制药废水水质

Posted 2023-01-14 工艺

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一、制药废水的产生

制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间歇排放，属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一，如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。
二、处理方法分类

制药工业废水常用的处理方法大多为：物化法、化学法、生化法、其他组合工艺等。物化法主要有混凝沉淀法、气浮法、吸附法、电解法和膜分离法；化学法主要有催化铁内电解法、臭氧氧化法和Fenton 试剂法；生化法主要有序批式活性污泥法（SBR 法）、普通活性污泥法、生物接触氧化法、上流式厌氧污泥床（UASB）法；其他组合工艺主要有电解＋水解酸化＋CASS 工艺、微电解＋厌氧水解酸化＋序批式活性污泥法（SBR）、UASB＋兼氧＋接触氧化＋气浮工艺等。
三、制药废水的处理工艺及选择

制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标，所以在生化处理前必须进行必要的预处理。一般应设调节池，调节水质水量和pH，且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序，以降低水中的SS、盐度及部分COD，减少废水中的生物抑制性物质，并提高废水的可降解性，以利于废水的后续生化处理。预处理后的废水，可根据其水质特征选取某种厌氧和好氧工艺进行处理，若出水要求较高，好氧处理工艺后还需继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素，做到技术可行，经济合理。总的工艺路线为预处理－厌氧－好氧－（后处理）组合工艺。采用水解吸附—接触氧化—过滤组合工艺处理含人工胰岛素等的综合制药废水，处理后出水水质优于GB8978－1996的一级标准。气浮－水解－接触氧化工艺处理化学制药废水、复合微氧水解－复合好氧－砂滤工艺处理抗生素废水、气浮－UBF－CASS工艺处理高浓度中药提取废水等都取得了较好的处理效果。
四、制药废水中有用物质的回收利用

推进制药业清洁生产，提高原料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收率，通过改革工艺使污染在生产过程中得到减少或消除。由于某些制药生产工艺的特殊性，其废水中含有大量可回收利用的物质，对这类制药废水的治理，应首先加强物料回收和综合利用。如浙江义乌华义制药有限公司针对其医药中间体废水中含量高达5％～10％的铵盐，采用固定刮板薄膜蒸发、浓缩、结晶、回收质量分数为30％左右的（NH4）2SO4、NH4NO3作肥料或回用，具有明显经济效益；某高科技制药企业用吹脱法处理甲醛含量极高的生产废水，甲醛气体经回收后可配成福尔马林试剂，亦可作为锅炉热源进行焚烧。通过回收甲醛使资源得到可持续利用，并且4～5年内可将该处理站的投资费用收回，实现了环境效益和经济效益的统一。但一般来说，制药废水成分复杂，不易回收，且回收流程复杂，成本较高。因此，先进高效的制药废水综合治理技术是彻底解决污水问题的关键

五、案例
1、设计处理水量：

Q＝200m3/d （其中引入生活污水50 m3/d）

2、设计原工业废水水质：

CODcr=4000mg/L

BOD5=2000mg/L

NH3-N=500mg/L

SS=250mg/L

TP=100mg/L

PH= 5～7

3、处理要求：

处理后水质达到《污水综合排放标准》，二级排放标准。

4、设计依据

1)、《污水综合排放标准》GB8978－1996，

2)、《建筑给水排水设计规范》，GBJ15－88；

3)、工程建设的有关文件于设计资料及说明。

5、废水处理工艺流程设计

a、工艺流程选择：

该废水属高浓度废水，且废水中含有较高浓度的氨氮和有机磷，为了调节废水中BOD5与N、P含量的比例，废水与厂区生活污水（50m3/h）混合后进入处理系统。该废水利用传统处理工艺很难达到预期的处理效果。这里选用A＋A2/O处理工艺。

A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。

A＋A2/O处理工艺由污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段（A2/O段）二级活性污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。该工艺于80年代初应用于工程实践，现在越来越广泛地得到了应用。

b、A＋A2/O工艺原理：

A＋A2/O生物处理工艺图如下所示：

该工艺主要特点是不设初沉池，由A－B二段活性污泥系统串联运行，并各自有独立的污泥回流系统。原水经格栅进入A段，该段充分利用原污水中的微生物，并不断地繁殖，形成一个开放性生物动力学系统。A段污泥负荷率高达2～6kgBOD5/(kgMLSS.d)，水力停留时间短（一般为30min），污泥龄短（0.3～0.5d）。A段中污泥以吸附为主，生物降解为辅，对污水中BOD的去除率可达40％～70％，SS的去除率达60％～80％，正是A段对悬浮物和有机物较彻底的去除，使整个工艺中以非生物降解的途径去除的BOD量大大提高，降低了运行和投资费用。 B段中，厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外NH3－N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3－N浓度下降。但含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3－－N和 NO2－－N还原为N2释放至空气，因此BOD浓度继续下降，NO3－－N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3－N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3－－N的浓度增加，而P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能。缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。。

c、A+A2/O工艺的特点：

A、该工艺中A段负荷高达2～6kgBOD5/(kgMLSS.d)，因此具有很强的抗冲击负荷能力和具有对PH、毒物影响的缓冲能力，活性污泥中全部是繁殖速度很快的细菌。 B、A段活性污泥吸附能力强，能吸附污水中某些重金属、难降解有机物以及氮、磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排放得到去除。 C、B段中，厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 D、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。 E、在厌氧－缺氧－好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 F、污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。 G、厌氧－缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度。 H、沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀。I、脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果受回流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响。