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制药行业内高浓度有机废水的预处理工程实例

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  摘 要:制药行业生产废水普遍特征是成分复杂、COD、氨氮、SS高,色度深,B/C较低,含有毒性物质,废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,具有综合生物降解能力差等特点,属于难降解有机废水。针对医药废水的特点,采用目前比较先进的物理与化学相结合的物化处理方法,通过铁碳还原+催化氧化+混凝气浮的组合工艺进行预处理,满足后段生化系统的处理要求。
  关键词:高浓度有机废水;难降解;制药废水;预处理
  中图分类号:X703 文献标识码:A
  超高浓度有机废水中含有大量有毒有机物,会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存、最后进入人体、危害人体健康。[1]近年来,对于高浓度有机废水的处理,常见的是物化处理法和生物处理法。[2]
  北方某制药公司高浓度污水COD高达18000 mg/L,且B/C较低,含有成分复杂且综合生物降解能力差等特点,且废水SS含量较高,属于难降解有机废水。
  针对该制药公司废水的特点,通过铁碳还原+催化氧化+混凝气浮的组合工艺对高浓度有机废水进行预处理,满足后段生化系统的处理要求。
  1 工程概况
  1.1 废水水质水量
  该医药公司生产高浓度废水水量为50t/d,其进水水质见下表。
  1.2 废水特性分析
  废水中的原料药的生产以化学合成为主,主要包括原料药研发车间的排放废水,其废水成分较复杂。一般对于该类废水设置前端预处理,即物化处理法,去除水中部分难生物降解的高分子有机污染物,降低水中毒性,从而减轻后续生物处理工艺的负荷,提高废水的可生化性。
  2 废水处理工艺
  根据废水水质情况,确定采用高浓度废水集水调节池、铁碳还原、催化氧化、混凝气浮处理工艺对工艺废水进行处理,去除水中大部分难生化降解的高分子有机污染物,提高废水的可生化性,满足后续生化系统的处理要求。
  3 主要构筑物及设备
  3.1 集水调节池
  集水调节池1座,池体尺寸為9.29m2×5m,池体有效容积为41.81m3,污水停留时间为20h,钢砼结构,池体内部防腐,池底底部安装穿孔曝气管,通入风机曝气起到调节水量水质的作用。
  3.2 铁碳还原罐
  铁碳还原罐1座,罐体尺寸为2m×2.05m×2.2m,设备有效容积为6.97m3,污水停留时间为3h,碳钢结构,内部防腐,内置铁碳填料。铁碳还原罐设有1套(1%浓度)酸加药装置,配有1台P=0.37kw的加药泵,调节废水pH值在3~4内,并设有在线pH计来控制酸加药泵的启停。
  3.3 催化氧化罐
  催化氧化罐1座,罐体尺寸为1.8m×2.05m×2.2m,设备有效容积为6.27m3,污水停留时间为3h,碳钢结构,内部防腐,内置催化剂。在pH=3~4的酸性条件下,设有(30%浓度)过氧化氢和(10%浓度)硫酸亚铁2套加药装置,配有1台P=075kw的搅拌器和2台P=0.37kw的加药泵。
  3.4 混凝气浮机
  混凝气浮机1台,设备尺寸为2.5m×1.6m×1.7m,污水停留时间为1.5h,碳钢结构,内部防腐,设备功率为5.5kw。设有(5%浓度)碱、(1‰浓度)PAM、(10%浓度)硫酸亚铁三套加药装置,配有2台P=0.75kw的搅拌器和3台P=0.37kw的加药泵。控制设备内pH=8~9内发生混凝反应。
  3.5 中间水池
  中间水池1座,池体尺寸为2.9m×2m×5m,池体有效容积为26.1m3,污水停留时间为12.5h,钢砼结构,池体内部防腐。池内设有潜污泵2台(一用一备,Q=15m3/h,H=40m,N=5.5kw),并设有液位浮球来启动控制泵的启停。
  4 工程运行情况
  中间水池出水COD在5100~5200mg/L,BOD为2500~2730mg/L,SS为70~90mg/L,出水效果良好,对COD的去除率达到71%,对BOD的去除率达到58%,对SS的去除率达到95%,出水水质生化性好,满足生化系统的处理要求。
  5 技术经济分析
  该工程总投资87万元,高浓度废水药剂费用为4元/m3,电费1元/m3,人工费为0.8元/m3,不计折旧和维修等费用,直接运行费用为5.8元/m3。
  6 结论
  (1)工程实践表明,采用集水调节池+铁碳还原+催化氧化+混凝气浮+中间水池组合工艺对医药行业内高浓度有机废水进行预处理,出水水质生化性好,最终出水满足生化系统的处理要求。
  (2)该工程采用目前比较先进的物理与化学相结合的物化处理方法,正式投入使用后,运行稳定,操作简便,废水处理费约为5.8元/m3,对于同类废水的处理具有一定的参考意义。
  参考文献:
  [1]田宝辉.高浓度难生化有机废水的预处理方法讨论[J].科技创新与应用,2018,18:115.
  [2]陈旭东,李朝霞,孟令〖KG-*9〗尧.高浓度有机废水处理技术研究进展[J].环保与安全,2008,31(12):71.
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