CN104193103B - 一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法，属于废水处理领域。本发明将该固定化粒状生物活性炭用于处理制药废水中，以浊度和化学需氧量COD两个重要指标的去除率评价其处理效果。所述方法包括将制药废水通过混凝、砂滤以及中间水池曝气的预处理，将预处理后的水样通过固定化粒状生物活性炭柱。通过固定化粒状生物活性炭处理制药废水，不仅降低了制药废水的处理费用、而且提高了制药废水的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法。
背景技术
随着科技的发展，制药工业也在不断的前进。制药废水成分复杂，有机物含量高，毒性大，色度深和含盐量高，特别是生化性很差，直接排放对人体危害性很大，因此对于制药废水的有效处理急需解决。
目前对制药废水的处理的方法很多，主要采用的方法包括物理法、物理化学法、传统生物法等。物理法只能除去水中的含油物质，对其它有机物的去除效果并不理想；传统的生物处理方法运行比较稳定，处理效果好，但占地面积大、停留时间长，同时也存在着污泥的二次污染问题。
介于现有技术存在的一些问题，我们应该找到一种占地面积小、投资少、污染小、运行费用低、处理效果好的方法来处理制药废水。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法。
本发明实现上述目的所采取的具体技术方案为：
一种本发明所述的固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法，具体步骤为：
(1)混凝：取500～1000mL的制药废水，其中混凝剂硫酸铝和聚丙烯酰胺的投加量分别为3.6～5.6mL/L和0.6～2.0mL/L，以浊度和化学需氧量COD的去除率为指标；
(2)砂滤：选用石英砂作为滤料进行过滤，其中滤速和滤层高度分别为15～60mL/min和15～35cm，以浊度和化学需氧量COD的去除率为指标；
(3)中间水池：采用曝气头对砂滤出水进行曝气；
(4)固定化粒状生物活性炭：曝气后的出水进入固定化粒状生物活性炭，其中停留时间和炭柱高度分别为15～45min和20～30cm，以浊度和化学需氧量COD的去除率为指标。
优选地，所述步骤(1)中制药废水浊度范围在60～275，所述制药废水浊度的单位NTU，化学需氧量COD范围在804～5400，所述化学需氧量COD的单位mg/L。
优选地，所述步骤(1)硫酸铝和聚丙烯酰胺的投加量分别为4.4mL/L和1.0mL/L。
优选地，所述步骤(2)滤速和滤层高度分别为30mL/min和25cm。
优选地，所述步骤(4)停留时间和炭柱高度分别为30min和25cm。
一种本发明所述的固定化粒状生物活性炭的制备方法，具体步骤为：
1、工程菌的培养
(1)平板培养：将已灭菌的培养基冷却至45℃左右倒平板，水平静置待凝。将接种环经火焰灭菌并冷却，蘸一环菌悬液在平板上划线，注意勿使接种环将平板划破。划线完毕，将培养皿倒置于电热恒温培养箱中，30℃培养24小时后观察培养结果。用显微镜观察培养出的细菌选择优势菌种为假单胞菌、荚膜菌、杆菌、球菌。
(2)斜面培养：将已灭菌的装有培养基的试管取出，趁热斜置在木棒上，使试管中的培养基斜面长度为试管长度的1/3～1/2之间，待培养基凝固后即成斜面。在平板中挑取单个菌落移置于斜面上培养。将斜面置于电热恒温培养箱中，30℃培养24小时后观察培养结果。
(3)振荡培养：用接种环挑取斜面培养基上的菌种一环送入液体培养基中，使环在液体表面与管壁接触轻轻研磨，将环中菌种全部洗入液体培养基中。将试管轻轻撞击手掌使菌体在液体培养基中均匀分布。放置于振荡培养箱中，在37℃、160r/min的条件下培养48小时。
2、工程菌的驯化
采用逐步增加制药废水浓度的方法来驯化各菌株，提高微生物对废水的耐受力和其降解废水的能力。将扩大培养好的微生物连同液体培养基均匀混合于废水水样中，废水水样的浓度依次为稀释1000倍，500倍，250倍，100倍，50倍，5倍以及原水。
3、工程菌的固定
对混合均匀的含有微生物的废水水样进行曝气，出水接入粒状生物活性炭柱，出水回流两小时，停一个小时，共回流五次。
有益效果：
本发明所述的方法具有占地面积小、投资少等优点。通过固定化粒状生物活性炭处理制药废水，不仅降低了制药废水的处理费用、而且提高了制药废水的处理效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的化学需氧量COD含量效果图；
图3是本发明实施例提供的化学需氧量COD去除率效果图；
图4是本发明实施例提供的浊度效果图；
图5是本发明实施例提供的浊度去除率效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的阐明，以便更好的理解本发明。
实施例1：
本发明实施例提供一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法，参照图1所示，具体的，该方法包括：
(1)混凝：分别取500mL的制药废水，该制药废水浊度范围在60～275(NTU)，化学需氧量COD范围在804～5400mg/L。设计2个小实验，分别投加混凝剂硫酸铝和聚丙烯酰胺，分析不同投加量对浊度和化学需氧量COD的去除效果，确定最佳反应条件，结果如表1和表2所示。由表中可知硫酸铝和聚丙烯酰胺的最佳投加量分别为4.4mL/L和1.0mL/L。
表1混凝剂硫酸铝投加量对浊度和COD的影响
表2聚丙烯酰胺投加量对浊度和COD的影响
(2)砂滤：选用石英砂作为滤料进行过滤，分析不同滤速、滤层高度对水中浊度和化学需氧量COD的去除效果，确定最佳反应条件。结果如表3和表4所示。由表中可知最佳滤速和滤层高度分别为30mL/min和25cm。
表3滤速对浊度和COD去除率的影响
表4滤层高度对浊度和COD去除率的影响
(3)中间水池：采用曝气头对砂滤出水进行曝气。
(4)固定化粒状生物活性炭：曝气后的出水进入固定化粒状生物活性炭，研究不同的停留时间、炭柱高度对水体中浊度和化学需氧量COD去除效果的影响，从而确定最佳反应条件，结果如表5和表6所示。由表中可知最佳停留时间和最佳碳柱高度分别为30min和25cm。
表5停留时间对浊度和COD去除率的影响
表6炭柱高度对浊度和COD去除率的影响
在上述实施例得出的最佳反应条件下，测试固定化粒状生物活性炭的稳定状态，结果如图2至图5所示。由图中可以看出生物活性炭柱运行8天后可达到稳定状态。
由图2至图5可以看出，稳定运行后，经过混凝后化学需氧量COD的去除率平均为45.4％，浊度平均去除率为83.7％；经过砂滤的化学需氧量COD平均去除率为62.7％，浊度平均去除率为95.3％；经过粒状生物活性碳柱的化学需氧量COD平均去除率为74.2％，浊度平均去除率为97.8％。
试验期间不定期地对生物活性炭柱中的生物相进行了观察，以便随时了解固定化粒状生物活性炭柱的运行状况。固定化粒状生物活性炭柱生物膜形成稳定后，对其生物相进行了观测。生物相的观察采用10×10低倍光学显微镜。观测前，先将柱中碳样取出置于烧杯，用少许蒸馏水冲洗，然后搅拌，最后取出水样进行观测。镜检中观测到了累枝虫、钟虫、漫游虫、线虫等原生动物和后生动物，这说明活性炭生物膜内生物相比较多，出现原生动物和后生动物也是水质好的标志。
本发明所述的方法具有占地面积小、投资少的优点。通过固定化粒状生物活性炭处理制药废水，不仅降低了制药废水的处理费用、而且提高了制药废水的处理效果。
以上所述仅是本发明较佳的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，本发明不仅限于此，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种固定化粒状生物活性炭处理制药废水的方法，其特征在于，所述方法按如下步骤进行：
(1)混凝：取500～1000mL的制药废水，其中混凝剂硫酸铝和聚丙烯酰胺的投加量分别为3.6～5.6mL/L和0.6～2.0mL/L，以浊度和化学需氧量COD的去除率为指标；
(2)砂滤：选用石英砂作为滤料进行过滤，其中滤速和滤层高度分别为15～60mL/min和15～35cm，以浊度和化学需氧量COD的去除率为指标；
(3)中间水池：采用曝气头对砂滤出水进行曝气；
(4)固定化粒状生物活性炭：曝气后的出水进入固定化粒状生物活性炭，其中停留时间和炭柱高度分别为15～45min和20～30cm，以浊度和化学需氧量COD的去除率为指标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中制药废水浊度范围在60～275，所述制药废水浊度的单位NTU，化学需氧量COD范围在804～5400，所述化学需氧量COD的单位mg/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)硫酸铝和聚丙烯酰胺的投加量分别为4.4mL/L和1.0mL/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)滤速和滤层高度分别为30mL/min和25cm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)停留时间和炭柱高度分别为30min和25cm。
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