CN104803556B - 一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，属于废水处理和再利用领域。该对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺将经生化和物化处理后的青霉素废水采用UF+RO+SRO+MED组合技术处理，将膜系统产水和锅炉蒸气凝水回用到生产车间，一方面节约了水资源，使水资源得到了高效可持续利用，另一方面，实现了废水的环保无排放，彻底解决了环保废水问题。具有明显的环境效益、经济效益和社会效益，是使水资源循环利用的有效途径，也是实现环境保护的有效途径。

Description

一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺
技术领域
本发明涉及一种对生产废水实现环保无排放的工艺，尤其涉及一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，属于废水处理和再利用领域。
背景技术
青霉素废水有机物浓度高，并含有高浓度硫酸根及表面活性剂，处理难度较大。对青霉素废水的生化处理包括好氧处理、厌氧处理和好氧～厌氧组合处理等，物化处理包括气浮、Fenton、微电解等处理技术。对该废水经过生化和物化处理步骤后，废水的COD、色度等指标明显降低，但处理后废水的盐分较高、COD仍然较高，没有从根本上对该废水进行处理。如果将该废水直接排放势必会对环境造成损害，另一方面会造成水资源的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，该工艺可实现青霉素废水资源化和环保排放的目的，彻底解决环保问题。
本发明解决上述问题的方案如下。
一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，其包括如下步骤：
(1)经生化和物化处理后的青霉素废水进入调节池，用潜水搅拌器搅拌均匀后，得平衡水质后的废水；
(2)步骤(1)所得平衡水质后的废水由调节池进入软化反应池，软化反应池中装有框式搅拌器，在软化反应池中用30％氢氧化钠溶液调节废水pH＝12～12.5，加入聚丙烯酰胺，加量为1～3ppm，废水中的钙、镁离子以碳酸钙和氢氧化镁的形式析出，得含有沉淀物的废水；
(3)步骤(2)所得含有沉淀物的废水由软化反应池进入沉淀池，沉淀池配有周边传动刮泥机，在沉淀池中沉淀与上清液分离，得上清液，沉淀池为中心进水，周边出水，水在沉淀池中的停留时间为10h；
(4)步骤(3)所得上清液进入砂滤池，在砂滤池中进一步去除水中的悬浮物，得去除悬浮物的废水，砂滤池中放置粒径为6～12mm的石英砂；
(5)步骤(4)所得去除悬浮物的水由砂滤池进入pH回调池，在pH回调池中加入30％盐酸，调节废水的pH为6.5～7.0，得回调pH的废水；
(6)步骤(5)所得回调pH的废水由pH回调池经泵进入超滤膜组件(UF)，得超滤产水与超滤浓水；
(7)步骤(6)所得超滤产水进入超滤产水池(UF产水池)，所得超滤浓水返回至调节池；
(8)超滤产水池的超滤产水经泵进入反渗透膜组件(RO)，得反渗透产水与反渗透浓水；所述反渗透产水进入反渗透产水池(RO产水池)，供生产使用；所述反渗透浓水进入反渗透浓水池(RO浓水池)后，经泵进入超级反渗透膜组件(SRO)，得超级反渗透产水与超级反渗透浓水；
(9)步骤(8)所得超级反渗透产水进入超级反渗透产水池(SRO产水池)，供生产车间使用；所述超级反渗透浓水进入超级反渗透浓水池(SRO浓水池)；
(10)超级反渗透浓水池中的超级反渗透浓水进入耐腐蚀的钛材多效蒸发器(MED)处理，超级反渗透浓水经多效蒸发，得料液蒸气凝水与浓缩液；
(11)步骤(10)所得料液蒸气凝水返回至调节池；所得浓缩液进入离心机，得离心母液；
(12)步骤(11)所得离心母液回多效蒸发继续蒸发，固体盐外运，锅炉蒸气凝水回用到生产车间。
上述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，所述的超滤膜组件为中空纤维膜，材质为PVDF，运行压力为低于0.15MPa，运行温度为5～40℃，回收率为90％。
上述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，所述的反渗透膜组件为Dow公司的卷式膜，材质为聚酰胺，运行方式为两段式，运行压力为低于2.0MPa，运行温度为5～40℃，回收率为62％。
上述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，所述的超级反渗透膜组件为MFT公司的碟管式膜，材质为聚酰胺，运行压力为低于7.0MPa，运行温度为5～40℃，回收率为79％。
上述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，所述多效蒸发器为钛材的四效蒸发器，超级反渗透浓水依次进入四效、一效、二效和三效；三效出来的浓缩液进入双级活塞推料离心机，离心母液进入三效继续蒸发，固体盐外运；一效、二效、三效和四效加热器的温度分别控制在115～125、102～112、82～92和59～69℃，一效、二效、三效和四效加热器的压力分别控制在169～232、109～153、51～76和19～30kPa，三效出料密度控制在1.5～1.9g/mL。
本发明的有益效果是：将经生化和物化处理后的青霉素废水采用UF+RO+SRO+MED组合技术处理，将膜系统产水和锅炉蒸气凝水回用到生产车间，一方面节约了水资源，使水资源得到了高效可持续利用。另一方面，实现了废水的环保无排放，彻底解决了环保废水问题。具有明显的环境效益、经济效益和社会效益，是使水资源循环利用的有效途径，也是实现环境保护的有效途径。
附图说明
图1本发明所述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1本发明所述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺
(1)经生化和物化处理后的青霉素废水进入调节池，用潜水搅拌器搅拌均匀后，得平衡水质后的废水；
(2)步骤(1)所得平衡水质后的废水由调节池进入软化反应池，软化反应池中装有框式搅拌器，在软化反应池中用30％氢氧化钠溶液调节废水pH＝12.0，加入聚丙烯酰胺，加量为3ppm，废水中的钙、镁离子以碳酸钙和氢氧化镁的形式析出，得含有沉淀物的废水；
(3)步骤(2)所得含有沉淀物的废水由软化反应池进入沉淀池，沉淀池配有周边传动刮泥机，在沉淀池中沉淀与上清液分离，得上清液，沉淀池为中心进水，周边出水，水在沉淀池中的停留时间为10h；
(4)步骤(3)所得上清液进入砂滤池，在砂滤池中进一步去除水中的悬浮物，得去除悬浮物的废水；
(5)步骤(4)所得去除悬浮物的水由砂滤池进入pH回调池，在pH回调池中加入30％盐酸，调节废水的pH为6.8，经软化处理后水样总硬度为160mg/L，得回调pH的废水；
(6)步骤(5)所得回调pH的废水由pH回调池经泵进入超滤膜组件(UF)，水温为25℃，进膜压力为0.13MPa，回收率为90％，得超滤产水与超滤浓水；
(7)步骤(6)所得超滤产水进入超滤产水池(UF产水池)，所得超滤浓水返回至调节池；
(8)超滤产水池的超滤产水经经高压泵加压后进入反渗透膜组件(RO)，进水温度为25℃，进膜压力为1.75MPa，回收率为62％，膜通量控制在11～12L/(h·m2)，得反渗透产水与反渗透浓水；所述反渗透产水进入反渗透产水池(RO产水池)，供生产使用；所述反渗透浓水进入反渗透浓水池(RO浓水池)后，经柱塞泵加压后进入超级反渗透膜组件(SRO)，进水温度为25℃，进膜压力为4.5MPa，回收率为79％，膜通量控制在17～19L/(h·m2)，得超级反渗透产水与超级反渗透浓水；
(9)步骤(8)所得超级反渗透产水进入超级反渗透产水池(SRO产水池)，供生产车间使用；所述超级反渗透浓水进入超级反渗透浓水池(SRO浓水池)；
经过上述步骤操作，水质前后变化表1。
表1
(10)超级反渗透浓水池中的超级反渗透浓水进入耐腐蚀的钛材多效蒸发器(MED)处理，超级反渗透浓水依次进入四效、一效、二效和三效；其中，一效、二效、三效和四效加热器的温度分别控制在120～125、107～110、87～92和63～67℃；一效、二效、三效和四效加热器的压力分别控制在190～220、136～143、69～76和25～30kPa；三效出料密度控制在1.6～1.8g/mL；经多效蒸发，得料液蒸气凝水与浓缩液，三效出浓缩液；
(11)步骤(10)所得料液蒸气凝水返回至调节池；所得浓缩液进入双级活塞推料离心机，得离心母液；
(12)步骤(11)所得离心母液回多效蒸发继续蒸发，固体盐外运，锅炉蒸气凝水回用到生产车间。
再经过上述步骤操作后，水质见表2。
表2
实施例2本发明所述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺
(1)经生化和物化处理后的青霉素废水进入调节池，用潜水搅拌器搅拌均匀后，得平衡水质后的废水；
(2)步骤(1)所得平衡水质后的废水由调节池进入软化反应池，软化反应池中装有框式搅拌器，在软化反应池中用30％氢氧化钠溶液调节废水pH＝12.3，加入聚丙烯酰胺，加量为3ppm，废水中的钙、镁离子以碳酸钙和氢氧化镁的形式析出，得含有沉淀物的废水；
(3)步骤(2)所得含有沉淀物的废水由软化反应池进入沉淀池，沉淀池配有周边传动刮泥机，在沉淀池中沉淀与上清液分离，得上清液，沉淀池为中心进水，周边出水，水在沉淀池中的停留时间为10h；
(4)步骤(3)所得上清液进入砂滤池，在砂滤池中进一步去除水中的悬浮物，得去除悬浮物的废水；
(5)步骤(4)所得去除悬浮物的水由砂滤池进入pH回调池，在pH回调池中加入30％盐酸，调节废水的pH为6.6，经软化处理后水样总硬度为1580mg/L，得回调pH的废水；
(6)步骤(5)所得回调pH的废水由pH回调池经泵进入超滤膜组件(UF)，水温为24℃，进膜压力为0.14MPa，回收率为90％，得超滤产水与超滤浓水；
(7)步骤(6)所得超滤产水进入超滤产水池(UF产水池)，所得超滤浓水返回至调节池；
(8)超滤产水池的超滤产水经经高压泵加压后进入反渗透膜组件(RO)，进水温度为24℃，进膜压力为1.80MPa，回收率为62％，膜通量控制在11.5～12L/(h·m2)，得反渗透产水与反渗透浓水；所述反渗透产水进入反渗透产水池(RO产水池)，供生产使用；所述反渗透浓水进入反渗透浓水池(RO浓水池)后，经柱塞泵加压后进入超级反渗透膜组件(SRO)，进水温度为24℃，进膜压力为4.8MPa，回收率为79％，膜通量控制在18～19L/(h·m2)，得超级反渗透产水与超级反渗透浓水；
(9)步骤(8)所得超级反渗透产水进入超级反渗透产水池(SRO产水池)，供生产车间使用；所述超级反渗透浓水进入超级反渗透浓水池(SRO浓水池)；
经过上述步骤操作，水质前后变化表3。
表3
(10)超级反渗透浓水池中的超级反渗透浓水进入耐腐蚀的钛材多效蒸发器(MED)处理，超级反渗透浓水依次进入四效、一效、二效和三效；其中，一效、二效、三效和四效加热器的温度分别控制在123～125、107～110、89～92和65～67℃；一效、二效、三效和四效加热器的压力分别控制在198～220、139～143、70～76和25～30kPa；三效出料密度控制在1.5～1.7g/mL；经多效蒸发，得料液蒸气凝水与浓缩液，三效出浓缩液；
(11)步骤(10)所得料液蒸气凝水返回至调节池；所得浓缩液进入双级活塞推料离心机，得离心母液；
(12)步骤(11)所得离心母液回多效蒸发继续蒸发，固体盐外运，锅炉蒸气凝水回用到生产车间。
再经过上述步骤操作后，水质见表4。
表4
实施例3本发明所述对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺
(1)经生化和物化处理后的青霉素废水进入调节池，用潜水搅拌器搅拌均匀后，得平衡水质后的废水；
(2)步骤(1)所得平衡水质后的废水由调节池进入软化反应池，软化反应池中装有框式搅拌器，在软化反应池中用30％氢氧化钠溶液调节废水pH＝12.5，加入聚丙烯酰胺，加量为2.5ppm，废水中的钙、镁离子以碳酸钙和氢氧化镁的形式析出，得含有沉淀物的废水；
(3)步骤(2)所得含有沉淀物的废水由软化反应池进入沉淀池，沉淀池配有周边传动刮泥机，在沉淀池中沉淀与上清液分离，得上清液，沉淀池为中心进水，周边出水，水在沉淀池中的停留时间为10h；
(4)步骤(3)所得上清液进入砂滤池，在砂滤池中进一步去除水中的悬浮物，得去除悬浮物的废水；
(5)步骤(4)所得去除悬浮物的水由砂滤池进入pH回调池，在pH回调池中加入30％盐酸，调节废水的pH为7.0，经软化处理后水样总硬度为145mg/L，得回调pH的废水；
(6)步骤(5)所得回调pH的废水由pH回调池经泵进入超滤膜组件(UF)，水温为25℃，进膜压力为0.15MPa，回收率为90％，得超滤产水与超滤浓水；
(7)步骤(6)所得超滤产水进入超滤产水池(UF产水池)，所得超滤浓水返回至调节池；
(8)超滤产水池的超滤产水经经高压泵加压后进入反渗透膜组件(RO)，进水温度为25℃，进膜压力为1.87MPa，回收率为62％，膜通量控制在11.5～12.5L/(h·m2)，得反渗透产水与反渗透浓水；所述反渗透产水进入反渗透产水池(RO产水池)，供生产使用；所述反渗透浓水进入反渗透浓水池(RO浓水池)后，经柱塞泵加压后进入超级反渗透膜组件(SRO)，进水温度为25℃，进膜压力为4.8MPa，回收率为79％，膜通量控制在18.5～19L/(h·m2)，得超级反渗透产水与超级反渗透浓水；
(9)步骤(8)所得超级反渗透产水进入超级反渗透产水池(SRO产水池)，供生产车间使用；所述超级反渗透浓水进入超级反渗透浓水池(SRO浓水池)；
经过上述步骤操作，水质前后变化表5。
表5
(10)超级反渗透浓水池中的超级反渗透浓水进入耐腐蚀的钛材多效蒸发器(MED)处理，超级反渗透浓水依次进入四效、一效、二效和三效；其中，一效、二效、三效和四效加热器的温度分别控制在120～125、105～110、89～92和65～67℃；一效、二效、三效和四效加热器的压力分别控制在200～220、138～143、70～76和28～30kPa；三效出料密度控制在1.6～1.7g/mL；经多效蒸发，得料液蒸气凝水与浓缩液，三效出浓缩液；
(11)步骤(10)所得料液蒸气凝水返回至调节池；所得浓缩液进入双级活塞推料离心机，得离心母液；
(12)步骤(11)所得离心母液回多效蒸发继续蒸发，固体盐外运，锅炉蒸气凝水回用到生产车间。
再经过上述步骤操作后，水质见表6。
表6
以上仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出的若干改进、润饰、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)经生化和物化处理后的青霉素生产废水进入调节池，用潜水搅拌器搅拌均匀后，得平衡水质后的废水；
(2)步骤(1)所得平衡水质后的废水由调节池进入软化反应池，软化反应池中装有框式搅拌器，在软化反应池中用30％氢氧化钠溶液调节废水pH＝12～12.5，加入聚丙烯酰胺，加量为1～3ppm，废水中的钙、镁离子以碳酸钙和氢氧化镁的形式析出，得含有沉淀物的废水；
(3)步骤(2)所得含有沉淀物的废水由软化反应池进入沉淀池，沉淀池配有周边传动刮泥机，在沉淀池中沉淀与上清液分离，得上清液，沉淀池为中心进水，周边出水，水在沉淀池中的停留时间为10h；
(4)步骤(3)所得上清液进入砂滤池，在砂滤池中进一步去除水中的悬浮物，得去除悬浮物的废水；
(5)步骤(4)所得去除悬浮物的水由砂滤池进入pH回调池，在pH回调池中加入30％盐酸，调节废水的pH为6.5～7.0，得回调pH的废水；
(6)步骤(5)所得回调pH的废水由pH回调池经泵进入超滤膜组件，得超滤产水与超滤浓水；
(7)步骤(6)所得超滤产水进入超滤产水池，所得超滤浓水返回至调节池；
(8)超滤产水池的超滤产水经泵进入反渗透膜组件，得反渗透产水与反渗透浓水；所述反渗透产水进入反渗透产水池，供生产使用；所述反渗透浓水进入反渗透浓水池后，经泵进入超级反渗透膜组件，得超级反渗透产水与超级反渗透浓水；
(9)步骤(8)所得超级反渗透产水进入超级反渗透产水池，供生产车间使用；所述超级反渗透浓水进入超级反渗透浓水池；
(10)超级反渗透浓水池中的超级反渗透浓水进入耐腐蚀的钛材多效蒸发器处理，超级反渗透浓水经多效蒸发，得料液蒸气凝水与浓缩液；
(11)步骤(10)所得料液蒸气凝水返回至调节池；所得浓缩液进入离心机，得离心母液；
(12)步骤(11)所得离心母液回多效蒸发器继续蒸发，固体盐外运，锅炉蒸气凝水回用到生产车间。
2.根据权利要求1所述的对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，其特征在于，所述的超滤膜组件为中空纤维膜，材质为PVDF，运行压力为低于0.15MPa，运行温度为5～40℃，回收率为90％。
3.根据权利要求2所述的对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，其特征在于，所述的反渗透膜组件为Dow公司的卷式膜，材质为聚酰胺，运行方式为两段式，运行压力为低于2.0MPa，运行温度为5～40℃，回收率为62％。
4.根据权利要求3所述的对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，其特征在于，所述的超级反渗透膜组件为MFT公司的碟管式膜，材质为聚酰胺，运行压力为低于7.0MPa，运行温度为5～40℃，回收率为79％。
5.根据权利要求4所述的对青霉素生产废水实现环保无排放的工艺，其特征在于，所述多效蒸发器为钛材的四效蒸发器，超级反渗透浓水依次进入四效、一效、二效和三效蒸发器；三效蒸发器出来的浓缩液进入双级活塞推料离心机，离心母液进入三效蒸发器继续蒸发，固体盐外运；一效、二效、三效和四效蒸发器的温度分别控制在115～125、102～112、82～92和59～69℃，一效、二效、三效和四效蒸发器的压力分别控制在169～232、109～153、51～76和19～30kPa，三效蒸发器出料密度控制在1.5～1.9g/mL。
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