一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，利用高效復(fù)配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)絮凝、混凝反應(yīng)器后由斜板沉淀池進(jìn)行沉淀處理，澄清液進(jìn)入JET?LOOP?MBR，污泥脫水外運(yùn)；廢水在JET?LOOP?MBR中被好氧處理，MBR內(nèi)的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機(jī)物大分子，將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，MBR出水再進(jìn)入Green?line+UF；Green?line用太陽(yáng)光做能源，利用藻類(lèi)生物的光合作用進(jìn)行碳捕捉，吸附分解轉(zhuǎn)化氨氮磷，去除出水中的重金屬和有機(jī)小分子，UF將多余和老化的藻類(lèi)生物分離，濾出液經(jīng)活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、能耗低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制藥廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家對(duì)過(guò)程工業(yè)節(jié)水減排要求的日益嚴(yán)格，建設(shè)節(jié)水型和水環(huán)境友好型的制藥企業(yè)，已經(jīng)是維生素生產(chǎn)企業(yè)面臨的最緊迫的任務(wù)。
[0003]20世紀(jì)90年代后期至今新建的Vc廢水處理廠(chǎng)多采用厭氧+好氧組合處理工藝。單獨(dú)對(duì)Vc廢水處理成功的工程實(shí)例較少，就已見(jiàn)報(bào)道的工程實(shí)例講，采用的后續(xù)好氧處理工藝有生物接觸氧化工藝、氧化溝工藝和深井曝氣工藝，SBR工藝處理Vc廢水的工程實(shí)踐較少。
[0004]對(duì)于Vc生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的未經(jīng)其它廢水稀釋的高濃度母液，有滾筒焚燒法和催化濕式氧化技術(shù)等處理工藝。但催化濕式氧化技術(shù)目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究階段，且廢水經(jīng)過(guò)催化濕式氧化處理后雖然能有效提高廢水的可生化性，但很難做到一次達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)處理費(fèi)用較高也是其推廣到實(shí)際工程中的一個(gè)重要限制因素。
[0005]例如某公司是我國(guó)比較大的Vc生產(chǎn)企業(yè)之一，目前生產(chǎn)能力為8000噸/年，日排廢水量為7000噸，其中COD最高濃度1.0X105mg/L，平均為8000mg/L，1995年建造了一座污水處理站并進(jìn)行改進(jìn)?，F(xiàn)主要工藝流程:廢水一集水池一中和一混凝沉淀一ClO2氧化一二沉池一外排。這套工藝使COD的排放濃度降至200mg/L左右，對(duì)水中的色、味去除能力強(qiáng)，解決了因細(xì)菌發(fā)酵分解而引起的黑、臭現(xiàn)象。該工藝的劣勢(shì)是已不能滿(mǎn)足逐漸提高的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，且流程復(fù)雜，占地面積大，操作復(fù)雜。
[0006]針對(duì)目前使用的處理方法不能滿(mǎn)足污染水處理要求，以及現(xiàn)有技術(shù)方法的諸多弊端，如一次處理不達(dá)標(biāo)，設(shè)備投資大，能耗高、運(yùn)行費(fèi)用高等，迫切需要研究開(kāi)發(fā)一種高效、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的新型處理工藝。
[0007]膜分離技術(shù)已成為解決當(dāng)代能源、資源和環(huán)境污染問(wèn)題的重要高新技術(shù)之一，其中與生化處理耦合的膜生物反應(yīng)器工藝已經(jīng)應(yīng)用于各種工業(yè)廢水的處理，如造紙廢水處理、食品廢水處理、石化工業(yè)廢水處理等。利用膜分離技術(shù)及其組合工藝處理維生素廢水，不但可以大大降低能耗、減少維生素廢水的處理成本、提高處理效率，而且還可以大幅度地提高維生素生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平。
[0008]Vc制藥廢水的成分比較復(fù)雜，含有高濃度的有機(jī)物質(zhì)，pH值波動(dòng)較大，廢水帶有顏色和異味、治理投資高、治理難度較大。我國(guó)對(duì)于Vc這類(lèi)高濃度有機(jī)廢水的處理仍處于實(shí)驗(yàn)探索階段。下述的兩方面有望在今后的廢水處理中起到重要的作用:(I)幾種處理技術(shù)的聯(lián)用，如先用絮凝、內(nèi)電解、光催化氧化等技術(shù)破壞水中難降解的有機(jī)物，改善廢水的可生化性，再聯(lián)用生化方法，如接觸氧化工藝、活性污泥工藝等；(2)開(kāi)發(fā)新工藝、新設(shè)備，如高效低耗厭氧和好氧反應(yīng)器，特別是復(fù)合式反應(yīng)器的研究和開(kāi)發(fā)，以此來(lái)滿(mǎn)足越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求，適應(yīng)環(huán)保發(fā)展的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，具有操作簡(jiǎn)單、能耗低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、對(duì)環(huán)境友好的廢水處理新技術(shù)。
[0010]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0011]一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，包括以下步驟:
[0012]步驟I):利用高效復(fù)配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)絮凝、混凝反應(yīng)器后由斜板沉淀池進(jìn)行沉淀處理，澄清液進(jìn)入JET LOOP MBR，污泥脫水外運(yùn)；
[0013]步驟2):經(jīng)過(guò)步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內(nèi)的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機(jī)物大分子，將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，MBR出水再進(jìn)入Greenline+UF ；
[0014]步驟3) =Green line用太陽(yáng)光做能源，利用藻類(lèi)生物的光合作用進(jìn)行碳捕捉，吸附分解轉(zhuǎn)化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機(jī)小分子,系統(tǒng)增加一套UF將多余和老化的藻類(lèi)生物分離；
[0015]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經(jīng)活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0016]所述的高效復(fù)配絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁鐵中任意一種或任意兩種的組合，特別針對(duì)小分子有機(jī)物，去除效果好，沉淀速度快。
[0017]所述JET LOOP MBR是美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級(jí)膜生物反應(yīng)器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR于一體，外形為組合罐體，或是方形結(jié)構(gòu)。
[0018]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應(yīng)器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前污水深度處理能耗最低的技術(shù)，90%來(lái)自太陽(yáng)，外部能源只需一個(gè)供水泵。
[0019]所述的UF采用中空纖維膜組件或平板式膜組件。
[0020]所述的Green line+UF中多余的藻類(lèi)生物能夠做肥料進(jìn)行土壤修復(fù)，或做生物質(zhì)燃料，循環(huán)利用。
[0021]所述的步驟I)、步驟2)中的污泥處理或采用污泥脫水方法。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及顯著效果:(1)高效復(fù)配絮凝劑可取代傳統(tǒng)工藝中的厭氧反應(yīng)，縮短處理時(shí)間，節(jié)省土地和能源；(2) JET LOOP MBR是美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利JET LOOP SYSTEM與平板膜或中空纖維膜組成的超級(jí)膜生物反應(yīng)器。集射流曝氣、深井曝氣、硫化床、MBR于一體，曝氣效率高，能耗僅為傳統(tǒng)曝氣的1/4，污泥分離系統(tǒng)獨(dú)特，剩余污泥僅為傳統(tǒng)工藝的1/10，處理效率較高，處理成本較低；(3) Green line是目前污水深度處理能耗最低的技術(shù)，系統(tǒng)的能源90%來(lái)自太陽(yáng)，在處理過(guò)程中剩余藻類(lèi)生物可以用UF膜分離循環(huán)再利用，真正實(shí)現(xiàn)零排放和工業(yè)用水的綠色循環(huán)。本發(fā)明在降低維生素制藥廢水處理成本的同時(shí)，可以有效提高處理效率，且不受廢水COD高低的限制，能耗低，操作簡(jiǎn)便，占地面積小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，是一種低能耗、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)便的維生素制藥廢水處理工藝。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作一步的說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]以維生素制藥廠(chǎng)的制藥廢水為處理對(duì)象，廢水中有機(jī)物濃度高、酸堿度較低，廢水中含有大量的蛋白質(zhì)、山梨糖、古龍酸鈉、VC-Na及各種酸類(lèi)污染物質(zhì)，屬于高難度處理制藥廢水；其中，CODcr 為 500mg/L, BOD5 為 23.7mg/L,總氮含量為 90mg/L, ρΗ6.0-9.0。
[0026]一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，包括以下步驟:
[0027]步驟I):利用高效復(fù)配絮凝劑去除Ne廢水中小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)絮凝、混凝反應(yīng)器后由斜板沉淀池進(jìn)行沉淀處理，澄清液進(jìn)入JET LOOP MBR，污泥脫水外運(yùn)；
[0028]步驟2):經(jīng)過(guò)步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內(nèi)的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機(jī)物大分子，將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，MBR出水再進(jìn)入Greenline+UF ；
[0029]步驟3) =Green line用太陽(yáng)光做能源，利用藻類(lèi)生物的光合作用進(jìn)行碳捕捉，吸附分解轉(zhuǎn)化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機(jī)小分子,系統(tǒng)增加一套UF將多余和老化的藻類(lèi)生物分離；
[0030]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經(jīng)活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0031]所述的高效復(fù)配絮凝劑為質(zhì)量濃度為2%的聚合氯化鋁水溶液和和質(zhì)量濃度為
0.1 %的陰離子型聚丙烯酰胺水溶液的組合。
[0032]所述JET LOOP MBR是美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級(jí)膜生物反應(yīng)器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR于一體，外形為組合罐體。
[0033]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應(yīng)器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前污水深度處理能耗最低的技術(shù)，90%來(lái)自太陽(yáng)，外部能源只需一個(gè)供水泵。
[0034]所述的UF采用平板式膜組件。
[0035]經(jīng)過(guò)絮凝-JET LOOP MBR-Green line-吸附處理之后，維生素制藥廢水水質(zhì)指標(biāo)明顯下降，出水CODcr為40.lmg/L,總氮含量為14mg/L,色度為15度，出水無(wú)異味,達(dá)到國(guó)家一級(jí)A處理標(biāo)準(zhǔn)。
[0036]實(shí)施例2
[0037]以維生素制藥廠(chǎng)的制藥廢水為處理對(duì)象，廢水中有機(jī)物濃度高、酸堿度較低，廢水中含有大量的蛋白質(zhì)、山梨糖、古龍酸鈉、VC-Na及各種酸類(lèi)污染物質(zhì)，屬于高難度處理制藥廢水。其中，CODcr 為 223mg/L，ρΗ6.0-9.0。
[0038]一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，包括以下步驟:
[0039]步驟I):利用高效復(fù)配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)絮凝、混凝反應(yīng)器后由斜板沉淀池進(jìn)行沉淀處理，澄清液進(jìn)入JET LOOP MBR，污泥脫水外運(yùn)；
[0040]步驟2):經(jīng)過(guò)步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內(nèi)的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機(jī)物大分子，將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，MBR出水再進(jìn)入Greenline+UF ；
[0041]步驟3) =Green line用太陽(yáng)光做能源，利用藻類(lèi)生物的光合作用進(jìn)行碳捕捉，吸附分解轉(zhuǎn)化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機(jī)小分子,系統(tǒng)增加一套UF將多余和老化的藻類(lèi)生物分離；
[0042]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經(jīng)活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0043]所述的高效復(fù)配絮凝劑為質(zhì)量濃度為I %的氯化鐵水溶液和和質(zhì)量濃度為
0.01%的非離子型聚丙烯酰胺水溶液的組合。
[0044]所述JET LOOP MBR是美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級(jí)膜生物反應(yīng)器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR于一體，外形為方形結(jié)構(gòu)。
[0045]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應(yīng)器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前污水深度處理能耗最低的技術(shù)，90%來(lái)自太陽(yáng)，外部能源只需一個(gè)供水泵。
[0046]所述的UF采用中空纖維式膜組件。
[0047]經(jīng)過(guò)絮凝-JET LOOP MBR-Green line-吸附處理之后，維生素制藥廢水水質(zhì)指標(biāo)明顯下降，出水CODcr為39mg/L，總氮含量為12mg/L，色度為8度，出水無(wú)異味，達(dá)到GB18918-2002 一級(jí)A處理標(biāo)準(zhǔn)。
[0048]實(shí)施例3
[0049]以維生素制藥廠(chǎng)的制藥廢水為處理對(duì)象，廢水中有機(jī)物濃度高、酸堿度較低，廢水中含有大量的蛋白質(zhì)、山梨糖、古龍酸鈉、VC-Na及各種酸類(lèi)污染物質(zhì)，屬于高難度處理制藥廢水。其中，CODcr 為 107mg/L, ρΗ6.0-9.0。
[0050]一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，包括以下步驟:
[0051]步驟I):利用高效復(fù)配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)絮凝、混凝反應(yīng)器后由斜板沉淀池進(jìn)行沉淀處理，澄清液進(jìn)入JET LOOP MBR，污泥脫水外運(yùn)；
[0052]步驟2):經(jīng)過(guò)步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內(nèi)的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機(jī)物大分子，將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，MBR出水再進(jìn)入Greenline+UF ；
[0053]步驟3) =Green line用太陽(yáng)光做能源，利用藻類(lèi)生物的光合作用進(jìn)行碳捕捉，吸附分解轉(zhuǎn)化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機(jī)小分子,系統(tǒng)增加一套UF將多余和老化的藻類(lèi)生物分離；
[0054]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經(jīng)活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0055]所述的高效復(fù)配絮凝劑為質(zhì)量濃度為2%的硫酸鋁鐵水溶液和和質(zhì)量濃度為
0.1 %的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺水溶液的組合。
[0056]所述JET LOOP MBR是美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級(jí)膜生物反應(yīng)器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR于一體，外形為組合罐體。
[0057]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應(yīng)器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前污水深度處理能耗最低的技術(shù)，90%來(lái)自太陽(yáng)，外部能源只需一個(gè)供水泵。
[0058]所述的UF采用平板式膜組件。
[0059]經(jīng)過(guò)絮凝-JET LOOP MBR-Green line-吸附處理之后，維生素制藥廢水水質(zhì)指標(biāo)明顯下降，出水CODcr為23mg/L，總氮含量為10mg/L，色度為5度，出水無(wú)異味，達(dá)到GB18918-2002 一級(jí)A處理標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I):利用高效復(fù)配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)絮凝、混凝反應(yīng)器后由斜板沉淀池進(jìn)行沉淀處理，澄清液進(jìn)入JET LOOP MBR，污泥脫水外運(yùn)； 步驟2):經(jīng)過(guò)步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內(nèi)的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機(jī)物大分子，將微生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，MBR出水再進(jìn)入Greenline+UF ； 步驟3) =Green line用太陽(yáng)光做能源，利用藻類(lèi)生物的光合作用進(jìn)行碳捕捉，吸附分解轉(zhuǎn)化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機(jī)小分子,系統(tǒng)增加一套UF將多余和老化的藻類(lèi)生物分離； 步驟4):將步驟3)得到的濾出液經(jīng)活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于:所述的高效復(fù)配絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁鐵中任意一種或任意兩種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于:所述JET LOOP MBR是美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級(jí)膜生物反應(yīng)器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR于一體，外形為組合罐體，或是方形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于:所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應(yīng)器的矩形方陣裝置，外部能源只需一個(gè)供水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于:所述的UF采用中空纖維膜組件或平板式膜組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于:所述的Green line+UF中多余的藻類(lèi)生物能夠做肥料進(jìn)行土壤修復(fù)，或做生物質(zhì)燃料，循環(huán)利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于維生素制藥廢水處理的膜生物反應(yīng)器工藝，其特征在于:所述的步驟I)、步驟2)中的污泥處理或采用污泥脫水方法。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104129886SQ201410325885
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】李繼定, 鄭冬菊, 秦琳, 房滿(mǎn)權(quán), 夏陽(yáng), 王濤, 劉壽山 申請(qǐng)人:清華大學(xué)