制药废水处理工艺设计研究

'长江大学学报(自然科学版)
2011年1月第8卷第1期JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)
Jan
2011,Vol
8No
1
33
doi:10
3969/j
issn
1673
1409
2011
01
012制药废水处理工艺设计研究

周桂青,戴
捷,刘静静,马玉宝
(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)[摘要]以湖北某制药厂废水为处理对象进行了处理工艺设计研究,采用以水解酸化
厌氧
好氧生物处理为主,物化处理为辅的工艺。其中厌氧采用IC内循环厌氧反应器,好氧采用活性污泥法(CASS),物化处理采用加药中和、絮凝沉淀等。处理后废水出水水质符合
污水综合排放标准
GB8978
1996中的一级排放标准。[关键词]制药废水;生物处理;工程设计[中图分类号]X787
03[文献标识码]A

[文章编号]1673
1409(2011)01
0033
03

制药废水通常具有成分复杂、COD(化学需氧量)和BOD5(生化需氧量)浓度高且波动大、BOD5/COD(B/C)差异较大、色度深、毒性大等特点,且排放量大,一直是污水处理中的一大难[1]题。而且制药厂通常是采用间歇生产,产品的种类变化较大,造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大。湖北某制药厂的生产废水浓度高,水质变化系数大,BOD5/COD比值高,可生化性能好,但水中含有大量化合物和油(分悬浮油及乳化油、生物油),严重影响生化的正常进行,单一的物化和生化法无法处理。鉴于该厂水质情况,笔者进行了处理工艺设计研究。1
废水流量设计及水质情况1
1
设计流量该厂废水主要来自生产设备洗涤水、地面冲洗水和厂区的生活污水,生产设备洗涤水是由各工段生产废水汇集而成,其中包括酰化、缩酮、重排、水解、酸化、结晶及干燥,取各工段水样监测其DO(溶解氧)和COD,发现其中一股水DO非常低,缩酮阶段排水COD经除油过滤后高达10万,但是由于其水量不高,并未采取单独处理,而是各工段废水经沟渠汇集到集水井综合处理,废水实际总流量为332500m/d,考虑为将来增容留有一定容量,设计总流量为3000m/d。1
2
废水水质及出水水质该制药废水主要监测指标为化学需氧量COD,生化需氧量BOD5,总悬浮物SS和pH值。进水水质波动范围分别为:COD:5500~680mg/L;BOD5:2200~2800mg/L;SS:700~1000mg/L;pH:3~4。GB8978
1996
污水综合排放标准
一级标准中要求出水COD
100mg/L,BOD5
20mg/L,SS
70mg/L,pH为6~9。2
工艺流程该工艺采用以生物处理为主,物化处理为辅的组合工艺,生物处理以水解酸化
厌氧
好氧为辅的工[2][3]艺,其中厌氧采用IC内循环厌氧反应器,好氧采用活性污泥法(CASS),物化处理采用加药中和、絮凝沉淀等。由于本工程废水属于高浓度废水,废水中COD值很高,可生化性较差,且废水中含有部分具有生物抑制作用的有机物,故要先经过水解酸化反应,对COD进行大幅度的削减,经过水解酸化后的废水COD值仍较高,不能直接进入好氧工艺段,故工艺设计上考虑在生化之前进行厌氧处理,降低COD浓度,提高BOD5/COD比值。具体处理工艺流程如图1所示。废水经格栅拦截大颗粒杂质后,进
[收稿日期]2010
12
23
[作者简介]周桂青(1985
),女,2008年大学毕业,硕士生,现主要从事固体废物方面的研究工作。
34

长江大学学报(自然科学版)2011年1月入集水井后由泵提升至隔油池,通过刮油刮渣机除去浮油和表面浮渣后进入中和池,通过投加化学药剂对污水进行中和、破乳、絮凝反应,去除乳化油和颗粒杂质,出水自流进入调节池。经调节池均质、均量处理后,将废水pH调节到6~9,然后由泵提升至进水池,投加聚合氯化铝(PAC)等混凝剂后经斜管沉淀池将悬浮物去除,沉淀池出水自流至气浮进水池,投加PAC等混凝剂,使废水中的悬浮物、化合物等得到进一步的浮选去除,悬浮物通过气浮装置上的刮渣机刮至渣槽中排至污泥浓缩池。气浮出水进入水解酸化池,使难溶性、大分子的有机物分解为易溶小分子的有机物,并去除一部分的有机物,减轻后续IC厌氧反应器的负荷及进水COD值。水解酸化池出水用泵压入IC反应器进行厌氧生物处理,IC反应器出水自流进入预曝沉淀池,以去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体,增加水中的溶解氧,为好氧处理创造有利的条件。预曝沉淀池出水B/C值已满足好氧生化的进水条件,直接进入CASS池进行好氧生物处理。图1
废水处理工艺流程3
主要构筑物设计参数及设备选型

1)主要构筑物设计参数
主要构筑物设计表1
主要构筑物的设计参数参数见表1。主要构筑物设计参数有效容积/m3结构数量2)处理工艺设备选型
主要处理工艺设备集水池5
5
3
0
4
565钢砼1座选型列举如下:
废水提升泵,型号:FSB(L)隔油池7
5
3
0
4
595钢砼1座中和池6
0
3
0
4
570钢砼2座100
29
18
5,数量:2台;
潜水搅拌机,型进水池6
6
3
5
6
0120钢砼1座号:QYB2
2/8
320/3
74,数量:6台;
污泥沉淀池6
6
8
0
6
0286钢砼1座回流泵,型号:50JYW012
15
1
5,数量:4生化污泥池5
0
9
0
5
0204钢砼1座气浮进水池6
6
9
0
6
0323钢砼1座台;
污泥泵,型号:JYWQ
10
10
1,数量:4水解池8
0
25
5
6
01164钢砼3座台;
鼓风机,型号:BK6015,数量:3台;水解池沉淀池8
0
6
0
6
0270钢砼1座
滗水器,型号:DTW1000
120,数量:2台;厌氧反应器
8000
16500825钢砼2座CASS主反应池12
27
5
01560钢砼2座
布水器和三相分离器各2台。4
主要污染物去除效果及运行成本4
1
主要污染物去除效果表2
废水中主要污染物去除率废水中主要污染物去除率如表2。从表2监测结果可以看出,废水项目进水/mg
L-1出水/mg
L-1去除率/%COD68008098
8中各污染物均可达到GB8978
1996BOD528001899
4
污水综合排放标准
一级标准。SS10005594
5 第8卷第1期周桂青等:制药废水处理工艺设计研究

35
4
2
运行成本实际运行费用包括人员费用、电费及药剂费用3部分。1)人员费用
系统配备管理人员5名。每人每月以1000元计,则每吨水人员费用为:5
1000/(30
3000)=0
055元/t。2)电费
水处理设备总运行功率为125
3kW,使用系数:K=0
8,则每日用电量为125
3
24
0
8=2405
76kW,若单位电费以0
5元/(kW
h)计,运行电费为:2405
76
0
5/3000=0
4元/t。3)药剂费用
配制聚合氯化铝溶液(PAC)浓度为0
2kg/t,PAM溶液浓度为0
002kg/t,PAC以1400元/t,PAM以25000元/t计,每吨水处理所用药剂费为:PAC:1
400
0
2=0
28元;PAM:25
0
002=0
05元;其他药剂:0
10元。以上合计水处理药剂费用为:0
43元/t。以上3项总费用为:0
055+0
4+0
43=0
885元/t。由于制药生产工艺和废水流量不同,选用废水处理工艺、设备等都有较大的差异,运行成本一般在0
5~5元/t之间。可见,采用此工艺运行费用较低。该项目建成后,可实现废水达标排放,每年可减少COD排放量7357t、BOD排放量3033t、SS排放量1062t。5
结

论

1)将厌氧水解处理作为各种生化处理的预处理,因不需曝气大大降低了生产运行成本,可提高污水的可生化性,降低后续生物处理的负荷,大量削减后续好氧处理工艺的曝气量,降低工程投资和运行[4,5]费用,因而被广泛应用于难生物降解的化工、造纸、制药等高浓度有机工业废水处理中。2)从运行结果看,制药废水采用水解酸化+IC+CASS工艺是成功的,运行费用低,每吨废水处理费用为0
885元。处理效果稳定,COD去除率为98
8%,BOD去除率为99
4%,SS去除率为94
5%,pH调节到6~9。出水符合
污水综合排放标准
GB8978
1996中的一级排放标准。[参考文献][1]陆杰,徐高田,张玲
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北京:清华大学出版社,1985
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焦化废水生物脱氮处理开工调试[J]
给水排水,2000,26(12):50
53
[编辑]
洪云飞 XIEJun
yu
(HelongSeniorMiddleSchoolOfHonghu,Honghu433200)Abstract:Inthispaper,thegeneexpressiondataarestudiedbyusingthestepwisediscriminantanalysismethod
Byusingthismethod,somespecialgenesarescreenedout
Theycanreflectthedifferencebetweenthehealthyandthecanceredpersons
Then,basedonthetrainingsamples,theBayeslineardiscriminationfunctionsareestablished
Thesampleswasmadeupoftheexpressiondataofthespecialgenes
Byusingthesefunctions,thegeneexpressiondataareclassifiedwhosetypewereunknown
Theresultsshowthatwhenthediscriminationfunctionisestablishedbytheselectedvaria
bles,itserrorrateislowerthanthatbuiltbyallthegeneexpressiondata
AllthestepsareprocessedbySASsystem
Keywords:stepwisediscriminationanalysis;expressionlevelofgenes;classification20PreparationofBSTFerroelectricPhaseShiftMaterialsandResearchofTheirPropertiesJIAHan
(HuazhongUniversityofScienceAndTechnology,Wuhan430072)Abstract:Thearticleisbasedontheapplicationofferroelectricphaseshiftermaterials,BSTmaterialsaredoped
ThroughtheincorporationofMgOandLa2O3,thematerialpropertiesofBSTareoptimized
XRD,SEMmeasurementsareusedtoLa2O3dopedBST/MgOcompositeceramicmaterialtoobservethemicrostructure
Withthecapacitancemethodandtheresonantcavityperturbationmethod,theirdielectricpropertiescanbetested
Theresultsshowthatin
corporationofMgOandLa2O3cansignificantlyreducethedielectricconstantandlossofBSTmaterial,andthetuningrateofsamplecanreach10%undertheelectricfieldof2KV/mm,anditcanbasicallysatisfythepreparationofferroelec
tricphaseshiftermaterials
Keywords:ferroelectricphaseshift;dielectricconstant;dielectriclosstuningrate24PretreatmentofSulfurandOxygen
containedPolarCompoundsinSoilsZHULei,PENGXu
yang,ZHANGZhi
huan
(ChinaUniversityofPetroleum(Beijing),Beijing102249)Abstract:Accedemethanoltoextractsolventcanincreasetheextractionefficiencyofaromaticfractions,nonhydrocarbonfractions,andasphaltenes,especiallyfortheasphaltenes
Consideringtheefficiencyofextraciton,thesecurity,andeasyoperation,dichloromethane
methanol(V/V,7
1)ischosenasextractionsolvent
Additionally,whenweleachthenon
hydrocarbonsfraction,adding1mLmethanoicacidcanincreasetherecoveryratioofacidicnonhydrocarbonscompounds
Thispretreatmenthasagoodrecoverypercent,atthesametimeitwillnotaffectdetectionofsatisfiedhydrocarbonandaromatichydrocarbon
87sulfurandoxygenpolarcompoundsaredetectedandquantified
Keywords:soil;sulfurandoxygenpolarcompounds;pretreatment27SynthesisandScaleInhibitingPerformanceofCopolymerESA/AMPSSUNMin,LIAOHai
xing
(YangtzeUniversity,Jingzhou,434023)Abstract:Withwaterasthesolvent,maleicanhydrideasrawmaterial,sodiumtungstateascatalyst,hydrogenperoxideasoxidationagent,epoxysuccinicacidissynthesized,theESA
AMPScopolymerispreparedwithammoniumpersulphateasinitiatorwhenthecopolymerizationofepoxysuccinicacid(ESA)and2
acrylamido
2
methyl
propanesulfonicacid(AMPS)isappeared
Thescaleinhibitionperformancetocalciumphosphonateandcalciumcarbonatearedeterminedbystatictests
Theeffectsofthemonomer
sratio,theamountofinitiator,reactiontemperatureandreactiontimeonthecorre
spondingproductscaleinhibitingperformancearestudied
Keywords:ESA;AMPS;scaleinhibitor;copolymer30DeterminationofLead(
)andCopper(
)inAqueousSolutionUsingH2O2
oxidizedActivatedCarbonModifiedElectrodeLIZi
xian,LIUYa
xuan,XIAHui
ling,LIKe
hua,YIHong
chao
(YangtzeUniversity,Jingzhou434023)Abstract:Activatedcarbon(AcC)wasoxidizedby30%H2O2underultrasonictreatmentfor6h,andusedtomodifycar
2+2+bonpasteelectrode(CPE)forsimultaneousdeterminationofPbandCubylinearsweepvoltammetry
Experimentalparameters,suchaspHofbuffersolution,masscontentofoxidizedAcC,depositiontimeanddepositionpotentialwereoptimized
Basedonthis,aconvenientandreliablemethodissuccessfullyemployedforthesimultaneousdeterminationofPb2+andCu2+inwatersamples
Keywords:oxidizedactivatedcarbon,modifiedelectrode,lead,copper,simultaneousdetermination,linearsweepvoltammetry33TheEngineeringDesignofPharmaceuticalWastewaterTreatmentZHOUGui
qing,DAIJie,LIUJing
jing,MAYu
bao
(YangtzeUniversity,Jingzhou434023)Abstract:ThispaperstudiedtheengineeringdesignforthewastewaterofapharmaceuticalfactoryinHubei,themethodofhydrolyticacidification
anaerobic
aerobicismainlyusedforbiologicaltreatment,andsupplementedbyphysico
chemi
caltreatmentprocess
TheanaerobicreactorusingICisacirculationanaerobicreactor,theaerobictreatmentusesactiva
tedsludgeprocess(CASS),andthephysico
chemicaltreatmentusesneutralizationwithcoagulantsandflocculationpre
cipitation,andsoon
Thetreatedwastewatermeetsthelevelofemissionstandardsof
IntegratedWastewaterDischargeStandard
GB8978
1996
Keywords:pharmaceuticalwastewater;biologicaltreatment;engineeringdesign

'