2.5 污泥处理 厌氧池剩余污泥量很少，每年定期排放1-2次人集泥池，一沉池污泥、二沉池污泥、气浮装置浮渣均排人集泥池，经脱水、干化后，外运填埋或作肥料。3 设计参数和主要构筑物本处理工程的设计参数和主要构筑物见表2。表2 主要构筑物及参数 构筑物名称有效容积/m3尺寸/m设计停留时间/h数量或材质预曝池调节1505.543241座气提塔502.8 H5.5242座串联 钢制氧化塔502.8 H5242座串联 钢制预曝池调节2225181座铁炭反映器3 H2241座一沉池8046.5441座氧气池600198.44.8401座接触氧化池6002084.8321座二沉池60384.841座4 工程处理效果经过半年多的调试运行，各个处理单元均已处于正常运行状态。在运行中该处理工程应注意以下几点：一是废水的计量与配比要合适；二是预曝调节池2废水要充分混匀；三是进入接触氧化池废水CODcr浓度控制得当，并补加营养成分；四是在焚烧处理气体或残液时须严格按操作规程执行。本工程经义乌市环境监测站监测验收，综合运行监测结果见表3。表3 工程运行监测结果项目(CODcr)/（mgL-1)(BOD5)/（mgL-1)(氨氮)/（mgL-1)pH值进水50-2.7p10478-1.9510365-1.781036-10出水85-9821-289-146-9标准10030156-95 主要经济技术指标主要经济技术指标见表4。 表4 主要经济技术指标 处理能力/(m3d-1)装机容量/kW工程造价/万元运行成本/(元m-3)60039152.953.626 结语生产甲红霉素、环丙沙星等医药中间体的废水是高浓度难处理废水，含高浓度氨废水采用蒸发浓缩回收铵盐；有机废水分质处理，高浓度废水采用先气提、氧化预处理后与低浓度废水混合、铁炭、厌氧、好氧联合处理工艺是可行的，具有很好的处理效果。该工程运行后，预计每年CODcr，BOD5，SS削减量分别为：1485t，385t，127t，回收铵盐95t。经过半年多运行情况表明，设施运行稳定，管理方便，废水处理后可实现达标排放。制衣废水处理工程实例江苏省康博集团波司登制衣股份有限公司是国内最大的羽绒服生产企业之一。成衣水洗主要是通过物理、化学药剂改进衣服的形态、质感、光泽等外观，提高其穿着性能，废水主要含有纤维屑、颜料、少量的桨料，水洗工艺为利用5槽水洗机，第1槽为水磨石打磨槽，将服装表面打磨，提高其质感，第2、第3槽为洗涤槽，在洗液中加入一定量的洗剂如洗涤剂、柔软剂，第4、第5槽为清水洗涤槽。该工程已正式通过验收，各项指标均优于设计标准。1 水质与水量该企业水洗车间排放废水具有以下特点：色度较深；废水的m(BOD5)m(CODcr)低，在0.18左右，可生化性差；水质、水量随各槽排放周期、洗涤衣物品种的不同而波动较大。设计水量360m3/d，废水水质见表1：表1 废水水质 项目变化范围平均值(CODcr)/（mgL-1)302-420370(BOD5)/（mgL-1)45.6-87.570.8(SS)/（mgL-1)109-126118pH值6.50-6.936.80色度/倍160160处理后出水水质要求达到CB8978-96一级排放标准：pH=6-9，(CODcr)=100mgL， (BOD5)=20mgL，(SS)=70mgL，色度=40倍。2 工艺流程针对本废水可生化性差色度深的难点，首先考虑如何提高废水的可生化性。近年来，水解酸化接触氧化工艺已经成为了一种主流生化工艺。水解酸化将难降解的大分子有机物断环、断链分解为简单的、小分子有机物，提高废水的可生化性。采用这种工艺比单独采用好氧处理方法的除污能力强，效果好。物化方法主要是混凝沉淀和气浮。成衣水洗废水中的细小纤维、胶体、悬浮固体以及染料发色基团通过凝聚和絮凝沉淀作用而完成有机物、色度的去除。物化放在生化后可以减少药剂用量。在试验中发现，废水经过生化物化处理后，CODcr的质量浓度可降低到110mgL左右。将CODcr的质量浓度和色度分别控制在100mgL和40倍以下，有一定的困难。因此，需要进行深度处理。生物活性炭工艺是近年来发展起来的废水深度处理工艺。它可以解决生物处理难以去除的有机物及色度，微生物附着于活性炭表面，可使得活性炭的吸附能力得到再生。活性炭的吸附作用和微生物的生化作用相辅相成有机结合。活性炭的存在对生物生长有很强的辅助作用：活性炭表面对氧的选择性吸附和对有机物的富集作用，形成有利于微生物的环境；生物胞外酶进入活性炭的微孔，可以与活性炭表面的某些官能团生成络合酶，从而使酶保持相对稳定，加快了有机物的分解速度，微生物或其酶与有机物较长时间地存在于活性炭表面，延长了微生物和有机物的接触时间，有利于较难分解的有机物氧化分解。经过充分论证，采用的工艺流程如图1所示。3 主要构筑物设计3.1 调节池钢筋结构，地下式，1座，尺寸：8.5m6.0m4.9m，有效容积90m3，水力停留时间6h，废水由车间的格栅井进入调节池布水槽。池中设有3台潜水泵(2用1备)，以提升废水至调节池，水力搅拌均质。3.2 水解池钢筋结构，1座，尺寸：5.5m5.5 m6.0m，有效容积150m3，水力停留时间10h，池中设有穿孔大阻力配水管，管下部两侧与垂线呈45处开孔，交错布置，孔口直径20mm,流速0.8ms；池中距池底1.30m以上设有2.0m高的弹性立体填料。3.3 接触氧化池钢筋结构，1座，尺寸：10.0m4.2m4.8m，有效容积150m3，水力停留时间10h，池中设有弹性立体填料，分3层，每层高1.2m；池底设有穿孔布气管，设鼓风机2台(1用1备)，气水比16：1。3.4 气浮池钢筋结构，1座，尺寸：4.3m2.0m2.9m，水力停留时间54min，接触区：上升流速10mms，设有TV-I型溶气释放器5个；分离区上升流速1.0mm8，回流溶气水30，池底设有2根大阻力穿孔集水管，孔口直径15 mm，进水孔流速2.40ms。3.5 反应池钢筋结构，1座，尺寸：1.0ml.0m2.5m，水力停留时间10min，池中设有LJF800型立轴式机械絮凝搅拌机1台，搅拌速度3.2rmin。在气浮池进人反应池的管道上设有管道混合器。3.6 沉淀池钢筋结构，1座，竖流式，尺寸：5.5m5.5m6.9m，沉淀区高2.0m，泥斗高4.3m，水力停留时间4.0h，依靠静压排泥，污泥排至污泥浓缩池浓缩。3.7 生物碳池钢筋结构，1座，尺寸：2.5m2.5m4.5m，水力停留时间1.25h，池中活性炭层高2m，炭层下设有承托层，池底设有大阻力配水集水管以及穿孔曝气管，气水比为5：1，反冲洗强度5L/(m2s)，反冲洗历时15min。3.8 清水池钢筋结构，共1座，尺寸：3.0m3.0m2.8m，池中设有潜水污水泵1台，为生物炭池提供反冲洗水。3.9 污泥浓缩池钢筋结构，1座，尺寸：1.5ml.5m5.6m，其中泥斗部分高1.0m。4 处理效果2000年8月24日、25日，对该废水处理工程进行了连续检测。为了掌握设施分段处理效果，分别对水解池进、出水，气浮池出水，生物炭池出水进行了检测。结果见表2。 表2 处理工艺各检测处理构筑物进、出水水质 项目水解池进水水解池出水气浮池出水生物炭池出水范围平均范围平均范围平均范围平均(CODcr)/（mgL-1)302-420370226-31527775-12510256-9074(BOD5)/（mgL-1)45.6-87.570.854-1038415-27.321.36.1-18.213.9(SS)/（mgL-1)109-12611897-11310656-656041-5146pH值6.50-6.936.806.20-6.706.506.38-6.526.426.49-7.326.98色度/倍160160808032321616由表2可以看出，水解池进水为：pH=6.80，(CODcr)=370mgL，(BOD5)=70.8mgL，(SS)=118mgL，色度=160倍。m(BOD5)m(CODcr)比仅为0.18。经过水解酸化，水质有所好转，CODcr去除率在25左右，BOD5有所上升，m(BOD5)m(CODcr)比达0.3，废水的可生化性得到提高，pH值有所下降；特别是色度变化明显，从160倍降到80倍，下降了50，出水为灰黑色。水解池出水进接触氧化池进行好氧处理，再经气浮固液分离，从表2可以看出，CODcr去除率在63，BOD5去除率在75，色度去除率在60。气浮池出水加药后，经过管道混合器混合，进行絮凝反应和沉淀，所加药剂为液态碱式氯化铝（有效成分10)，投加量为0.1，沉淀池出水进入生物活性炭池，处理后水质见表2。废水经处理后CODcr，BOD5，SS，色度的去除率分别达到80，80.4，90，61，水质明显好转，低于GB 8978-96一级排放标准。5 主要技术经济指标5.1 占地面积废水处理站总占地300m2，利用系数0.86；绿化面积40m2，绿化系数0.14。5.2 工作制度及人员编制废水处理站实行三班三运转，每班操作工2人，化验员1人，为常日班，共计7人。5.3 工程投资及运行费用废水处理站总投资48.2万元，折合吨水造价为1338元(m3d)；运行费用包括电费、管理费(年维修费、人员工资)、药剂费、不含折旧费，为1.28元m3。6 经验总结6.1 调节池的搅拌调节池的搅拌方式运用增加提升泵打回流与间歇短时提升泵全部打回流相结合，通过流量15m3h的水泵打回流水力搅拌(在调节池的底部侧边设置的4根交错布置25mm的消防喷嘴，喷嘴水流速度2.2ms)是可行的。该工程运行以来，未发现调节池积泥现象；同时这种搅拌方式避免了调节池水位的波动所带来的液下搅拌机的工作不稳定以及预曝气溶解氧对水解池运行不利的弊端。6.2 水解池的布水水解池的