鷹潭市制藥污水UASB處理裝置

鷹潭市制藥污水UASB處理裝置

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，如不進(jìn)行及時有效的處理，就會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。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、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。鷹潭市制藥污水UASB處理裝置

制藥廢水的處理方法

　　制藥廢水的處理方法可歸納為以下幾種：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)勢及不足。

一、物化處理

　　根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點，在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包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。

　　1、混凝法

　　該技術(shù)是目前國內(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)處理及后處理過程中，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用于中藥廢水。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。

　　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。

　　3、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－兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結(jié)果顯示，吸附預(yù)處理對廢水的COD去除率達(dá)41.1%，并提高了BOD5/COD值。

　　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)的主要特點是設(shè)備簡單、操作方便、無相變及化學(xué)變化、處理效率高和節(jié)約能源。

　　5、電解法

　　該法處理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點而得到人們的重視，同時電解法又有很好的脫色效果。

二、化學(xué)處理

　　應(yīng)用化學(xué)方法時，某些試劑的過量使用容易導(dǎo)致水體的二次污染，因此在設(shè)計前應(yīng)做好相關(guān)的實驗研究工作?；瘜W(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。

　　1、鐵炭法

　　工業(yè)運行表明，以Fe-C作為制藥廢水的預(yù)處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等采用鐵炭-微電解-厭氧-好氧-氣浮聯(lián)合處理工藝處理甲紅霉素、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)20%，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)。

　　2、Fenton試劑處理法

　　亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑，它能有效去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無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)。以TiO2為催化劑，9W低壓汞燈為光源，用Fenton試劑對制藥廢水進(jìn)行處理，取得了脫色率*，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯類化合物從8.05mg/L降至0.41mg/L。

　　3、氧化法

　　采用該法能提高廢水的可生化性，同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu對3種抗生素廢水進(jìn)行臭氧氧化處理，結(jié)果顯示，經(jīng)臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均為75%以上。

　　4、氧化技術(shù)

　　又稱高級氧化技術(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。其中紫外光催化氧化技術(shù)具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優(yōu)點，尤其適合于不飽合烴的降解，且反應(yīng)條件也比較溫和，無二次污染，具有很好的應(yīng)用前景。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，作為一種新型的處理方法，正受到越來越多的關(guān)注。

三、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。

　　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)行好氧生物處理時一般需對原液進(jìn)行稀釋，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理后達(dá)標(biāo)排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進(jìn)行預(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、吸附生物降解法（AB法）、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法（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)，該法具有氧利用率高、占地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產(chǎn)泥量低等優(yōu)點。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%，可見用其處理效率是很高的，而且對下一步的治理極其有利，對工藝治理的出水達(dá)標(biāo)起著決定性作用。

　?。?）AB法

　　AB法屬超高負(fù)荷活性污泥法。AB工藝對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)點是A段負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對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)水量變化較大的污水。

　?。?）生物接觸氧化法

　　該技術(shù)集活性污泥和生物膜法的優(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)、工藝運行穩(wěn)定、管理方便等優(yōu)點。很多工程采用兩段法，目的在于馴化不同階段的優(yōu)勢菌種，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。

　　（4）SBR法

　　SBR法具有耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、污泥活性高、結(jié)構(gòu)簡單、無需回流、操作靈活、占地少、投資省、運行穩(wěn)定、基質(zhì)去除率高、脫氮除磷效果好等優(yōu)點，適合處理水量水質(zhì)波動大的廢水。用SBR工藝處理制藥廢水的試驗表明：曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響；設(shè)置缺氧段，尤其是缺氧與好氧交替重復(fù)設(shè)計，可明顯提高處理效果；反應(yīng)池中投加PAC的SBR強(qiáng)化處理工藝，可明顯提高系統(tǒng)的去除效果。

　　2、厭氧生物處理

　　目前國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧法為主，但經(jīng)單獨的厭氧方法處理后出水COD仍較高，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)設(shè)計及進(jìn)行深入的運行條件研究。在處理制藥廢水中應(yīng)用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復(fù)合床（UBF）、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、水解法等。

　?。?）UASB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、無需另設(shè)污泥回流裝置等優(yōu)點。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，通常要求SS含量不能過高，以保證COD去除率在85%-90%以上。二級串聯(lián)UASB的COD去除率可達(dá)90%以上。

　?。?）UBF法

　　UBF具有反應(yīng)液傳質(zhì)和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩(wěn)定性強(qiáng)的特征，是實用高效的厭氧生物反應(yīng)器。

　?。?）水解酸化法

　　水解池全稱為水解升流式污泥床（HUSB），它是改進(jìn)的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優(yōu)點：不需密閉、攪拌，不設(shè)三相分離器，降低了造價并利于維護(hù)；可將污水中的大分子、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、池子體積小，基建投資少，并能減少污泥量。

　　3、厭氧-好氧及其他組合處理工藝

　　由于單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，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，因而在工程實踐中得到了廣泛應(yīng)用。

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。

　　總的工藝路線為預(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、氣浮-UBF-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。

制藥廢水中的有用物質(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(qiáng)物料回收和綜合利用。例如，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；此外，用吹脫法處理甲醛含量*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。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，*高效的制藥廢水綜合治理技術(shù)是*解決污水問題的關(guān)鍵。

總結(jié)

　　關(guān)于處理制藥廢水的研究已有不少報道，但由于制藥行業(yè)原料及工藝的多樣性，排放的廢水水質(zhì)千差萬別，所以制藥廢水并沒有成熟統(tǒng)一的治理方法，具體選擇哪種工藝路線取決于廢水的性質(zhì)。根據(jù)該廢水的特點，一般應(yīng)通過預(yù)處理以提高廢水的可生化性并初步去除污染物，再結(jié)合生化處理。目前，開發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效的復(fù)合水處理單元是亟待解決的問題。同時，應(yīng)加強(qiáng)清潔生產(chǎn)的研究，并在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當(dāng)?shù)耐緩剑赃_(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。