申请日 2020.10.12
公开（公告）日 2021.01.15
IPC分类号 C02F9/14; C02F103/34
摘要
本发明涉及废水处理领域，公开了一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，包括如下步骤：步骤I：物化处理，采用电解气浮预处理系统对废水进行预处理；步骤II：溶媒回收，包括浓缩阶段、精馏阶段和脱水阶段，处理后溶媒纯度＞98％；步骤III：生化处理，将溶媒回收之后的废水依次用UASB反应器、二级串联好氧厌氧系统和MBR反应器处理。本发明能够实现化学合成制药废水中溶媒的回收以及杂质的充分降解。
权利要求书
1.一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤I：物化处理，采用电解气浮预处理系统对废水进行预处理；
步骤II：溶媒回收，包括浓缩阶段、精馏阶段和脱水阶段，处理后溶媒纯度＞98％；
步骤III：生化处理，将溶媒回收之后的废水依次用UASB反应器、二级串联好氧厌氧系统和MBR反应器处理。
2.根据权利要求1所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤I中，电解气浮预处理系统包括依次设置的磁体流化床、微电解反应器、芬顿反应器和反应沉淀池，相邻设备之间连接有管道。
3.根据权利要求2所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤I中，磁体流化床分为三个阶段，包括曝气段、反应段和分离段，曝气段的水力停留时间为20-24h，分离段的水力停留时间为3-4h。
4.根据权利要求3所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤I中，微电解反应器为曝气状态，芬顿反应器的水力停留时间为5-6h，反应沉淀池的水力停留时间为4-5h。
5.根据权利要求4所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤II中，浓缩阶段将含溶媒制药废水经蒸发器蒸发后导入脱气塔脱气分离，得溶媒一次浓缩液。
6.根据权利要求5所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤II中，精馏阶段利用精馏系统对溶媒一次浓缩液进行精馏分类，精馏系统包括母液储罐、预热器、降膜塔釜和精馏塔，所述母液储罐、预热器、降膜塔釜和精馏塔之间连通有管道，精馏分类后溶媒的含水量＜12wt％。
7.根据权利要求6所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：所述精馏塔为多段结构，包括从下到上的蒸汽段、冷水段和低温水段。
8.根据权利要求7所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤II中，脱水阶段采用膜分离系统进行脱水，膜分离系统包括过热器、蒸发器、膜分离组件、成品冷却器及成品脱水件，相邻设备间通过管道连通。
9.根据权利要求8所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：步骤III中，所述UASB反应器的前端还连通有用于控制进水参数的分水箱。
10.根据权利要求9所述的一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，其特征在于：所述UASB反应器的进水参数为：pH6.8-7.5，进水温度35℃。
说明书
一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法。
背景技术
化学合成制药废水是一种成分复杂、具有很强生物毒性的废水，化学合成制药废水中含有复杂的有机物、无机物、催化剂、原料和反应中间体等，普遍具有高化学需氧量、低生物降解性的特点。由于化学合成制药废水的上述特点，使得微生物难以生长，因此给传统废水处理采用的生化处理方式带来很大的难度。
化学制药废水目前采用的水处理方式通常为：物化处理结合生化处理，这种处理方式虽然能够将废水进行中和、降解，但是废水中含有的甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸乙酯、二甲亚砜等溶媒却不能实现很好的回收再利用，存在一定的资源浪费问题。
发明内容
本发明意在提供一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，以解决现有技术中化学制药废水的处理方法存在的资源浪费的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种化学合成制药溶媒回收废水处理方法，包括如下步骤：
步骤I：物化处理，采用电解气浮预处理系统对废水进行预处理；
步骤II：溶媒回收，包括浓缩阶段、精馏阶段和脱水阶段，处理后溶媒纯度＞98％；
步骤III：生化处理，将溶媒回收之后的废水依次用UASB反应器、二级串联好氧厌氧系统和MBR反应器处理。
本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中，在对化学合成制药废水进行处理时，首先通过物化处理的方式，利用电解气浮预处理系统对废水进行曝气、悬浮处理，结合絮凝剂的使用，能够使得废水中的胶类物质以及悬浮物得以去除，此外，在此阶段废水中的COD及BOD能够去除60％以上；在物化处理之后、生化处理之前，对废水中的甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸乙酯等溶媒进行回收处理，将预处理后的废水首先经过浓缩步骤实现浓缩，以便于后期精馏分类和下游废水处理。废水经过初步浓缩之后，再通过精馏阶段进行分类，得到不同组分的溶媒，精馏阶段还能够同步降低溶媒内的含水量，便于后期的脱水处理；在脱水阶段对溶媒进行进一步的脱水处理，以提高溶媒的纯度，使得处理后溶媒纯度＞98％。被回收了溶媒后的废水在进行生化处理时，利用UASB反应器能够将废水中的大部分有机污染物通过厌氧发酵实现降解，利用二级串联好氧厌氧系统能够进一步去除废水中的COD及BOD，而且能够有效的去除废水中的氮化合物；利用MBR反应器能够实现废水的分离过滤，保证废水的澄清度。
本技术方案的有益效果在于：本技术方案的废水处理方法，不仅能够实现废水中有机物的降解、胶类物质及悬浮物的去除、废水的澄清，而且还能够实现废水中可再利用溶媒的回收，在一定程度上避免了资源的浪费问题。
优选的，作为一种改进，步骤I中，电解气浮预处理系统包括依次设置的磁体流化床、微电解反应器、芬顿反应器和反应沉淀池，相邻设备之间连接有管道。
本技术方案中，废水在进行物化处理时，首先通过流化床的曝气、悬浮，而后利用微电解反应器以及芬顿反应器初步去除COD及BOD，并将废水中的有机化合物氧化为无机态，结合絮凝剂实现絮凝沉淀，实现对废水的初步处理。
优选的，作为一种改进，步骤I中，磁体流化床分为三个阶段，包括曝气段、反应段和分离段，曝气段的水力停留时间(HRT)为20-24h，分离段的水力停留时间为3-4h。
本技术方案中，在利用磁体流化床对废水进行处理时，废水依次经过曝气段、反应段及分离段，上述各阶段的HRT为经试验验证的较优时长。
优选的，作为一种改进，步骤I中，微电解反应器为曝气状态，芬顿反应器的水力停留时间为5-6h，反应沉淀池的水力停留时间为4-5h。
本技术方案中，在利用微电解反应器处理废水时，将其设置为曝气状态，能够增强处理效果，废水在各个反应器中的HRT为经试验验证的较优时长。
优选的，作为一种改进，步骤II中，浓缩阶段将含溶媒制药废水经蒸发器蒸发后导入脱气塔脱气分离，得溶媒一次浓缩液。
本技术方案中，在对含溶媒的化学合成制药废水进行处理时，首先将废水通过蒸发器进行蒸发处理，而后将其导入到脱气塔内进行脱气，通过蒸发及脱气处理后，实现废水中溶媒的初步浓缩；此外，蒸发及脱气处理还能够实现废水中的TDS(总溶解固形物)初步分类，便于后期精馏分类和下游废水处理。
优选的，作为一种改进，步骤II中，精馏阶段利用精馏系统对溶媒一次浓缩液进行精馏分类，精馏系统包括母液储罐、预热器、降膜塔釜和精馏塔，母液储罐、预热器、降膜塔釜和精馏塔之间连通有管道，精馏分类后溶媒的含水量＜12wt％。
本技术方案中，在对含溶媒制药废水进行精馏的过程中，经蒸发得到的溶媒一次浓缩液进入母液储罐，经泵打入预热器内进行预热，预热后进入降膜塔釜内，降膜蒸发后进入精馏塔内进行精馏分类，最终得到不同馏分的溶媒，实现了溶媒的分类处理。
优选的，作为一种改进，精馏塔为多段结构，包括从下到上的蒸汽段、冷水段和低温水段。
本技术方案中，通过将精馏塔设置为多段的结构，并在不同精馏段内设置不同的精馏温度，能够实现溶媒的定向精馏分类，以得到不同温度馏分的溶媒。
优选的，作为一种改进，步骤II中，脱水阶段采用膜分离系统进行脱水，膜分离系统包括过热器、蒸发器、膜分离组件、成品冷却器及成品脱水件，相邻设备间通过管道连通。
本技术方案中，在对溶媒进行膜分离处理时，符合进膜要求的原料通过原料泵进入到过热器和蒸发器内，预热后进入到膜分离组件内，原料中的水分以及少量的有机物会经膜分离组件由膜的上游侧渗透至膜的下游侧，膜上游侧的原料经冷却、脱水后得到溶媒回收成品。
优选的，作为一种改进，步骤III中，UASB反应器的前端还连通有用于控制进水参数的分水箱。
本技术方案中，通过在UASB反应器的前端增设分水箱，能够保证进水参数符合UASB反应器要求，避免出现设备故障等问题。
优选的，作为一种改进，UASB反应器的进水参数为：pH6.8-7.5，进水温度35℃。
本技术方案中，上述的进水参数为合适的参数范围，通过控制进水温度为35℃，能够保证进水后UASB反应器处于中温反应状态，有利于反应的进行。
发明人 （申渝;齐高相;陈猷鹏;晏鹏;庞家胜;刘曦薇;洪国强;徐开仕;白智全;）
