专利名称：一种高含盐制药废水的处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高含盐制药废水的处理方法，高含盐制药废水主要包括生物制药、化学合成制药两大类，总盐的含量控制在3%以下，一般不超过5%。
背景技术：
制药行业是关系到国计民生的关键产业，涉及到国民的点点滴滴生活。制药产业分为三种中成药、生物发酵和化学合成药。从废水处理角度讲，生物发酵废水由于成分复杂，且存在生物抑制类物质，生化处理困难，而中成药类废水以及化学合成类废水总体废水可生化性较好。制药废水中高含盐废水处理是制药废水处理的热点和难点。目前，国内外关于高含盐制药废水处理普遍采用“物化预处理(稀释)+生化处理+深度处理”的工艺，预处理工艺目的主要是脱盐，保证废水盐分控制在0. 9%以下，满足废水后续生化的进行。同时，物化预处理手段还包括微电解或者湿式氧化为代表的高级氧化工艺，通过上述手段降低后续的负荷，但不改变盐分。生化处理往往采用“厌氧+好氧工艺”为多，通过厌氧和好氧技术，最大幅度的削减废水中的有机物。深度处理采用固液分离、臭氧滤池、高级氧化等处理手段。盐份是影响生化效率的主要因素。目前，高含盐制药废水处理存在如下几个问题(1)高含盐制药废水需要大量新鲜水或者低浓度废水稀释，从而导致系统庞大、投资运行费用高、污染物总量难达标；(2) 高含盐废水往往生化性差，需要预处理能够有效改善可生化性并降低后续废水的负荷；(3) 高含盐制药废水往往组分复杂、受产品切换影响大，处理工艺需要耐负荷冲击；(4)盐份超过1 %，常规活性污泥为代表的生化系统基本崩溃。寻求高效、稳定、成熟的高盐分制药废水是高含盐制药废水处理的关键。中国发明专利CN200610003120. 2阐述了一种生物制药废水的催化剂及其制法， 采用Pt、Pd、Rh, Ru及其非金属氧化物，采用焙烧和灼烧的方式，用在催化氧化过程中，仅仅是提升了废水可生化性，对高盐分生物制药废水尚未有针对性。中国发明专利CN200610106676. 4公开了一种制药废水的处理工艺，涉及到预处理、臭氧工艺、软化工艺、保安过滤器、一级R0、二级R0、电渗析等工艺，工艺流程冗杂，反渗透膜浓水处理困难。中国发明专利CN200910115336. 1公布了一种处理发酵类制药废水的方法，主要采用“厌氧+MBR”的处理工艺，针对常规制药废水能够有效削减COD、氨氮等有机污染物，一旦废水属于高盐分，专利所涉及的厌氧和MBR技术则难以启动。中国发明专利CN201010176577. χ公布了一种制药废水的处理方法，处理主要工艺流程包括“调节池+水解池+气浮池+DAT-IAT (续进水、连续-间歇曝气)+厌氧+SBR” 处理工艺，所涉及的工艺并不能耐受较高的盐分。中国发明专利CN201010222306. 3公开了一种用于深度处理制药废水的方法，其使用掺硼金刚石膜作为电极，主体处理采用“预处理+两相厌氧+改进SBR+固定化微生物” 处理方法，末端采用金刚石膜为电极的氧化工艺，上述工艺在小试中效果良好，一旦电极间
3距加大，基本难以满足处理的需求，此外，对高含盐废水亦缺乏针对性。目前，常规技术尚未能够对高含盐废水发挥重要作用。伴随着《化学合成类制药工业水污染物排放标准》GB21904-2008、《发酵类制药工业水污染物排放标准》GB21903-2008 和《生物工程类制药工业水污染物排放标准》GB21907-2008的颁布，制药工业针对自身的生产工艺有专有的排放标准，排放标准严于GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准，并在某些敏感区域，譬如太湖、滇池流域有更低的排放限值。常规技术已经很难保证高含盐制药废水的达标排放。采用蒸发和焚烧工艺不仅经济成本难以接受，二次污染也难以轻易解决；膜分离技术除运行稳定性差和运行费用高昂，依旧存在浓水难以处理等弊端。为改善高含盐制药废水的处理效率，为高含盐制药废水提供全新的解决方案，特别针对高含盐制药废水盐分含量高、可生化性差、处理效率稳定差等特点，急需可行、经济、 高效的高含盐制药废水解决方案。
发明内容
为解决目前高含盐制药废水尚未形成稳定、可行的处理工艺这一问题，本发明的目的在于提供一种高含盐制药废水的处理系统，处理目标如下(1)选择高效的预处理工艺，能够有效降低后续的有机物负荷，预处理工艺中包含还原和氧化两种机理，针对不同的污染物分子能够具有针对性；( “厌氧+好氧”主体生化单元采用能够耐受不同阴离子基团(氯离子、硫酸根、硝酸盐)和不同浓度的总盐份影响，在盐份波动时不影响生化系统的处理效率。(3)末端混凝脱色工段保证高含盐废水出水色度达标，并能够进一步削减废水中的溶解性和悬浮态有机物。实现本发明目的的技术方案如下。一种高含盐制药废水的处理系统，该系统包括曝气调节池、催化微电解反应装置、 双氧水催化氧化池、混凝沉淀系统、光合菌厌氧池、光合菌缺氧和光合菌好氧系统、泥膜混合填料系统、混凝脱色池，高含盐制药废水在曝气调节池中充分均质，调节池中废水水力停留时间维持在2 6天，最好维持在4 6天，这样能够保证高含盐制药废水污染物浓度和水量的均衡。调节池出水，经水质酸化罐后将废水的PH调节到1 3之间，调节后的废水从催化微电解反应装置的底部进入，微电解填料采用三维空间结构，微电解填料采用铁碳铜以及微量元素(镍、钛、锰)等等，停留时间为8 16h，控制出水pH值小于5，微电解填料采用三维空间结构，避免微电解填料的空间堵塞和板结问题，微电解装置附有填料活化罐， 使用频率为1次/周 1次/月，这个取决于废水的特性和初始PH ；微电解出水进入后续双氧水催化氧化池，一方面将二价铁离子氧化成三价铁离子；另外一个方面，利用亚铁离子与双氧水形成的i^enton作用，产生羟基自由基进一步削减废水中的有机物，双氧水投加量一般为废水量的0. 0. 3% ；双氧水催化氧化池出水进入混凝沉淀池，投加混凝剂和絮凝剂，混凝剂使用氢氧化钠或者氢氧化钙，投加浓度为200 5000mg/L，絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加浓度为5 10mg/L，使废水沉淀；混凝沉淀池出水进入光合菌厌氧池，光合菌厌氧池的水力负荷为0. 5 lkgCOD/(m3 ·(!)，鉴于盐分对活性污泥系统的影响，光合菌投加量为废水量的0.3% 0.9%，光合菌在光照实验室中，通过投加营养盐(葡萄糖、氮、磷)和微量元素不断培养，因此处理成本相对较低；光合菌厌氧池出水进入光合菌缺氧和光合菌好氧泥膜混合填料系统，设计负荷和光合菌投加量类似于厌氧系统
，因为光合菌是一类好氧、兼氧和厌氧菌的复合菌群，能够耐受不同的溶解氧变化，控制光合菌兼氧系统溶解氧小于0. lmg/L，光合菌好氧填料系统溶解氧浓度为1 ;3mg/L。光合菌好氧填料系统后设置二沉池，泥膜填料系统，二沉池出水进入后续混凝脱色系统，利用混凝剂、脱色剂的互配能够进一步削减废水中的有机物和色度，从而保证出水稳定达标。本系统所处理的高含盐制药废水COD浓度小于60000mg/L，总盐含量低于5%，最好总含盐量小于3%。一般来讲，要求废水可生化性B0D/C0D大于0. 1。所述光合菌好氧系统COD负荷控制在0. 5 lkgCOD/ (m3 · d)范围内，填料表面形成厌氧、兼氧和好氧的三层氧化膜，溶解氧控制在1 ang/L内。所述光合菌种类主要包括内硫紫色硫细菌、紫色非硫细菌、绿硫细菌和含菌绿素好氧化养菌。所述光合菌厌氧池需挂有填料以维持相对较高的污泥浓度。所述催化微电解填料需要根据水质选择包括铁碳合金、铁碳铜合金、铝铜合金，碳的比例控制在总量的 5%范围内。为避免微电解填料的空间堵塞和板结问题，所述催化微电解反应装置附有填料活化罐。所述混凝脱色池采用硫酸铝、氢氧化钙、双氰胺甲醛聚合物去除色度并降低有机物浓度。所述硫酸铝投加浓度为200 1000mg/L，氢氧化钙投加浓度为100 1000mg/L， 双氰胺甲醛聚合物投加浓度为20 200mg/L。铁碳微电解填料可以根据废水性质调整铁、铜和碳的比例和微量元素的比例，从而维持较高的处理效率。铁碳微电解内部采用“5+3”衬胶工艺，保证耐腐蚀。微电解工艺气水比为10 1 18 1。微电解活化罐主要成本为盐酸和表面活性剂，能够高效清洗失活的填料表层。厌氧填料系统采用投加光合菌的运行方式补充菌种，投加浓度设定为0.3% 0. 9%，投加频率为1次/天，光合菌单独培养，每吨光合菌投加费用小于0. 5元。本发明高含盐制药废水的处理系统，能有效处理各种盐分的高含盐制药废水，避免了常规处理使用的稀释或者蒸发(焚烧)处理工艺的弊端，降低了总排污染物量。本发明运行稳定性强、投资成本低、处理效率高、运行费用低，是具有发展潜力的高含盐制药废水处理系统。
图1为本发明一种高含盐制药废水的处理系统示意图。图中标号说明1-曝气调节池2-耐酸泵3-催化微电解反应装置4-催化微电解填料5-双氧水催化氧化池6-混凝沉淀池7-混凝剂投加池8-絮凝池9-泥水三相分离器10-厌氧池中固定填料11-光合菌厌氧池12-光合菌储罐13-泵 14-风机 15-曝气管16-光合菌好氧系统17-光合菌好氧系统填料18-二沉池19-泥斗20-管道21-混凝脱色池22-混凝脱色池搅拌段
23-螺杆泵24-中间水池25-催化微电解活化罐C-阀门
具体实施例方式下面结合附图1进一步说明本发明方法的过程及效果。实施例1高含盐制药废水在曝气调节池1中充分均质和均量，停留时间超过3天，保证废水水质稳定进入后续系统，在调节池中将废水PH调节至1 3之间，通过耐酸泵2和阀门C控制流量进入催化微电解反应装置3，催化微电解反应装置3从底部进水，上部出水，装置中布有三维空间结构的催化微电解填料4，保持填料填充率超过30%，一般情况下位It填料 /m3空间，总水力停留时间为8 16h。催化微电解反应装置3出水通过阀门C控制进入双氧水催化氧化池5，利用新生态亚铁和双氧水产生新生态的羟基自由基，其与催化微电解作用基团不同，从而实现处理效果互补。双氧水催化氧化池5出水进入混凝沉淀池6，混凝剂投加池7中加入混凝剂氢氧化钠或者氢氧化钙，投加浓度为200 5000mg/L，絮凝池8投加 PAM，在混凝沉淀池6中沉淀，上清液经过阀门C进入光合菌厌氧池11，厌氧池中固定填料 10，上部设定泥、气、水三相分离器9，实现泥、气和水的三相分离，厌氧系统设置清液回流系统，利用泵13实现内部循环，循环比为200%。光合菌厌氧池上清液通过阀门C控制流量进入光合菌好氧系统16，光合菌好氧系统底部布有曝气管15和光合菌好氧系统填料17，主要因为光合菌的生长代谢比较缓慢，需要填料系统支撑。光合菌好氧系统出水通过阀门C控制，进入二沉池18，该二沉池为辐流式二沉池，二沉池底部设置泥斗19，沉淀污泥通过回流污泥泵13及阀门C回流至光合菌好氧系统16，回流比为100% 200%，辐流式二沉池出水通过管道20自流至混凝脱色池21，在混凝脱色池搅拌段22投加混凝剂、脱色剂和絮凝剂三种药剂，出水经阀门C控制自流至中间水池24，消毒后经过管道20排放。风机14通过两个阀门C分别给催化微电解反应装置3和光合菌好氧系统16供气。 混凝脱色池21通过螺杆泵23外排至污泥脱水系统。催化微电解活化罐25通过泵13和阀门C控制，关闭阀门C和耐酸泵2时，开启另一个泵13和另一个阀门C，维持曝气，催化微电解活化罐25中的主要成分为盐酸和表面活性剂，活化时间设置为6 8h，活化出水进入后续混凝沉淀池处理。与现有技术相比，本发明不需要稀释水量、不需要膜分离系统，采用成熟稳定的催化微电解、双氧水氧化以及厌氧、好氧、混凝脱色系统，本发明不产生二次污染，也没有让污染物转移，每一段皆能够有效降解有机物。各工艺段为有机结合，充分针对色度、COD和氨氮进行有效降解。出水能够满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准》GB21904-2008、 《发酵类制药工业水污染物排放标准》GB21903-2008和《生物工程类制药工业水污染物排放标准》GB21907-2008的排放标准。实施例2某制药公司主要生产发酵类产品，包括马杜霉素、伊维菌素、迪克拉苏、盐霉素兽药，综合工艺浓废水日排放量约650t，利用本发明高含盐制药废水的处理系统进行处理，处理过程参照实施例1。表1某制药综合废水水质浓度和各工段去除率
权利要求
1.一种高含盐制药废水的处理系统，该系统包括曝气调节池、催化微电解反应装置、双氧水催化氧化池、混凝沉淀池、光合菌厌氧池、光合菌缺氧和光合菌好氧系统、泥膜混合填料系统、混凝脱色池，其特征在于高含盐制药废水在曝气调节池中充分均质后，经水质酸化罐后将废水的PH调节到1 3之间，调节后的废水从催化微电解反应装置的底部进入， 催化微电解填料采用三维空间结构，填料选用铁碳铜以及微量元素镍、钛、锰，停留时间为 8 16h，控制出水pH值小于5 ；微电解出水进入后续双氧水催化氧化池，双氧水投加量为废水量的0. 0. 3% ；双氧水催化氧化池出水进入混凝沉淀池，投加氢氧化钠或氢氧化钙和聚丙烯酰胺，使废水沉淀；混凝沉淀池出水进入光合菌厌氧池，光合菌投加量为废水量的0. 3% 0. 9% ；光合菌厌氧池出水进入光合菌缺氧和光合菌好氧系统，控制光合菌兼氧系统溶解氧小于0. lmg/L，光合菌好氧系统溶解氧浓度为1 :3mg/L，光合菌好氧系统后设置二沉池，泥膜填料系统，二沉池出水进入后续混凝脱色池，利用混凝剂、脱色剂的互配能够进一步削减废水中的有机物和色度。
2.根据权利要求1所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于本系统所处理的废水要求COD浓度小于60000mg/L，总盐分小于5%。
3.根据权利要求1所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于所述光合菌好氧系统COD负荷控制在0. 5 lkgCOD/(m3 · d)范围内，填料表面形成厌氧、兼氧和好氧的三层氧化膜，溶解氧浓度控制在1 ang/L内。
4.根据权利要求1或3任意一项所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于 所述光合菌种类主要包括内硫紫色硫细菌、紫色非硫细菌、绿硫细菌和含菌绿素好氧化养菌。
5.根据权利要求1或3任意一项所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于 所述光合菌厌氧池需挂有填料以维持相对较高的污泥浓度。
6.根据权利要求1所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于所述催化微电解填料需要根据水质选择包括铁碳合金、铁碳铜合金、铝铜合金，碳的比例控制在总量的 5%范围内。
7.根据权利要求1或6任意一项所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于 为避免微电解填料的空间堵塞和板结问题，所述催化微电解反应装置附有填料活化罐。
8.根据权利要求1所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于所述混凝脱色池采用硫酸铝、氢氧化钙、双氰胺甲醛聚合物去除色度并降低有机物浓度。
9.根据权利要求8所述的一种高含盐制药废水的处理系统，其特征在于所述硫酸铝投加浓度为200 1000mg/L，氢氧化钙投加浓度为100 1000mg/L，双氰胺甲醛聚合物投加浓度为20 200mg/L。
全文摘要
本发明公开了一种高含盐制药废水的处理系统，本发明对盐分耐受的范围是总盐分小于5％，一般维持在3％以内。本发明采用“催化微电解+双氧水催化氧化+光合菌厌氧系统+光合菌好氧系统+混凝脱色池”处理工艺，最大限度的削减COD、BOD、氨氮和色度，并且处理效果不受盐分的影响。出水达到纳管排放标准。本发明能有效处理各种盐分的高含盐制药废水，避免了常规处理使用的稀释或者蒸发(焚烧)处理工艺的弊端，降低了总排污染物量。本发明运行稳定性强、投资成本低、处理效率高、运行费用低，是具有发展潜力的高含盐制药废水处理系统。
文档编号C02F9/14GK102363546SQ20111016621
公开日2012年2月29日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者刘彦林, 王海峰, 王龙, 邵华俊, 郑勇 申请人:上海明诺环境科技有限公司