一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，采用强化混凝沉淀处理工艺、快速过滤工艺、催化臭氧氧化处理工艺以及磁性微球树脂吸附处理工艺四种工艺有机结合的处理方式进行处理，在强化混凝沉淀处理阶段，微生物絮凝剂与天然高分子絮凝剂、无机絮凝剂以及其他物质在其生长过程中产生有用物质及其分泌物形成相互生长的基质和原料，并通过相互共生、增殖关系形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的具有多种多样细菌的微生物群落，再辅以后续三种工艺的联用，在化工制药生化尾水的净化过程中互惠互利，发挥其最大的联合优势，具有高效的处理效果，使得废水达到中水回用标准。
【专利说明】
一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种污水处理方法，尤其是涉及一种化工制药废水生化尾水的深度处 理方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国化工和医药产业的快速发展，化工企业和制药企业产生的废水污染和防 治问题已引起了广泛的关注。据统计，2009年，我国制药废水排放量总量达到5.27亿吨； 2011年，我国医药企业约5000家，废水排放量占工业废水排放量的2.0%。由于化学品以及 药物的品种多样、生产工艺各不相同，因此化工制药废水的组成非常复杂，包括化学品以及 药品加工生产过程中产生的溶剂废水、副产废水、洗涤废水以及提取废水、总结制药废水的 主要特点包括:废水量大、污染成分复杂、有机物浓度高、色度高、可生化性差、毒性高等，属 于典型的难处理工业废水。
[0003] 目前化工制药废水大部分都是进行生化处理，但是处理后的尾水⑶D通常还是超 过150mg/L，有的甚至达到400-500mg/L，且残留的多为难生物降解的有机物，对水环境安全 和生态健康带来较高的风险，进行深度处理可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)-级A标准或相关回用标准。
[0004] 现有的深度处理方法多为某种工艺的单独处理或两种简单的工艺组合，其处理效 果不佳，若能提出一种将多种处理方法和工艺完美耦合起来以达到最佳的处理效果，将会 是对化工制药废水处理的一大贡献。
【发明内容】
[0005] 发明目的：为了解决现有技术中所存在的制药废水缺乏有效的深度处理方法的问 题，本发明提出了一种处理效果好、高效低成本的化工制药废水生化尾水的深度处理方法。
[0006] 技术方案:为达以上目的，本发明采取以下技术方案：
[0007] -种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，具体包括以下步骤：
[0008] (1)强化混凝沉淀处理工艺:将经过生化处理后的尾水引入混凝沉淀池，对尾水依 次进行干投复合絮凝剂的处理和湿投复合絮凝剂的处理，首先每L尾水干投复合混凝剂25-30mg，所述干投复合混凝剂以质量计算包括以下组分:30-45份复合型无机高分子絮凝剂、 6-12份甲壳质、13-18份脱色剂;干投复合絮凝剂投放后30min进行湿投复合絮凝剂的加入， 每L尾水湿投复合絮凝剂除水之外的有效成分用量为10-15mg，所述湿投复合絮凝剂以质量 计算包括如下组分:5-8份有机高分子絮凝剂、3-7份微生物絮凝剂、3-6份结晶氯化铝、300-500份水；
[0009] (2)快速过滤工艺:将经过强化混凝沉淀处理工艺处理的出水进行快速过滤工艺 进行处理，设置多层滤料过滤池，滤料分为三层，从下到上依次铺设，底层滤料为石英砂滤 料和瓷砂滤料的混合物，中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料的混合物，顶层滤料为纤维 球滤料和活性炭滤料的混合;过滤方式为变压变速过滤；
[0010] (3)催化臭氧氧化处理:将经过快速过滤工艺处理后的尾水引进催化臭氧氧化反 应池中进行催化氧化处理，其中催化臭氧氧化反应池为催化臭氧与活性炭耦合反应池，以 负载水合氧化铁的多孔性竹炭颗粒活性炭为填料，水合氧化铁的负载率为以质量计算 0.5%-3%;经过快速过滤工艺处理后的尾水以上向流方式从底部进入，臭氧采用序批式方 式分别在反应池底部和反应池中部加入，臭氧的投加量分别为3_5mg/L;反应池的水力停留 时间为30-50分钟；
[0011] (4)磁性微球树脂吸附处理工艺:将经过步骤(3)处理后的出水进行磁性微球树脂 吸附处理工艺，将出水引入装有磁性微球树脂的搅拌反应器中进行连续的动态吸附，吸附 时间为30-60min，反应后混合树脂与水的混合液进入沉淀池，将磁性微球树脂从水体中分 离后，得到的出水为完成深度处理的尾水。
[0012] 更为优选的，步骤(1)中所述复合型无机高分子絮凝剂为聚硅硫酸铝。
[0013] 更为优选的，步骤（1)中所述脱色剂为无水乙醇、颗粒活性炭、硅藻土三者质量比 为2:4:3的混合物。
[0014]更为优选的，步骤（1)中所述微生物絮凝剂为微生物絮凝剂N0C-1、AJ7002、PF 101 中的至少两种。
[0015] 更为优选的，步骤(1)中所述有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
[0016] 更进一步的，步骤(1)中所述淀粉醚为阳离子型淀粉醚。
[0017] 更为优选的，步骤(2)中所述底层滤料为石英砂滤料和瓷砂滤料质量比为3:1的混 合物。
[0018] 更为优选的，步骤(2)中所述中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料质量比为2:1的 混合物。
[0019] 更为优选的，步骤(2)中所述顶层滤料为纤维球滤料和活性炭滤料质量比为1:3的 混合物。
[0020] 有益效果:本发明提供的一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，根据化工 制药工业生化尾水的复杂的组成特性，采用强化混凝沉淀处理工艺、快速过滤工艺、催化臭 氧氧化处理工艺以及磁性微球树脂吸附处理工艺四种工艺有机结合的处理方式进行处理， 在强化混凝沉淀处理阶段，絮凝剂分为干投和湿投，微生物絮凝剂与天然高分子絮凝剂、无 机絮凝剂以及其他物质在其生长过程中产生有用物质及其分泌物形成相互生长的基质和 原料，并通过相互共生、增殖关系形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的具有多种多样 细菌的微生物群落，再辅以后续快速过滤工艺中三层滤池处理，进一步对尾水进行了净化， 再辅以催化氧化处理和磁性微球树脂吸附处理工艺的联用，在化工制药生化尾水的净化过 程中互惠互利，发挥其最大的联合优势，具有高效的处理效果，使得废水达到中水回用标 准。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1:
[0022] 一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，具体包括以下步骤：
[0023] (1)强化混凝沉淀处理工艺:将经过生化处理后的尾水引入混凝沉淀池，对尾水依 次进行干投复合絮凝剂的处理和湿投复合絮凝剂的处理，首先每L尾水干投复合混凝剂 25mg，所述干投复合混凝剂以质量计算包括以下组分:30份聚硅硫酸铝、6份甲壳质、13份脱 色剂;干投复合絮凝剂投放后30min进行湿投复合絮凝剂的加入，每L尾水湿投复合絮凝剂 除水之外的有效成分用量为l〇mg，所述湿投复合絮凝剂以质量计算包括如下组分:5份聚丙 烯酰胺、3份微生物絮凝剂、3份结晶氯化铝、300份水；其中，脱色剂为无水乙醇、颗粒活性 炭、硅藻土三者质量比为2:4:3的混合物;微生物絮凝剂为微生物絮凝剂NOC-I、AJ7002的混 合物；
[0024] (2)快速过滤工艺:将经过强化混凝沉淀处理工艺处理的出水进行快速过滤工艺 进行处理，设置多层滤料过滤池，滤料分为三层，从下到上依次铺设，底层滤料为石英砂滤 料和瓷砂滤料质量比为3:1的混合物，中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料质量比为2:1的 混合物，顶层滤料为纤维球滤料和活性炭滤料质量比为1:3的混合物;过滤方式为变压变速 过滤；
[0025] (3)催化臭氧氧化处理:将经过快速过滤工艺处理后的尾水引进催化臭氧氧化反 应池中进行催化氧化处理，其中催化臭氧氧化反应池为催化臭氧与活性炭耦合反应池，以 负载水合氧化铁的多孔性竹炭颗粒活性炭为填料，水合氧化铁的负载率为以质量计算 0.5%;经过快速过滤工艺处理后的尾水以上向流方式从底部进入，臭氧采用序批式方式分 别在反应池底部和反应池中部加入，臭氧的投加量分别为3mg/L;反应池的水力停留时间为 50分钟；
[0026] (4)磁性微球树脂吸附处理工艺:将经过步骤(3)处理后的出水进行磁性微球树脂 吸附处理工艺，将出水引入装有磁性微球树脂的搅拌反应器中进行连续的动态吸附，吸附 时间为30min，反应后混合树脂与水的混合液进入沉淀池，将磁性微球树脂从水体中分离 后，得到的出水为完成深度处理的尾水。
[0027] 实施例2:
[0028] 一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，具体包括以下步骤：
[0029] (1)强化混凝沉淀处理工艺:将经过生化处理后的尾水引入混凝沉淀池，对尾水依 次进行干投复合絮凝剂的处理和湿投复合絮凝剂的处理，首先每L尾水干投复合混凝剂 30mg，所述干投复合混凝剂以质量计算包括以下组分:45份聚硅硫酸铝、12份甲壳质、18份 脱色剂;干投复合絮凝剂投放后30min进行湿投复合絮凝剂的加入，每L尾水湿投复合絮凝 剂除水之外的有效成分用量为15mg，所述湿投复合絮凝剂以质量计算包括如下组分:8份聚 氧化乙烯、14份结晶氯化铝、7份微生物絮凝剂、500份水;其中，脱色剂为无水乙醇、颗粒活 性炭、硅藻土三者质量比为2:4:3的混合物;微生物絮凝剂为微生物絮凝剂NOC-I、PF 101的 混合物；
[0030] (2)快速过滤工艺:将经过强化混凝沉淀处理工艺处理的出水进行快速过滤工艺 进行处理，设置多层滤料过滤池，滤料分为三层，从下到上依次铺设，底层滤料为石英砂滤 料和瓷砂滤料质量比为3:1的混合物，中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料质量比为2:1的 混合物，顶层滤料为纤维球滤料和活性炭滤料质量比为1:3的混合物;过滤方式为变压变速 过滤；
[0031] (3)催化臭氧氧化处理:将经过快速过滤工艺处理后的尾水引进催化臭氧氧化反 应池中进行催化氧化处理，其中催化臭氧氧化反应池为催化臭氧与活性炭耦合反应池，以 负载水合氧化铁的多孔性竹炭颗粒活性炭为填料，水合氧化铁的负载率为以质量计算3 % ; 经过快速过滤工艺处理后的尾水以上向流方式从底部进入，臭氧采用序批式方式分别在反 应池底部和反应池中部加入，臭氧的投加量分别为5mg/L;反应池的水力停留时间为30分 钟；
[0032] (4)磁性微球树脂吸附处理工艺:将经过步骤(3)处理后的出水进行磁性微球树脂 吸附处理工艺，将出水引入装有磁性微球树脂的搅拌反应器中进行连续的动态吸附，吸附 时间为60min，反应后混合树脂与水的混合液进入沉淀池，将磁性微球树脂从水体中分离 后，得到的出水为完成深度处理的尾水。
[0033] 实施例3:
[0034] 一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，具体包括以下步骤：
[0035] (1)强化混凝沉淀处理工艺:将经过生化处理后的尾水引入混凝沉淀池，对尾水依 次进行干投复合絮凝剂的处理和湿投复合絮凝剂的处理，首先每L尾水干投复合混凝剂 28mg，所述干投复合混凝剂以质量计算包括以下组分:38份聚硅硫酸铝、9份甲壳质、15份脱 色剂;干投复合絮凝剂投放后30min进行湿投复合絮凝剂的加入，每L尾水湿投复合絮凝剂 除水之外的有效成分用量为12mg，所述湿投复合絮凝剂以质量计算包括如下组分:7份聚丙 烯酰胺、12份结晶氯化铝、5份微生物絮凝剂、400份水;其中，脱色剂为无水乙醇、颗粒活性 炭、硅藻土三者质量比为2:4: 3的混合物;微生物絮凝剂为微生物絮凝剂AJ7002、PF 101中 的混合物；
[0036] (2)快速过滤工艺:将经过强化混凝沉淀处理工艺处理的出水进行快速过滤工艺 进行处理，设置多层滤料过滤池，滤料分为三层，从下到上依次铺设，底层滤料为石英砂滤 料和瓷砂滤料质量比为3:1的混合物，中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料质量比为2:1的 混合物，顶层滤料为纤维球滤料和活性炭滤料质量比为1:3的混合物;过滤方式为变压变速 过滤；
[0037] (3)催化臭氧氧化处理:将经过快速过滤工艺处理后的尾水引进催化臭氧氧化反 应池中进行催化氧化处理，其中催化臭氧氧化反应池为催化臭氧与活性炭耦合反应池，以 负载水合氧化铁的多孔性竹炭颗粒活性炭为填料，水合氧化铁的负载率为以质量计算2 % ; 经过快速过滤工艺处理后的尾水以上向流方式从底部进入，臭氧采用序批式方式分别在反 应池底部和反应池中部加入，臭氧的投加量分别为4mg/L;反应池的水力停留时间为40分 钟；
[0038] (4)磁性微球树脂吸附处理工艺:将经过步骤(3)处理后的出水进行磁性微球树脂 吸附处理工艺，将出水引入装有磁性微球树脂的搅拌反应器中进行连续的动态吸附，吸附 时间为45min，反应后混合树脂与水的混合液进入沉淀池，将磁性微球树脂从水体中分离 后，得到的出水为完成深度处理的尾水。
[0039] 应用例1:
[0040]使用上述实施例1-3的生化尾水深度处理方法对江苏省镇江市某制药厂生化尾水 进行小试处理，其中进水的CODcr为280mg/L，氨氮为12mg/L，SS为25mg/L;经过处理后的水质 指标如表1所示：
[0041 ]表1:对制药生化尾水进行实施例1-3的深度处理后水质情况
[0043] 应用例2:
[0044] 使用上述实施例1-3的生化尾水深度处理方法对江苏省镇江市某化工厂的生化尾 水进行小试处理，其中进水的CODo为260mg/L，氨氮为14mg/L，SS为22mg/L;经过处理后的水 质指标如表1所示：
[0045] 表2:对化工生化尾水进行实施例1-3的深度处理后水质情况
[0047]如表1表2所示，使用本发明实施例1-3的化工制药废水生化尾水的深度处理方法 对生化尾水进行处理后，出水各项水质指标均达到国家规定相关中水回用标准，由此可见， 本发明一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法具有高效的处理效果，使得废水达标排 放且符合中水回用标注，且处理成本低廉，经济效益显著。
[0048]应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下， 还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于具体包括以下步骤： (1) 强化混凝沉淀处理工艺:将经过生化处理后的尾水引入混凝沉淀池，对尾水依次进 行干投复合絮凝剂的处理和湿投复合絮凝剂的处理，首先每L尾水干投复合混凝剂25-30mg，所述干投复合混凝剂以质量计算包括以下组分:30-45份复合型无机高分子絮凝剂、 6-12份甲壳质、13-18份脱色剂;干投复合絮凝剂投放后30min进行湿投复合絮凝剂的加入， 每L尾水湿投复合絮凝剂除水之外的有效成分用量为10-15mg，所述湿投复合絮凝剂以质量 计算包括如下组分:5-8份有机高分子絮凝剂、3-7份微生物絮凝剂、3-6份结晶氯化铝、300-500份水； (2) 快速过滤工艺：将经过强化混凝沉淀处理工艺处理的出水进行快速过滤工艺进行 处理，设置多层滤料过滤池，滤料分为三层，从下到上依次铺设，底层滤料为石英砂滤料和 瓷砂滤料的混合物，中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料的混合物，顶层滤料为纤维球滤 料和活性炭滤料的混合;过滤方式为变压变速过滤； (3) 催化臭氧氧化处理：将经过快速过滤工艺处理后的尾水引进催化臭氧氧化反应池 中进行催化氧化处理，其中催化臭氧氧化反应池为催化臭氧与活性炭耦合反应池，以负载 水合氧化铁的多孔性竹炭颗粒活性炭为填料，水合氧化铁的负载率为以质量计算0.5%-3%;经过快速过滤工艺处理后的尾水以上向流方式从底部进入，臭氧采用序批式方式分别 在反应池底部和反应池中部加入，臭氧的投加量分别为3-5mg/L;反应池的水力停留时间为 30-50分钟； (4) 磁性微球树脂吸附处理工艺:将经过步骤(3)处理后的出水进行磁性微球树脂吸附 处理工艺，将出水引入装有磁性微球树脂的搅拌反应器中进行连续的动态吸附，吸附时间 为30-60min，反应后混合树脂与水的混合液进入沉淀池，将磁性微球树脂从水体中分离后， 得到的出水为完成深度处理的尾水。2. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (1)中所述复合型无机高分子絮凝剂为聚硅硫酸铝。3. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (1)中所述脱色剂为无水乙醇、颗粒活性炭、硅藻土三者质量比为2:4:3的混合物。4. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (1)中所述微生物絮凝剂为微生物絮凝剂NOC-1、AJ7002、PF 101中的至少两种。5. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (1)中所述有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。6. 根据权利要求5所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (1) 中所述淀粉醚为阳离子型淀粉醚。7. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (2) 中所述底层滤料为石英砂滤料和瓷砂滤料质量比为3:1的混合物。8. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (2)中所述中层滤料为磁铁矿粒滤料和果壳滤料质量比为2:1的混合物。9. 根据权利要求1所述的化工制药废水生化尾水的深度处理方法，其特征在于：步骤 (2)中所述顶层滤料为纤维球滤料和活性炭滤料质量比为1:3的混合物。
【文档编号】C02F9/14GK106007265SQ201610620471
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】蒋胜韬, 朱华跃, 管玉江, 蒋茹, 宗恩敏, 祝建中, 王三秀
【申请人】台州学院, 蒋胜韬