南通制药企业废水处理设备一体化污水净化

南通制药企业废水处理设备一体化污水净化

对污水进行过滤分离，去除大多数的悬浮物，就要对水质进行降解。水质中含有大量的有机物，有机物浓度高是要解决的关键步骤。如重金属或臭味等都可以通过物理或化学的方法过滤或吸附处理，而有机物是要靠微生物来降解才能的。如果污水中的有机物不能直接使用微生物降解，就要先将污水进行化学氧化处理。化学氧化的方法主要是铁碳-芬顿试剂，即靠化学试剂Fe2+和H2O2发生反应生成具有强氧化性的羟基离子，在污水中和有机物发生氧化还原反应。使用这种方法就要考虑投放药剂的比例，水质浓度、温度和pH值等因素的影响，避免出现二次污染。如果水量比较大，消耗的成本也会增加。在制药污水处理的过程中，如果没有特别的要求，也可以先进行脱盐处理，再使用IC内循环反应器，来作为预处理的步骤。

伴随着医药业的发展趋势，制药业污水已逐步变成主要的污染物之一，因为制药业污水成份繁杂、有机物的含量高、毒副作用大、饱和度深和含盐度高，尤其是生物化学性很差、且间歇性排出，难以解决。

工业生产污水和都市生活污水是在我国水污染的污染物之一，尤其是伴随着生产规模的不断扩大及工业生产技术的迅猛发展，带有高浓度有机污水的污染物日益增加。通常依据高浓度有机污水的特性和由来可以分成三大类：第一类为没有有害物且便于生物溶解的高浓度有机污水，如食品产业污水;第二类为带有有害物且便于生物溶解的高浓度有机污水，如一部分生物制药和化工污水;第三类为带有有害物且不便于生物溶解的高浓度有机污水，如有机人工合成工业生产和化肥污水。因为高浓度有机污水选用一般的污水整治方式 无法达到净化处理解决的社会经济和技术规定，因而对它进行净化处理解决、回收利用和开发利用科学研究已逐步成为了世界上生态环境保护技术的网络热点课题研究之一。

制药业污水的解决技术可概括为下列几类：生物解决法、有机化学处置法、物理学解决法、物理学处置法等四种，生物解决技术是一般有机污水处理操作系统中最重要的历程之一，是从微生物，主要是病菌的代谢作用，空气氧化、溶解、吸咐污水中可溶的有机物及部位不可溶有机物，并使其转换为无毒的稳定性化学物质进而使水获得净化处理的技术。在当今的生物技术处理方式中，关键有好氧生物空气氧化、兼氧生物溶解及厌氧消化降解被广泛运用，生物解决技术因为经济发展行得通、无二次污染等特性，已愈来愈引起重视。

随着制药工业的发展，制药废水俨然成为越来越严重的污染源。大多数制药废水成分复杂，有机物含量很高，颜色深，盐分含量高，水量波动大，难以被降解并对微生物有毒，生化特性差等特点难以处理。废水中的含有抗生素残留物以及高浓度的有机物使得传统的生物处理难以起到效果，残留的抗生素对微生物具有很强的抑制作用，好氧菌易中毒，有机物指标难以达到排放标准。

此类废水主要采用的工艺是：格栅+调节池+混凝絮凝沉淀池+臭氧氧化+水解酸化池+接触氧化池+生化沉淀池。处理此类废水，预处理是很重要的一环。目前对制药废水主要的预处理方法有混凝絮凝沉淀、微电解、电催化、深度氧化等。采用较多的方法是混凝絮凝沉淀法。废水经过格栅进行大颗粒无机物拦截，进入调节池进行水质水量的均衡，由泵提升至混凝絮凝池中加入碱、PAC、PAM进行反应，接着进入沉淀池进行泥水分离，通过加药絮凝可以去除废水中非溶解性污染物，去除部分COD，减轻后续深度氧化的压力。沉淀池出水进入臭氧氧化池中，通过对废水中充入臭氧，将废水中发大分子、难降解的物质转化为小分子、易降解的有机物，提高废水的可生化性。处理后的废水自流进入水解酸化池中，在水解酸化池中，大部分的大分子有机物进一步转化为小分子有机物，进一步提高废水的可生化性同时去除部分的有机污染物。进入接触氧化池中，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表画，部分悬浮生长于待处理的废水中，废水经充氧后以一定流速在池内流动，与附着于生物膜上的微生物和悬浮于废水中的微生物接触，通过活性污泥的生长繁殖与新陈代谢作用，达到净化度水的作用。出水进入二沉池中进行泥水分离，出水达标排放。

芬顿试剂氧化反应在废水处理中是较为常见的工艺，一般情况下是微电解联合使用。微电解的原理就是将铁碳的填料浸没在酸性废水中，因为铁和碳之间产生电极电位差，从而使得废水形成无数个微小的原电池。在酸性电解质水溶液中发生反应，产生大量的Fe2+。Fe2+在酸性溶液中具有较强的活性，能够改变废水大多数有机污染物的结构。在微电解反应的过程中，产生的Fe2+和过氧化氢一起反应，就是芬顿试剂法。在反应的过程中，生成羟基离子和Fe3+。这种羟基离子具有较强的氧化作用，可以将废水中的大多数有机物氧化降解为小分子的有机物。为了加强氧化效果，会加入催化剂使得废水快速形成自由基较强的羟基氧化剂。同时，Fe3+具有絮凝剂的作用，通过调节pH值，中和沉淀进一步分离。生化处理阶段比较重要的就是厌氧反应，预处理阶段将废水污染物的浓度降低到适合生化反应的范围内，将废水通入的厌氧反应器内，使得废水从反应器的底部不断上升。在上升的过程中会通过活性污泥床，活性污泥中有经过驯化的高效微生物。废水中的有机污染物就和这些微生物在厌氧的条件内发生代谢作用，过程中会产生热量和气体。气体的主要成分有二氧化碳和甲烷，可以通过专门的管道进行收集并处理成为清洁能源-沼气来使用。在活性污泥床上发生反应的时候，产生的气泡会从底部向上升，在上升的过程会携带有活性污泥颗粒一起上升。循环往复，就具有了搅拌和混匀的作用。单纯的厌氧是不能充分降解污染物的，是需要后续的好氧和沉淀消毒处理，才能达到预期的效果。

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2 制药废水的处理方法

不同制药企业由于原料、工艺、废水量、处理程度不同，所选择的处理方法也不尽相同。根据各方法原理，一般归纳为物理法、化学法、生物法。在制药废水处理过程中，采用生物法处理后的废水不能直接排放，通常先采用物理法、化学法进行预处理，改善其可生化性，降低毒性，然后继续进行生物法处理，废水才能达到排放要求。

2.1物理法

2.1.1吸附法

吸附法是依靠多孔性的高分子材料本身具有对污染物、有毒物的高吸附性能，在重力作用下形成沉淀，降低污染物在水中的含量，进而达到净化的目的。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等，其中活性炭主要包括粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性炭(BAC)三大类，其吸附属于物理吸附，不受水质、水量和水温的影响，不仅能去除水相中分子量在500～3000的有机物以及重金属，而且还可以有效去除臭味、色度等，应用前景广泛。张鑫等利用非苯乙烯骨架吸附树脂对经CaO絮凝沉淀后的类药物废水再次进行深层次处理，废水的COD去除率可达到81.66%，而且树脂可以多次重复套用，吸附性能依然良好。

2.1.2膜过滤法

膜过滤法是利用不同性质和孔径大小的半透膜的选择过滤性将废水中的污染物、有毒物质分离。常用的膜过滤法主要包括超滤、微滤和精滤等。虽然此法处理，能去除绝大部分的污染物，但由于半透膜自身的缺陷，比如比较薄，长时间使用易腐蚀损坏和堵塞，半透膜的效率也随工作时间延长而逐渐降低，而且膜过滤法成本较高，最后直接导致滤液里某些污染物无法清除。采用陶粒过滤-陶瓷膜组合工艺对已经由生物接触氧化处理后不能达到排放标准的废水再次进行深层次处理，最终处理后的废水BOD、COD、固体悬浮物(SS)和氨氮指标(NH3-N)均能达到排放标准。

2.1.3气浮法

气浮法主要应用于制药废水预处理过程中，化学气浮只适用于悬浮物含量较高的废水的预处理，但不能有效去除废液中可溶性有机物，该法在投資费用、能源消耗、工艺精度、维修等方面都具有优势。例如新昌制药厂选用CAF涡凹气浮装置进行废水处理，在补加其它特定的化学物质之后，废水中CODcr的平均去除率在25%左右。研究人员以含藻类污水为实验对象，分别采用自吸式剪切流微孔微泡发生器气浮实验装置以及电凝聚气浮实验装置对废水进行研究，水样的COD去除率分别达到46.23%和54.24%。