申请日2018.07.03
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F9/14; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种制药废水的处理工艺，采用将待处理的制药废水先进行芬顿试剂氧化，然后经沉淀池沉降，之后再依次进入UASB反应器、生物接触氧化池、与MBR反应池进行处理的处理工艺，得到符合城镇污水处理厂污染物排放标准的出水。获得的制药废水处理工艺，进一步结合处理系统的的使用，完成对制药废水污染物地高效治理，使出水符合城镇污水处理厂污染物排放标准，实现制药废水的稳定、彻底治理，具有显著的经济和环保意义。
权利要求书
1.一种制药废水的处理工艺，其特征在于：采用将待处理的制药废水先进行芬顿试剂氧化，然后经沉淀池沉降、脱气池曝气，之后再依次进入UASB反应器、生物接触氧化池、与MBR反应池进行处理的处理工艺，得到符合城镇污水处理厂污染物排放标准的出水。
2.根据权利要求1所述的制药废水的处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a、芬顿试剂氧化：用酸将待处理的制药废水pH调至2.5～3.5，然后加入芬顿试剂H2O2与FeSO4，充分搅拌均匀后氧化处理30～60min;所述芬顿试剂投加量：H2O2=2.5～3g/L，H2O2与FeSO4的投加比例为H2O2：FeSO4=(1.5～2):1;
b、沉降、曝气：经步骤a处理后的废水用碱调pH至7～8，然后加入助凝剂，充分搅拌后进入沉降池，待铁泥絮凝体沉降15～30min后，废水从沉降池排出进入脱气池，通过曝气去除水中残余的H2O2;
c、UASB反应：由脱气池排出的废水经水泵提升进入UASB反应器，控制废水pH6.5～7.8，废水温度30～40℃之间，完成对废水的厌氧处理;
d、接触氧化处理：经UASB反应器处理后的废水进入生物接触氧化池，在活性污泥量3～4g/L、曝气溶氧量3～4mg/L、控制废水温度15～35℃的条件下氧化4～6小时;
e、MBR反应：最后将废水通过MBR反应池，在池内污泥浓度8～10g/L、溶解氧浓度2～2.5mg/L条件下，得到符合城镇污水处理厂污染物排放标准的出水。
3.根据权利要求2所述的制药废水的处理工艺，其特征在于：在步骤a之前还设置有预处理步骤，即将待处理的制药废水先进行格栅拦截过滤或初级沉淀的预处理，再进行芬顿试剂氧化及后续处理步骤。
4.根据权利要求2所述的制药废水的处理工艺，其特征在于：步骤a调节废水pH使用的酸为25～30%的硫酸溶液。
5.根据权利要求2所述的制药废水的处理工艺，其特征在于：步骤b调节废水pH使用的碱为NaOH溶液或Ca(OH)2悬浊液;所述助凝剂选用聚丙烯酰胺，助凝剂加入量为2～5mg/L;所述脱气池内的曝气气水比为3:1～5:1。
6.根据权利要求2所述的制药废水的处理工艺，其特征在于：步骤c所述UASB反应器中控制废水碱度高于2000mg/L，控制废水挥发性有机酸在200mg/L以内。
7.根据权利要求2所述的制药废水的处理工艺，其特征在于：步骤e所述MBR反应池内MBR膜通量控制在15～25L/m2·h。
8.一种制药废水的处理系统，其特征在于：包括从上游至下游依次串联的pH调节池、芬顿氧化池、中和反应池、沉淀池、底部设有曝气装置的脱气池、UASB反应器、生物接触氧化池、与MBR反应池。
9.根据权利要求8所述的制药废水的处理系统，其特征在于：在pH调节池上游还设置有预处理池。
10.根据权利要求8所述的制药废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括以下监控元件：所述pH调节池、中和反应池内均分别设置在线pH计;所述UASB反应器的进水处设置在线温度计和加温装置;所述接触氧化池中设置有弹性立体填料或辫带填料;所述MBR反应池的出水处设置流量计。
说明书
制药废水的处理工艺及处理系统
技术领域
本发明涉及制药废水处理技术领域，尤其涉及一种制药废水的处理工艺，以及该处理工艺使用的处理系统。
背景技术
制药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。其中，化学制药废水来自化学合成纯化、或药用植物分离提纯等工艺，具有有机物及无机盐含量高，BOD5和CODcr比值低且波动大，可生化性较差，间歇排放、水量波动等特点;生物制药废水主要来自糖化、发酵、提取等工序，具有水质波动范围大、间歇排放，CODCr浓度高，水处理难度大等特点;因此制药废水是一类高浓度、难降解、有毒性的有机废水，而且随着医药工业的发展，制药废水的排放量日趋增多，成为污染最严重、最难处理的工业废水之一。
制药废水的处理方法可归纳为以下几种：物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等。各种处理方法都具有各自的优势与不足，目前对于制药废水应用较成熟的处理工艺是采用厌氧处理结合好氧处理的生化处理法，但由于厌氧处理的产甲烷菌对有毒、有害物质适应能力差，造成厌氧菌存活率低，致使处理后水质不稳定且往往无法达到排放标准。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种制药废水的处理工艺，该工艺采用物化处理结合生化处理的方法，并突破性地将物化处理设置于生化处理之前，从而实现对高浓度、高盐度制药废水的稳定达标处理。
为实现上述目的，本发明提供的制药废水的处理工艺，采用将待处理的制药废水先进行芬顿试剂氧化，然后经沉淀池沉降、脱气池曝气，之后再依次进入UASB反应器、生物接触氧化池、与MBR反应池进行处理的处理工艺，得到符合城镇污水处理厂污染物排放标准的出水。
作为对上述技术方案的限定，所述制药废水的处理工艺包括以下步骤：
a、芬顿试剂氧化：用酸将待处理的制药废水pH调至2.5～3.5，然后加入芬顿试剂H2O2与FeSO4，充分搅拌均匀后氧化处理30～60min;所述芬顿试剂投加量：H2O2=2.5～3g/L，H2O2与FeSO4的投加比例为H2O2：FeSO4=(1.5～2):1;
b、沉降、曝气：经步骤a处理后的废水用碱调pH至7～8，然后加入助凝剂，充分搅拌后进入沉降池，待铁泥絮凝体沉降15～30min后，废水从沉降池排出进入脱气池，通过曝气去除水中残余的H2O2;
c、UASB反应：由脱气池排出的废水经水泵提升进入UASB反应器，控制废水pH6.5～7.8，废水温度30～40℃之间，完成对废水的厌氧处理;
d、接触氧化处理：经UASB反应器处理后的废水进入生物接触氧化池，在活性污泥量3～4g/L、曝气溶氧量3～4mg/L、控制废水温度15～35℃的条件下氧化4～6小时;
e、MBR反应：最后将废水通过MBR反应池，在池内污泥浓度8～10g/L、溶解氧浓度2～2.5mg/L条件下，得到符合城镇污水处理厂污染物排放标准的出水。
本发明的处理工艺，针对生物制药、化学制药废水中含有的大量有机物和无机盐类物质的难处理性与有毒有害性，采用先使用芬顿试剂对废水进行强氧化处理的方式，将难降解的芳香烃类物质氧化成烷烃或环烷烃类物质，从而极大降低废水中污染物对活性污泥的冲击，提高后续UASB反应器及生物接触氧化池的处理效果。然后，于芬顿氧化处理后设置沉淀池与脱气池，一方面利用芬顿氧化后生成的铁离子絮凝体粘泥的沉降、絮凝作用，净化废水中的部分污染物，便于后续高效率的处理;另一方面，在沉淀池中使芬顿试剂得到充分消解，再经脱气池的曝气处理去除残余的H2O2，以消除其对UASB反应器中厌氧菌的氧毒。经芬顿氧化、沉淀、脱气后废水再依次进行UASB、好氧及MBR处理，通过厌氧与好氧的结合生化处理，最后通过MBR反应池的生物处理结合膜分离技术，完成对制药废水污染物地高效治理，使出水符合城镇污水处理厂污染物排放标准。
作为对上述技术方案的限定，在步骤a之前还设置有预处理步骤，即将待处理的制药废水先进行格栅拦截过滤或初级沉淀的预处理，再进行芬顿试剂氧化及后续处理步骤。
在芬顿氧化之前，还可增设对废水的预处理，根据不同的废水水质进行简单的格栅过滤或初级沉淀，除去废水中的大颗粒污染物。
作为对上述技术方案的限定，步骤a调节废水pH使用的酸为25～30%的硫酸溶液。
作为对上述技术方案的限定，步骤b调节废水pH使用的碱为NaOH溶液或Ca(OH)2悬浊液;所述助凝剂选用聚丙烯酰胺，助凝剂加入量为2～5mg/L;所述脱气池内的曝气气水比为3:1～5:1。
作为对上述技术方案的限定，步骤c所述UASB反应器中控制废水碱度高于2000mg/L，控制废水挥发性有机酸在200mg/L以内。
作为对上述技术方案的限定，步骤e所述MBR反应池内MBR膜通量控制在15～25L/m2·h。
进一步限定废水处理工艺不同阶段调节废水pH使用的酸、碱物质，助凝剂物质，及脱气曝气条件，UASB反应器、MBR反应池内废水的控制等优化操作参数，保证废水稳定运行和处理，并利于强化处理效果。
同时，本发明还提供了一种制药废水的处理系统，包括从上游至下游依次串联的pH调节池、芬顿氧化池、中和反应池、沉淀池、底部设有曝气装置的脱气池、UASB反应器、生物接触氧化池、与MBR反应池。
作为对上述技术方案的限定，在pH调节池上游还设置有预处理池。
作为对上述技术方案的限定，所述处理系统还包括以下监控元件：所述pH调节池、中和反应池内均分别设置在线pH计;所述UASB反应器的进水处设置在线温度计和加温装置;所述接触氧化池中设置有弹性立体填料或辫带填料;所述MBR反应池的出水处设置流量计。
为便于制药废水的稳定运行处理，本发明还提供了更适用的处理系统，并进一步限定废水处理过程进行水质监控的检测元件及设置位点，以获得对制药废水的稳定、彻底治理，具有显著的经济和环保意义。
综上所述，采用本发明的技术方案，获得的制药废水处理工艺，采用将芬顿氧化的物化处理与厌氧、好氧生化处理相结合的方法，并突破性地将芬顿氧化设置于UASB厌氧处理之前，既实现了对高浓度、高盐度制药废水的难降解性和有毒有害性的攻克，使处理后出水能稳定达标;又利用芬顿氧化后的沉淀池、脱气池发挥的双重功效完美解决了在厌氧之前设置氧化处理会带来的对厌氧菌的氧毒限制，最后通过MBR反应池的生物处理结合膜分离技术，完成对制药废水污染物地高效治理，使出水符合城镇污水处理厂污染物排放标准，实现对制药废水的稳定、彻底治理，具有显著的经济和环保意义。
