化学合成类制药废水处理工程的工艺设计

化学合成类制药废水处理工程的工艺设计化学合成类制药废水处理工程的工艺设计更新时间：2012-12-1013:39来源：合肥水泥研究设计院作者:阅读：2413网友评论0条1工程概况江苏某制药有限公司采用化学合成方法生产各种化学原料药。主要产品包括：阿奇霉素、克拉霉素、奈韦拉平、阿巴卡韦、齐多夫定、依非韦仑、奈必洛尔、替诺福韦等十几个产品。该公司所排放的废水为典型的高盐分、难降解、高浓度有机废水，工艺废水COD平均浓度约为46,000mg/L，盐分平均含量大于5%，特征污染物中，较难生物降解的有机物量大、种类复杂，主要有四氢呋喃、二甲亚砜、DMF、三乙胺等，其他难降解的有机物还有少量的氯仿、吡啶、甲苯等。根据分析和前期试验，该工艺废水可生化性差，生物毒性高，若不进行预处理直接进入生化池，将会使整个废水处理系统瘫痪。根据废水的水质和水量情况，提出采用二级高级氧化+生化联合处理工艺，并对构筑物设置、废水处理效果和经济技术可行性进行了分析和探讨，为化学合成类制药废水处理提供借鉴。2规模、水质及标准2.1处理规模该制药公司的工艺废水排放量合计约131.3t/d，考虑到低浓度废水（真空及地面冲洗废水）和生活污水、厂区雨水及其他新建项目的废水，并留有一定的废水处理余量，故拟定污水站设计处理量为2000t/d。该公司排放废水的水量水质见表1。2.2污水排放标准废水经过污水处理站处理后达到工业园区污水处理厂接管标准，其余各项指标应达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的三级标准，接入污水管网。园区污水接管标准见表2。3废水处理工艺流程3.1设计思路1）整体工程拟采用“物化+生化”联合处理工艺。2）废水分质分流，采用不同处理工艺。分质分流是废水处理的基本原则，本项目设计二段废水分质分流。高浓度工艺废水与低浓度废水（真空和设备冲洗水）分质分流，高浓度工艺废水经二级氧化处理后再与低浓度废水混合，进入生化处理工艺流程。3）物化拟采用“多维电催化+高效微电解”的二级高级氧化处理，“W1～W4”水量为131.3m3/d，统一收集后进行预处理。根据实验情况，出水COD将有大幅度的去除，同时可生化性也显著提高。4）生化段拟采用“UASB厌氧+水解+好氧”的处理思路，最终出水达到园区接管标准。3.2废水处理的难点与关键（1）难生物降解有机污染物的分解四氢呋喃、二甲亚砜、DMF、三乙胺、氯仿、吡啶、甲苯、对甲苯磺酸等及其中间产物均为生物难以降解的有机物，如不在预处理段分解去除，则将严重影响生化处理工艺运行，分解这类有机物常规处理方法难以达到理想效果。（2）COD的大幅去除工艺废水尽管只占总水量的6.6%，但却占COD总量的43%，预处理能否大幅去除COD，直接关系到生化进水COD限值，关系到最终排水COD能否小于400mg/L的要求。（3）废水中盐分浓度控制废水的盐分指标直接影响到生化处理的运行，一般盐分浓度高于7000mg/L，生化工艺难以正常运行。本项目工艺废水盐度超过5%，若采用多效蒸发脱盐，将会带来运行费用的大幅增加，实施过程难度增大。针对以上难点问题，本设计采用了如下关键技术：（1）废水分质分流，采用不同处理工艺。分质分流是废水处理的基本原则，本项目设计二段废水分质分流。高浓度工艺废水与低浓度废水（真空和设备冲洗水）分质分流，高浓度工艺废水经二级氧化处理后再与低浓度废水混合，进入生化处理工艺流程。（2）以二级高级氧化技术为预处理核心工艺，彻底分解难生物降解的有机污染物，降低生物毒性，大幅去除COD，显著提高B/C比。二级高级氧化工艺为：多维电催化氧化+高效微电解氧化，多维电催化氧化是以阳极区的直接氧化和反应器系统内产生的羟基自由基（•OH）等氧化物质的间接氧化来分解有机物，•OH氧化电位高达2.8V，其几乎对所有的有机分子都有强度不等的氧化分解作用，且对各类有机物无明显的选择性。将多维电催化氧化放在第一级就是通过它的强氧化作用将难降解的有机物分解，其可将重铬酸钾无法氧化的有机物（例如吡啶、甲苯等）氧化分解为小分子、可生物降解有机物，提高废水的B/C比。由于电催化已将难降解的有机物分解为小分子有机物，微电解氧化及后续的混凝沉淀工艺段可大幅去除COD。采用的微电解设备为高效微电解蓬松床，产品基于先进的二元三相脉冲流态化技术，可有效避免床体板结，电极极化，实现高效处理。微电解产生的Fe2+和电催化反应产生的H2O2又可产生芬顿反应，进一步降解COD。（3）盐分控制通过物化过程的降解去除和生化过程的低浓度废水稀释结合，达到生化处理的要求。物化处理过程盐分的去除主要在微电解后的混凝沉淀阶段。根据实验，混凝沉淀段盐分去除率可达30%以上，本设计保守预计为20%，工艺废水混合后盐分浓度预计为50,000mg/L（5%），混凝沉淀段后盐分浓度预计为4万mg/