專利名稱：一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高含鹽制藥廢水的處理方法，高含鹽制藥廢水主要包括生物制藥、化學(xué)合成制藥兩大類，總鹽的含量控制在3%以下，一般不超過5%。
背景技術(shù)：
制藥行業(yè)是關(guān)系到國計(jì)民生的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，涉及到國民的點(diǎn)點(diǎn)滴滴生活。制藥產(chǎn)業(yè)分為三種中成藥、生物發(fā)酵和化學(xué)合成藥。從廢水處理角度講，生物發(fā)酵廢水由于成分復(fù)雜，且存在生物抑制類物質(zhì)，生化處理困難，而中成藥類廢水以及化學(xué)合成類廢水總體廢水可生化性較好。制藥廢水中高含鹽廢水處理是制藥廢水處理的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，國內(nèi)外關(guān)于高含鹽制藥廢水處理普遍采用“物化預(yù)處理(稀釋)+生化處理+深度處理”的工藝，預(yù)處理工藝目的主要是脫鹽，保證廢水鹽分控制在0. 9%以下，滿足廢水后續(xù)生化的進(jìn)行。同時(shí)，物化預(yù)處理手段還包括微電解或者濕式氧化為代表的高級(jí)氧化工藝，通過上述手段降低后續(xù)的負(fù)荷，但不改變鹽分。生化處理往往采用“厭氧+好氧工藝”為多，通過厭氧和好氧技術(shù)，最大幅度的削減廢水中的有機(jī)物。深度處理采用固液分離、臭氧濾池、高級(jí)氧化等處理手段。鹽份是影響生化效率的主要因素。目前，高含鹽制藥廢水處理存在如下幾個(gè)問題(1)高含鹽制藥廢水需要大量新鮮水或者低濃度廢水稀釋，從而導(dǎo)致系統(tǒng)龐大、投資運(yùn)行費(fèi)用高、污染物總量難達(dá)標(biāo)；(2) 高含鹽廢水往往生化性差，需要預(yù)處理能夠有效改善可生化性并降低后續(xù)廢水的負(fù)荷；(3) 高含鹽制藥廢水往往組分復(fù)雜、受產(chǎn)品切換影響大，處理工藝需要耐負(fù)荷沖擊；(4)鹽份超過1 %，常規(guī)活性污泥為代表的生化系統(tǒng)基本崩潰。尋求高效、穩(wěn)定、成熟的高鹽分制藥廢水是高含鹽制藥廢水處理的關(guān)鍵。中國發(fā)明專利CN200610003120. 2闡述了一種生物制藥廢水的催化劑及其制法， 采用Pt、Pd、Rh, Ru及其非金屬氧化物，采用焙燒和灼燒的方式，用在催化氧化過程中，僅僅是提升了廢水可生化性，對(duì)高鹽分生物制藥廢水尚未有針對(duì)性。中國發(fā)明專利CN200610106676. 4公開了一種制藥廢水的處理工藝，涉及到預(yù)處理、臭氧工藝、軟化工藝、保安過濾器、一級(jí)R0、二級(jí)R0、電滲析等工藝，工藝流程冗雜，反滲透膜濃水處理困難。中國發(fā)明專利CN200910115336. 1公布了一種處理發(fā)酵類制藥廢水的方法，主要采用“厭氧+MBR”的處理工藝，針對(duì)常規(guī)制藥廢水能夠有效削減COD、氨氮等有機(jī)污染物，一旦廢水屬于高鹽分，專利所涉及的厭氧和MBR技術(shù)則難以啟動(dòng)。中國發(fā)明專利CN201010176577. χ公布了一種制藥廢水的處理方法，處理主要工藝流程包括“調(diào)節(jié)池+水解池+氣浮池+DAT-IAT (續(xù)進(jìn)水、連續(xù)-間歇曝氣)+厭氧+SBR” 處理工藝，所涉及的工藝并不能耐受較高的鹽分。中國發(fā)明專利CN201010222306. 3公開了一種用于深度處理制藥廢水的方法，其使用摻硼金剛石膜作為電極，主體處理采用“預(yù)處理+兩相厭氧+改進(jìn)SBR+固定化微生物” 處理方法，末端采用金剛石膜為電極的氧化工藝，上述工藝在小試中效果良好，一旦電極間
3距加大，基本難以滿足處理的需求，此外，對(duì)高含鹽廢水亦缺乏針對(duì)性。目前，常規(guī)技術(shù)尚未能夠?qū)Ω吆}廢水發(fā)揮重要作用。伴隨著《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21904-2008、《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21903-2008 和《生物工程類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21907-2008的頒布，制藥工業(yè)針對(duì)自身的生產(chǎn)工藝有專有的排放標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并在某些敏感區(qū)域，譬如太湖、滇池流域有更低的排放限值。常規(guī)技術(shù)已經(jīng)很難保證高含鹽制藥廢水的達(dá)標(biāo)排放。采用蒸發(fā)和焚燒工藝不僅經(jīng)濟(jì)成本難以接受，二次污染也難以輕易解決；膜分離技術(shù)除運(yùn)行穩(wěn)定性差和運(yùn)行費(fèi)用高昂，依舊存在濃水難以處理等弊端。為改善高含鹽制藥廢水的處理效率，為高含鹽制藥廢水提供全新的解決方案，特別針對(duì)高含鹽制藥廢水鹽分含量高、可生化性差、處理效率穩(wěn)定差等特點(diǎn)，急需可行、經(jīng)濟(jì)、 高效的高含鹽制藥廢水解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
為解決目前高含鹽制藥廢水尚未形成穩(wěn)定、可行的處理工藝這一問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，處理目標(biāo)如下(1)選擇高效的預(yù)處理工藝，能夠有效降低后續(xù)的有機(jī)物負(fù)荷，預(yù)處理工藝中包含還原和氧化兩種機(jī)理，針對(duì)不同的污染物分子能夠具有針對(duì)性；( “厭氧+好氧”主體生化單元采用能夠耐受不同陰離子基團(tuán)(氯離子、硫酸根、硝酸鹽)和不同濃度的總鹽份影響，在鹽份波動(dòng)時(shí)不影響生化系統(tǒng)的處理效率。(3)末端混凝脫色工段保證高含鹽廢水出水色度達(dá)標(biāo)，并能夠進(jìn)一步削減廢水中的溶解性和懸浮態(tài)有機(jī)物。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下。一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括曝氣調(diào)節(jié)池、催化微電解反應(yīng)裝置、 雙氧水催化氧化池、混凝沉淀系統(tǒng)、光合菌厭氧池、光合菌缺氧和光合菌好氧系統(tǒng)、泥膜混合填料系統(tǒng)、混凝脫色池，高含鹽制藥廢水在曝氣調(diào)節(jié)池中充分均質(zhì)，調(diào)節(jié)池中廢水水力停留時(shí)間維持在2 6天，最好維持在4 6天，這樣能夠保證高含鹽制藥廢水污染物濃度和水量的均衡。調(diào)節(jié)池出水，經(jīng)水質(zhì)酸化罐后將廢水的PH調(diào)節(jié)到1 3之間，調(diào)節(jié)后的廢水從催化微電解反應(yīng)裝置的底部進(jìn)入，微電解填料采用三維空間結(jié)構(gòu)，微電解填料采用鐵碳銅以及微量元素(鎳、鈦、錳)等等，停留時(shí)間為8 16h，控制出水pH值小于5，微電解填料采用三維空間結(jié)構(gòu)，避免微電解填料的空間堵塞和板結(jié)問題，微電解裝置附有填料活化罐， 使用頻率為1次/周 1次/月，這個(gè)取決于廢水的特性和初始PH ；微電解出水進(jìn)入后續(xù)雙氧水催化氧化池，一方面將二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子；另外一個(gè)方面，利用亞鐵離子與雙氧水形成的i^enton作用，產(chǎn)生羥基自由基進(jìn)一步削減廢水中的有機(jī)物，雙氧水投加量一般為廢水量的0. 0. 3% ；雙氧水催化氧化池出水進(jìn)入混凝沉淀池，投加混凝劑和絮凝劑，混凝劑使用氫氧化鈉或者氫氧化鈣，投加濃度為200 5000mg/L，絮凝劑為聚丙烯酰胺，投加濃度為5 10mg/L，使廢水沉淀；混凝沉淀池出水進(jìn)入光合菌厭氧池，光合菌厭氧池的水力負(fù)荷為0. 5 lkgCOD/(m3 ·(!)，鑒于鹽分對(duì)活性污泥系統(tǒng)的影響，光合菌投加量為廢水量的0.3% 0.9%，光合菌在光照實(shí)驗(yàn)室中，通過投加營養(yǎng)鹽(葡萄糖、氮、磷)和微量元素不斷培養(yǎng)，因此處理成本相對(duì)較低；光合菌厭氧池出水進(jìn)入光合菌缺氧和光合菌好氧泥膜混合填料系統(tǒng)，設(shè)計(jì)負(fù)荷和光合菌投加量類似于厭氧系統(tǒng)
，因?yàn)楣夂暇且活惡醚?、兼氧和厭氧菌的?fù)合菌群，能夠耐受不同的溶解氧變化，控制光合菌兼氧系統(tǒng)溶解氧小于0. lmg/L，光合菌好氧填料系統(tǒng)溶解氧濃度為1 ;3mg/L。光合菌好氧填料系統(tǒng)后設(shè)置二沉池，泥膜填料系統(tǒng)，二沉池出水進(jìn)入后續(xù)混凝脫色系統(tǒng)，利用混凝劑、脫色劑的互配能夠進(jìn)一步削減廢水中的有機(jī)物和色度，從而保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。本系統(tǒng)所處理的高含鹽制藥廢水COD濃度小于60000mg/L，總鹽含量低于5%，最好總含鹽量小于3%。一般來講，要求廢水可生化性B0D/C0D大于0. 1。所述光合菌好氧系統(tǒng)COD負(fù)荷控制在0. 5 lkgCOD/ (m3 · d)范圍內(nèi)，填料表面形成厭氧、兼氧和好氧的三層氧化膜，溶解氧控制在1 ang/L內(nèi)。所述光合菌種類主要包括內(nèi)硫紫色硫細(xì)菌、紫色非硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌和含菌綠素好氧化養(yǎng)菌。所述光合菌厭氧池需掛有填料以維持相對(duì)較高的污泥濃度。所述催化微電解填料需要根據(jù)水質(zhì)選擇包括鐵碳合金、鐵碳銅合金、鋁銅合金，碳的比例控制在總量的 5%范圍內(nèi)。為避免微電解填料的空間堵塞和板結(jié)問題，所述催化微電解反應(yīng)裝置附有填料活化罐。所述混凝脫色池采用硫酸鋁、氫氧化鈣、雙氰胺甲醛聚合物去除色度并降低有機(jī)物濃度。所述硫酸鋁投加濃度為200 1000mg/L，氫氧化鈣投加濃度為100 1000mg/L， 雙氰胺甲醛聚合物投加濃度為20 200mg/L。鐵碳微電解填料可以根據(jù)廢水性質(zhì)調(diào)整鐵、銅和碳的比例和微量元素的比例，從而維持較高的處理效率。鐵碳微電解內(nèi)部采用“5+3”襯膠工藝，保證耐腐蝕。微電解工藝氣水比為10 1 18 1。微電解活化罐主要成本為鹽酸和表面活性劑，能夠高效清洗失活的填料表層。厭氧填料系統(tǒng)采用投加光合菌的運(yùn)行方式補(bǔ)充菌種，投加濃度設(shè)定為0.3% 0. 9%，投加頻率為1次/天，光合菌單獨(dú)培養(yǎng)，每噸光合菌投加費(fèi)用小于0. 5元。本發(fā)明高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，能有效處理各種鹽分的高含鹽制藥廢水，避免了常規(guī)處理使用的稀釋或者蒸發(fā)(焚燒)處理工藝的弊端，降低了總排污染物量。本發(fā)明運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、投資成本低、處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低，是具有發(fā)展?jié)摿Φ母吆}制藥廢水處理系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明1-曝氣調(diào)節(jié)池2-耐酸泵3-催化微電解反應(yīng)裝置4-催化微電解填料5-雙氧水催化氧化池6-混凝沉淀池7-混凝劑投加池8-絮凝池9-泥水三相分離器10-厭氧池中固定填料11-光合菌厭氧池12-光合菌儲(chǔ)罐13-泵 14-風(fēng)機(jī) 15-曝氣管16-光合菌好氧系統(tǒng)17-光合菌好氧系統(tǒng)填料18-二沉池19-泥斗20-管道21-混凝脫色池22-混凝脫色池?cái)嚢瓒?br> 23-螺桿泵24-中間水池25-催化微電解活化罐C-閥門
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1進(jìn)一步說明本發(fā)明方法的過程及效果。實(shí)施例1高含鹽制藥廢水在曝氣調(diào)節(jié)池1中充分均質(zhì)和均量，停留時(shí)間超過3天，保證廢水水質(zhì)穩(wěn)定進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)池中將廢水PH調(diào)節(jié)至1 3之間，通過耐酸泵2和閥門C控制流量進(jìn)入催化微電解反應(yīng)裝置3，催化微電解反應(yīng)裝置3從底部進(jìn)水，上部出水，裝置中布有三維空間結(jié)構(gòu)的催化微電解填料4，保持填料填充率超過30%，一般情況下位It填料 /m3空間，總水力停留時(shí)間為8 16h。催化微電解反應(yīng)裝置3出水通過閥門C控制進(jìn)入雙氧水催化氧化池5，利用新生態(tài)亞鐵和雙氧水產(chǎn)生新生態(tài)的羥基自由基，其與催化微電解作用基團(tuán)不同，從而實(shí)現(xiàn)處理效果互補(bǔ)。雙氧水催化氧化池5出水進(jìn)入混凝沉淀池6，混凝劑投加池7中加入混凝劑氫氧化鈉或者氫氧化鈣，投加濃度為200 5000mg/L，絮凝池8投加 PAM，在混凝沉淀池6中沉淀，上清液經(jīng)過閥門C進(jìn)入光合菌厭氧池11，厭氧池中固定填料 10，上部設(shè)定泥、氣、水三相分離器9，實(shí)現(xiàn)泥、氣和水的三相分離，厭氧系統(tǒng)設(shè)置清液回流系統(tǒng)，利用泵13實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)，循環(huán)比為200%。光合菌厭氧池上清液通過閥門C控制流量進(jìn)入光合菌好氧系統(tǒng)16，光合菌好氧系統(tǒng)底部布有曝氣管15和光合菌好氧系統(tǒng)填料17，主要因?yàn)楣夂暇纳L代謝比較緩慢，需要填料系統(tǒng)支撐。光合菌好氧系統(tǒng)出水通過閥門C控制，進(jìn)入二沉池18，該二沉池為輻流式二沉池，二沉池底部設(shè)置泥斗19，沉淀污泥通過回流污泥泵13及閥門C回流至光合菌好氧系統(tǒng)16，回流比為100% 200%，輻流式二沉池出水通過管道20自流至混凝脫色池21，在混凝脫色池?cái)嚢瓒?2投加混凝劑、脫色劑和絮凝劑三種藥劑，出水經(jīng)閥門C控制自流至中間水池24，消毒后經(jīng)過管道20排放。風(fēng)機(jī)14通過兩個(gè)閥門C分別給催化微電解反應(yīng)裝置3和光合菌好氧系統(tǒng)16供氣。 混凝脫色池21通過螺桿泵23外排至污泥脫水系統(tǒng)。催化微電解活化罐25通過泵13和閥門C控制，關(guān)閉閥門C和耐酸泵2時(shí)，開啟另一個(gè)泵13和另一個(gè)閥門C，維持曝氣，催化微電解活化罐25中的主要成分為鹽酸和表面活性劑，活化時(shí)間設(shè)置為6 8h，活化出水進(jìn)入后續(xù)混凝沉淀池處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不需要稀釋水量、不需要膜分離系統(tǒng)，采用成熟穩(wěn)定的催化微電解、雙氧水氧化以及厭氧、好氧、混凝脫色系統(tǒng)，本發(fā)明不產(chǎn)生二次污染，也沒有讓污染物轉(zhuǎn)移，每一段皆能夠有效降解有機(jī)物。各工藝段為有機(jī)結(jié)合，充分針對(duì)色度、COD和氨氮進(jìn)行有效降解。出水能夠滿足《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21904-2008、 《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21903-2008和《生物工程類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21907-2008的排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2某制藥公司主要生產(chǎn)發(fā)酵類產(chǎn)品，包括馬杜霉素、伊維菌素、迪克拉蘇、鹽霉素獸藥，綜合工藝濃廢水日排放量約650t，利用本發(fā)明高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理過程參照實(shí)施例1。表1某制藥綜合廢水水質(zhì)濃度和各工段去除率
權(quán)利要求
1.一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括曝氣調(diào)節(jié)池、催化微電解反應(yīng)裝置、雙氧水催化氧化池、混凝沉淀池、光合菌厭氧池、光合菌缺氧和光合菌好氧系統(tǒng)、泥膜混合填料系統(tǒng)、混凝脫色池，其特征在于高含鹽制藥廢水在曝氣調(diào)節(jié)池中充分均質(zhì)后，經(jīng)水質(zhì)酸化罐后將廢水的PH調(diào)節(jié)到1 3之間，調(diào)節(jié)后的廢水從催化微電解反應(yīng)裝置的底部進(jìn)入， 催化微電解填料采用三維空間結(jié)構(gòu)，填料選用鐵碳銅以及微量元素鎳、鈦、錳，停留時(shí)間為 8 16h，控制出水pH值小于5 ；微電解出水進(jìn)入后續(xù)雙氧水催化氧化池，雙氧水投加量為廢水量的0. 0. 3% ；雙氧水催化氧化池出水進(jìn)入混凝沉淀池，投加氫氧化鈉或氫氧化鈣和聚丙烯酰胺，使廢水沉淀；混凝沉淀池出水進(jìn)入光合菌厭氧池，光合菌投加量為廢水量的0. 3% 0. 9% ；光合菌厭氧池出水進(jìn)入光合菌缺氧和光合菌好氧系統(tǒng)，控制光合菌兼氧系統(tǒng)溶解氧小于0. lmg/L，光合菌好氧系統(tǒng)溶解氧濃度為1 :3mg/L，光合菌好氧系統(tǒng)后設(shè)置二沉池，泥膜填料系統(tǒng)，二沉池出水進(jìn)入后續(xù)混凝脫色池，利用混凝劑、脫色劑的互配能夠進(jìn)一步削減廢水中的有機(jī)物和色度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于本系統(tǒng)所處理的廢水要求COD濃度小于60000mg/L，總鹽分小于5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述光合菌好氧系統(tǒng)COD負(fù)荷控制在0. 5 lkgCOD/(m3 · d)范圍內(nèi)，填料表面形成厭氧、兼氧和好氧的三層氧化膜，溶解氧濃度控制在1 ang/L內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于 所述光合菌種類主要包括內(nèi)硫紫色硫細(xì)菌、紫色非硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌和含菌綠素好氧化養(yǎng)菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3任意一項(xiàng)所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于 所述光合菌厭氧池需掛有填料以維持相對(duì)較高的污泥濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述催化微電解填料需要根據(jù)水質(zhì)選擇包括鐵碳合金、鐵碳銅合金、鋁銅合金，碳的比例控制在總量的 5%范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6任意一項(xiàng)所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于 為避免微電解填料的空間堵塞和板結(jié)問題，所述催化微電解反應(yīng)裝置附有填料活化罐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述混凝脫色池采用硫酸鋁、氫氧化鈣、雙氰胺甲醛聚合物去除色度并降低有機(jī)物濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述硫酸鋁投加濃度為200 1000mg/L，氫氧化鈣投加濃度為100 1000mg/L，雙氰胺甲醛聚合物投加濃度為20 200mg/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高含鹽制藥廢水的處理系統(tǒng)，本發(fā)明對(duì)鹽分耐受的范圍是總鹽分小于5％，一般維持在3％以內(nèi)。本發(fā)明采用“催化微電解+雙氧水催化氧化+光合菌厭氧系統(tǒng)+光合菌好氧系統(tǒng)+混凝脫色池”處理工藝，最大限度的削減COD、BOD、氨氮和色度，并且處理效果不受鹽分的影響。出水達(dá)到納管排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明能有效處理各種鹽分的高含鹽制藥廢水，避免了常規(guī)處理使用的稀釋或者蒸發(fā)(焚燒)處理工藝的弊端，降低了總排污染物量。本發(fā)明運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、投資成本低、處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低，是具有發(fā)展?jié)摿Φ母吆}制藥廢水處理系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102363546SQ20111016621
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者劉彥林, 王海峰, 王龍, 邵華俊, 鄭勇 申請(qǐng)人:上海明諾環(huán)境科技有限公司