CN109437482A - 一种制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制药行业内原料药生产有机废水的高效处理系统及其处理方法,包括高浓度废水预处理单元、三效蒸发单元、生化处理单元、污泥压滤单元及活性炭过滤的深度处理单元。本发明通过引入单元系统内的铁碳还原、催化氧化、混凝气浮、三效蒸发、生化反应等一系列处理手段,将物化及生化相结合在一起,提高了污染物的去除效率,使得废水中的COD、氨氮、SS等污染物得到了有效的降解。

Description

一种制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统及其处理 方法
技术领域
本发明属于制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统,尤其涉及高浓度有机废水的有机物降解处理系统及其处理方法。
背景技术
高浓度有机废水的普遍特征是成分复杂、COD、氨氮、SS、含盐量高,B/C较低,含有毒性物质,废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,具有综合生物降解能力差等特点,属于难处理有机废水。废水中的原料药的生产以化学合成为主,主要包括原料药研发车间的排放废水,其废水成分较复杂,中间产物多、盐分高、残留的有机溶剂多,属难生物处理的高浓度有机废水;低浓度废水包括制剂中试车间废水、地面冲洗废水、动物房冲洗废水及生活污水等。
高浓度废水CODcr、BOD5浓度较高,不适于单独采用厌氧处理工艺,由于原料药废水中有机物含有一些毒性和难降解成分,单独采用水解酸化也达不到效果。由于高浓度污水成分复杂,有的废水可通过芬顿氧化取得很好的效果,有的可能氧化对其不起作用。
本发明通过采用铁碳还原的工艺,本发明通过采用铁碳还原的工艺,通过活性碳和铁离子产生微电解,可以将高浓度污水中有机物分解及断链,破解有毒有害有机污染物的官能团,提高可生化性;催化氧化,通过H2O2和Fe2+作用产生OH,使其具有极强的氧化能力,同时将部分催化剂固定在载体活性碳上,使其提高催化氧化效率。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。与芬顿氧化联用或单独使用。其后采用混凝气浮,废水反应后pH升至8-9,Fe3+形成的氢氧化物是一种很好的絮凝剂。新形成的氢氧化铁胶体具有强烈的吸附-絮凝作用,其吸附能力远远高于那些外加化学药剂水解得到的絮凝剂;分散在水污中的悬浮物、有毒物、重金属离子及有机大分子能被吸附、絮凝、实现泥水分离。盐分>6000mg/L,可以先用三效蒸发工艺,将原水浓缩,浓水排出,蒸馏液进入后续生化单元。
通过铁碳还原+催化氧化+混凝气浮+三效蒸发的组合工艺进行预处理后进入后续生化系统。前段预处理系统采用目前比较先进的物理与化学相结合的处理方法,使难降解废水达到生化处理处理要求。并且预处理工艺可以根据水质的具体情况进行随机组合,具有灵活性。
低浓度废水与预处理后的生产废水混合通过厌氧反应+A/O+混凝+活性炭吸附深度处理的组合生化工艺处理,确保废水达到排放标准。
发明内容
本发明的目的是为了克服COD、氨氮、SS、含盐量高,B/C较低,含有毒性物质,具有综合生物降解能力差的缺点。通过引入铁碳还原、催化氧化、混凝气浮、三效蒸发、生化反应等一系列处理手段结合在一起,以此为工艺基础设计一种具有除杂效率高、有机物去除效率高、运行稳定、操作维护简便的制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统,包括:高浓度废水预处理单元A、三效蒸发单元B、生化处理单元C、污泥压滤单元D、活性炭过滤的深度处理单元E;
废水自高浓度废水预处理单元A的高浓度集水调节池进入,通过管道连接经铁碳还原罐、催化氧化罐、混凝气浮机处理后,出水自流到中间水池,出渣自流进入污泥浓缩池;根据中间水池水质情况,通过调节管路阀门,分别连接至三效蒸发单元B的三效蒸发设备与生化处理单元C的低浓度废水集水调节池;三效蒸发工艺,将原水浓缩,浓水排出,蒸馏液进入后续生化单元的低浓度废水集水调节池,低浓度废水调节池收集高浓度废水预处理单元A处理后的废水及低浓度废水,通过提升泵提升至厌氧反应池、缺氧池(a/b)、好氧池等生化处理,经管路自流进入污泥压滤单元D的污泥沉淀池,上清液经混凝沉淀池经管路自流进入活性炭过滤的深度处理单元E的清水池;通过提升泵提升至活性炭罐内过滤外排,污泥浓缩池收集污泥沉淀池及混凝沉淀池气提过来的污泥,通过污泥泵提升至压滤系统压缩污泥外运;
其中所述高浓度废水预处理单元A包括:通过管路依次串联的高浓度废水集水调节池1、铁碳还原罐2、催化氧化罐3、混凝气浮机4和中间水池5;高浓度废水集水调节池1前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;铁碳还原罐2上设有pH计,同时在铁碳还原罐2前的进水管路上设有流量计;混凝气浮机4前设有管道混合器;所述中间水池5出口连接至三效蒸发设备6与低浓度废水集水调节池7;
所述三效蒸发单元B包括:三效蒸发设备6;能将高浓度废水蒸发浓缩,母液储存外运处理,蒸馏液降温排入低浓度废水集水调节池7;
所述生化处理单元C包括:低浓度废水集水调节池7、厌氧反应+A/O法处理的4个连通的生化水池,分别为厌氧反应池8、缺氧池(a/b)9及好氧池10;
所述低浓度废水集水调节池7前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;所述厌氧反应池8设有组合填料和潜水搅拌机;缺氧池(a/b)9设有组合填料、微孔爆气盘和潜水搅拌机;好氧池10设有组合填料、微孔爆气盘和污泥回流泵;所述厌氧反应池8进水口连接低浓度废水集水调节池7出口、好氧池7出口连接至污泥压滤单元D;
污泥压滤单元D包括:污泥沉淀池11、混凝沉淀池12、污泥浓缩池13、压滤系统14;
污泥沉淀池11池内设有中心导流筒和溢流堰;混凝沉淀池12池内设有搅拌器、斜板填料及溢流堰,出水自流到清水池15泥浓缩池通过输送泵连接至压滤系统;压滤系统14设有污泥罐、气动隔膜泵、空气压缩机、多级离心泵及压滤机,形成串联管路;压滤系统污泥压滤外运处理,出水连接至低浓度废水集水调节池7;
所述活性炭过滤的深度处理单元E包括:清水池15、活性炭罐16;清水池通过输送泵连接至活性炭罐过滤处理外排,同时设有反洗水泵对活性炭罐反洗;
各单元系统运行期间药剂投加需设立加药间搁置加药设施,包括:通过管路依次串联的加药箱、加药泵,对各系统单元进行药剂投加;各单元系统药剂投加管线:在加药间中设有酸及碱两路加药管线连接至高浓度废水集水调节池1人孔处投加药剂;在加药间中设有酸加药管线连接至铁碳还原罐2前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有过氧化氢及硫酸亚铁两路加药管线连接至催化氧化罐3前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝气浮机4前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝沉淀池12人孔处投加药剂;在加药间中设有PAM加药管线连接至污泥罐顶端开口出投加药剂;
所有管路上均分别设有阀门。
本发明进一步公开了采用该处理系统进行制药行业原料药有机废水的处理方法,其特征在于按如下的步骤进行:
(1)车间内高浓度有机废水通过泵打进入本系统中的高浓度废水预处理单元A的高浓度废水集水调节池,高浓废水集水调节池前段设有细格栅,去除废水中的悬浮物,在加药间中的1%浓度的酸、5%浓度的碱加药泵通过加药管线在高浓度废水集水调节池的人孔处投加药剂,对废水进行pH值做前期预处理,对水质和水量进行均质化;
(2)高浓度废水集水调节池中废水通过提升泵提升至铁碳还原罐,通过设置在铁碳还原罐中在线pH计测量数值来启动加药间中连接在进水管道上的酸泵投加药剂,进行pH值微调节,控制铁碳还原罐中的pH值在3~4内,进行微电解电池反应,反应过后能高效去除废水中的高浓度有机物,提高废水的可生化性,满足后续生化处理的需求;
(3)经过铁碳还原罐处理后废水自流进入催化氧化罐内,通过在催化氧化罐前的进水管道上设置的加药管线,投入30%浓度的H2O2和10%浓度的硫酸亚铁反应,去除难降解有机污染物;
(4)废水从催化氧化罐内自流进入混凝气浮机内,加药间中设有1‰浓度的PAM、10%浓度的硫酸亚铁及5%浓度的碱三路加药管线连接至混凝气浮机前的进水管路上投加药剂,废水在pH在8~9的气浮机内发生混凝反应,污水中的悬浮物、有毒物、重金属离子及有机大分子能被吸附、絮凝,通过气浮机内的释放器,使得絮凝体不沉淀,漂浮在水面上,通过气浮机的刮渣机将上层泥渣去除,排入污泥浓缩池内,下层废水自流进入中间水池,实现泥水分离;
(5)中间水池收集来自混凝气浮机排出的废水,根据中间水池的水质情况,调节阀门管路,提升废水至三效蒸发设备或是低浓度废水集水调节池内;当盐分>6000mg/L,可以利用提升泵将水提升至用三效蒸发设备,将高浓度废水蒸发浓缩,母液储存外运处理,蒸馏液降温排入低浓度废水集水调节池;非高盐废水通过提升泵提升至低浓度废水集水调节池与低浓度废水汇合,低浓度废水集水调节池前段设有细格栅,去除废水中的悬浮物,对水质和水量进行均质化;
(6)低浓度废水集水调节池中混合废水通过提升泵提升至厌氧反应池内,厌氧反应池底部设有连通口连通缺氧池,缺氧池(a)池内上端溢流口连接至缺氧池(b),缺氧池(b)底部设有连通口连通好氧池;厌氧反应池池内设有组合填料和潜水搅拌机;缺氧池(a/b)池内设有填料、微孔爆气盘和潜水搅拌机,好氧池池内设有填料、微孔爆气盘和污泥回流泵;曝气盘通过风机供氧曝气,好氧池内的污泥回流泵提升污泥回流至厌氧反应池和缺氧池(a)内,进行硝化-反硝化反应;废水经生化处理单元C处理后可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性;
(7)好氧池上端溢流出水进入污泥沉淀池的中心导流筒,自上而下排入池中,导流筒底部设有伞形挡板,使废水在池中均匀分布,然后沿池的整个断面缓慢上升;悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中,澄清水从池上端周围的溢流堰中排出自流到混凝沉淀池中。通过风机气提将污泥沉淀池中沉积在底部的污泥排入污泥浓缩池内或是回流到厌氧反应池和缺氧池内,补充污泥浓度;
(8)在混凝沉淀池人孔处通过设置的加药管线投加1‰浓度的PAM、10%浓度的硫酸亚铁及5%浓度的碱液投加药剂,启动搅拌器均匀搅拌混凝反应,去除水中的SS和降低COD;通过风机气提将混凝沉淀池中斜板填料挡住沉积在底部的污泥排入污泥浓缩池内,上清液通过管道自流进入活性炭过滤的深度处理单元E的清水池内;
(9)污泥浓缩池内污泥通过污泥泵提升至压滤系统的污泥罐内储存,在加药间中设有1‰浓度的PAM、硫加药管线连接至污泥罐顶端开口出投加药剂,絮凝沉淀;通过空气压缩机供气给气动隔膜泵,将污泥罐内污泥自下端出口管道抽出排至压滤机内压缩成泥饼外运,滤液回流到低浓度废水集水调节池内;
(10)清水池内废水通过提升泵提升至活性炭罐上端进水管道口过滤,下端出水管道口达标外排;活性炭过滤的深度处理单元F停止使用后,采用反洗水泵自活性炭罐底部进水反洗,上端出水外排至低浓度废水集水调节池内。
本发明更进一步公开了处理制药行业原料药生产有机废水在有效降解制药废水中的有机物和毒性物质方面的应用;所述的有机物和毒性物质指的是COD、氨氮。
本发明更加详细的描述如下: 本发明提供制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统,包括:高浓度废水预处理单元、三效蒸发单元、生化处理单元、污泥压滤单元及活性炭过滤的深度处理单元;
所述高浓度废水预处理单元包括通过管路依次串联的高浓度废水集水调节池、铁碳还原罐、催化氧化罐、混凝气浮机和中间水池;铁碳还原罐上设有pH计,进水管路上设有流量计;混凝气浮机前设有管道混合器;所述中间水池出口连接至三效蒸发单元与低浓度废水集水调节池;
所述三效蒸发单元包括进料泵、原料预热器、一效加热器、一效蒸发器、一效出料泵、二效加热器、二效蒸发器、二效出料泵、三效加热器、三效蒸发器、强制循环泵、尾气冷凝器、板式换热器、凝水罐、浓缩罐、凝水泵、出料泵及真空泵。所述原料预热
器前设有流量计;所述一效加热器在蒸汽管道进口设有蒸汽调节阀,一效加热器、一效蒸发器与一效出料泵成管道循环回路;二效加热器、二效蒸发器与二效出料泵成管道循环回路;三效加热器、三效蒸发器与强制循环泵成管道循环回路;物料经由原料预热器、一效蒸发系统、二效蒸发系统、三效蒸发系统、浓缩罐及出料泵形成串联管路;蒸汽管道分别进入一效加热器和三效加热器形成各自管路;二效蒸发器、三效蒸发器、尾气冷凝器、真空泵形成真空系统管线;冷凝水集中到冷凝罐,与冷凝泵、板式换热器形成冷凝水管路。所述三效蒸发单元母液储存外运处理,蒸馏液降温排入低浓度废水集水调节池,实现盐和水的分离。
所述生化处理单元包括低浓度废水集水调节池、厌氧反应+A/O法处理的4个连通的生化水池。所述生化水池分别为厌氧反应池、缺氧池1、缺氧池2及好氧池;所述低浓度废水集水调节池前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;所述厌氧反应池设有组合填料和潜水搅拌机;缺氧池1和缺氧池2设有组合填料、微孔爆气盘和潜水搅拌机;好氧池设有组合填料、微孔爆气盘和污泥回流泵;所述厌氧反应池进口连接低浓度废水集水调节池、好氧池出口连接至污泥压滤单元;
污泥压滤单元包括污泥沉淀池、混凝沉淀池、污泥浓缩池及压滤系统;污泥沉淀池设有中心导流筒和溢流堰;混凝沉淀池设有搅拌器、斜板填料及溢流堰,出水自流到清水池;污泥浓缩池通过输送泵连接至压滤系统;压滤系统设有污泥罐、气动隔膜泵、空气压缩机、多级离心泵及压滤机,形成串联管路;压滤系统污泥压滤外运处理,出水连接至综合废水调节池;
所述活性炭过滤的深度处理单元包括:清水池、活性炭罐;清水池通过输送泵连接至活性炭罐过滤处理外排,同时设有反洗水泵对活性炭罐反洗。
各单元系统运行期间药剂投加需设立加药间搁置加药设施,包括:通过管路依次串联的加药箱、加药泵,对各系统单元进行药剂投加;各单元系统药剂投加管线:在加药间中设有酸及碱两路加药管线连接至高浓度废水集水调节池人孔处投加药剂;在加药间中设有酸加药管线连接至铁碳还原罐前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有过氧化氢及硫酸亚铁两路加药管线连接至催化氧化罐前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝气浮机前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝沉淀池人孔处投加药剂;在加药间中设有PAM加药管线连接至污泥罐顶端开口出投加药剂;
所有管路上均分别设有阀门。
本发明公开的制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统与现有技术相比所具有的积极效果在于:
(1)本发明制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统中在处理过程中的有效的脱盐、去除COD、SS、氨氮等;
(2)采用铁碳还原技术,通水后,设备内形成无数个微电解电池,铁在废水处理过程中释放电子生成新生态Fe2+,具有氧化还原作用,能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,可高效去除废水中高浓度有机物,对环状及长链大分子有机物进行开环断链,对有毒、有害有机污染物破解有毒官能团,提高废水的可生化性,满足后续生化处理。
(3)采用催化氧化技术,通过H2O2和Fe2+作用产生OH,使其具有极强的氧化能力,同时将部分催化剂固定在载体活性碳上,使其提高催化氧化效率。
(4)采用混凝气浮技术,污水中的悬浮物、有毒物、重金属离子及有机大分子能被吸附、絮凝、实现泥水分离。
(5)采用三效蒸发技术,实现含盐高浓度废水的脱盐、降低COD的效果。
(6)采用厌氧反应+A/O+混凝+活性炭吸附深度处理的组合生化工艺处理,确保出水稳定、达标排放。
附图说明
图1为制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统结构示意图;
图2为本发明制药行业原料药生产有机废水的高效处理方法的工艺流程图;
其中
注:
注:1、高浓度废水集水调节池 2、铁碳还原罐 3、催化氧化罐 4、混凝气浮机
5、中间水池 6、三效蒸发设备 7、低浓度废水集水调节池
8、厌氧反应池 9、缺氧池(a/b) 10、好氧池
11、污泥沉淀池 12、混凝沉淀池 13、污泥浓缩池
14、压滤系统 15、清水池 16、活性炭罐
注:1、2、3、4、5为高浓度废水预处理单元A 6为三效蒸发单元B
7、8、9、10为生化处理单元C 11、12、13、14为污泥压滤单元D
15、16为活性炭过滤的深度处理单元E。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1
一种制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统,包括:高浓度废水预处理单元A、三效蒸发单元B、生化处理单元C、污泥压滤单元D、活性炭过滤的深度处理单元E;
废水自高浓度废水预处理单元A的高浓度集水调节池进入,通过管道连接经铁碳还原罐、催化氧化罐、混凝气浮机处理后,出水自流到中间水池,出渣自流进入污泥浓缩池;根据中间水池水质情况,通过调节管路阀门,分别连接至三效蒸发单元B的三效蒸发设备与生化处理单元C的低浓度废水集水调节池;三效蒸发工艺,将原水浓缩,浓水排出,蒸馏液进入后续生化单元的低浓度废水集水调节池,低浓度废水调节池收集高浓度废水预处理单元A处理后的废水及低浓度废水,通过提升泵提升至厌氧反应池、缺氧池(a/b)、好氧池等生化处理,经管路自流进入污泥压滤单元D的污泥沉淀池,上清液经混凝沉淀池经管路自流进入活性炭过滤的深度处理单元E的清水池;通过提升泵提升至活性炭罐内过滤外排,污泥浓缩池收集污泥沉淀池及混凝沉淀池气提过来的污泥,通过污泥泵提升至压滤系统压缩污泥外运;
其中所述高浓度废水预处理单元A包括:通过管路依次串联的高浓度废水集水调节池1、铁碳还原罐2、催化氧化罐3、混凝气浮机4和中间水池5;高浓度废水集水调节池1前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;铁碳还原罐2上设有pH计,同时在铁碳还原罐2前的进水管路上设有流量计;混凝气浮机4前设有管道混合器;所述中间水池5出口连接至三效蒸发设备6与低浓度废水集水调节池7;
所述三效蒸发单元B包括:三效蒸发设备6;能将高浓度废水蒸发浓缩,母液储存外运处理,蒸馏液降温排入低浓度废水集水调节池7;
所述生化处理单元C包括:低浓度废水集水调节池7、厌氧反应+A/O法处理的4个连通的生化水池,分别为厌氧反应池8、缺氧池(a/b)9及好氧池10;
所述低浓度废水集水调节池7前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;所述厌氧反应池8设有组合填料和潜水搅拌机;缺氧池(a/b)9设有组合填料、微孔爆气盘和潜水搅拌机;好氧池10设有组合填料、微孔爆气盘和污泥回流泵;所述厌氧反应池8进水口连接低浓度废水集水调节池7出口、好氧池10出口连接至污泥压滤单元D;
污泥压滤单元D包括:污泥沉淀池11、混凝沉淀池12、污泥浓缩池13、压滤系统14;污泥沉淀池11池内设有中心导流筒和溢流堰;混凝沉淀池12池内设有搅拌器、斜板填料及溢流堰,出水自流到清水池15泥浓缩池通过输送泵连接至压滤系统14;压滤系统14设有污泥罐、气动隔膜泵、空气压缩机、多级离心泵及压滤机,形成串联管路;压滤系统污泥压滤外运处理,出水连接至低浓度废水集水调节池7;
所述活性炭过滤的深度处理单元E包括:清水池15、活性炭罐16;清水池通过输送泵连接至活性炭罐过滤处理外排,同时设有反洗水泵对活性炭罐反洗;
各单元系统运行期间药剂投加需设立加药间搁置加药设施,包括:通过管路依次串联的加药箱、加药泵,对各系统单元进行药剂投加;各单元系统药剂投加管线:在加药间中设有酸及碱两路加药管线连接至高浓度废水集水调节池1人孔处投加药剂;在加药间中设有酸加药管线连接至铁碳还原罐2前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有过氧化氢及硫酸亚铁两路加药管线连接至催化氧化罐3前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝气浮机4前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝沉淀池12人孔处投加药剂;在加药间中设有PAM加药管线连接至污泥罐顶端开口出投加药剂;
所有管路上均分别设有阀门。
本发明制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统的工作过程是:
高浓度有机废水通过泵打进入本系统中的高浓度废水预处理单元,首先,高浓度有机废水通过酸、碱加药泵对废水进行pH值得前期预处理,泵打进入铁碳还原罐,通过设置的在线pH计,启动酸泵进行pH值微调节,调节在pH值在3~4内,设备内形成无数个微电解电池,铁碳填料在废水处理过程中释放电子生成新生态Fe2+,具有氧化还原作用,能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,可高效去除废水中高浓度有机物,对环状及长链大分子有机物进行开环断链,对有毒、有害有机污染物破解有毒官能团,提高废水的可生化性,满足后续生化处理。经过处理后废水进入催化氧化罐内,通过加药泵投入H2O2和硫酸亚铁反应,去除难降解有机污染物。废水自流进入混凝气浮机内,通过加药泵投加碱、PAM,硫酸亚铁,是废水在pH在8~9的气浮机内发生混凝反应,污水中的悬浮物、有毒物、重金属离子及有机大分子能被吸附、絮凝,通过气浮机内的释放器,使得絮凝体不沉淀,漂浮在水面上,通过气浮机的刮渣机将上层泥渣去除,下层废水自流进入中间水池,实现泥水分离。根据中间水池水质,中间水池出口分别连接三效蒸发单元和综合废水调节池,通过阀门调节管路。高盐分的有机废水,可以先用三效蒸发工艺,将原水浓缩,浓水排出,蒸馏液进入后续生化单元。不含高盐的有机废水与低浓度废水汇合在集水调节池,通过泵打进入生化处理单元的厌氧反应池内。生化池分别为厌氧反应池、缺氧池、缺氧池及好氧池;生化处理单元它除了可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4 +),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4 +)氧化为NO3 -,通过回流控制返回至缺氧池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3 -还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。好氧池上出水进入设在污泥压滤单元的沉淀池中心的导流筒自上而下排入池中,进水的出口下导流筒设有伞形挡板,使废水在池中均匀分布,然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中,澄清水从池上端周围的溢流堰中排出到混凝沉淀池,通过气提将污泥沉淀池内污泥排到生化池内,补充污泥浓度,剩余污泥排入到污泥浓缩池内。在混凝沉淀池内通过投加碱、PAM和硫酸亚铁,启动搅拌器均匀搅拌反应,去除水中的SS和降低COD;通过风机气提将斜板填料挡住沉积在底部的污泥排入污泥浓缩池内,上清液通过管道自流进入活性炭过滤的深度处理单元的清水池内,通过泵打进入活性炭罐内过滤,达标外排。污泥浓缩池内的污泥通过泵打进入污泥罐内,经气动隔膜泵输送至压滤机内压缩成泥饼外运。
实施例2
实验应用例:制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统。
北方某制药公司,高浓度有机废水排放量约50t/d,低浓度废水排放量约150 t/d,采用本发明处理系统建立废水处理站,其设计规模为 200m3/d,其中,高浓度有机废水通过高浓度废水预处理单元、加药间、三效蒸发单元反应后,汇合低浓度废水统一集中进入生化处理单元、污泥压滤单元及活性炭过滤的深度处理单元处理,最终水质达标排放,污泥压滤外运。
制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统水质指标如表1,2:
表1.主要进水水质指标汇总
表2.主要出水水质指标汇总
综上,经过本系统后,COD去除率可达到96%,BOD去除率可达到86%,SS去除率可达到54%,氨氮去除率可达82%,满足制药公司原料药生产排出的高浓度有机废水和低浓度废水的高效处理系统。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以做出很多变形,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种制药行业原料药生产有机废水的高效处理系统,包括:高浓度废水预处理单元A、、三效蒸发单元B、生化处理单元C、污泥压滤单元D、活性炭过滤的深度处理单元E;
废水自高浓度废水预处理单元A的高浓度集水调节池进入,通过管道连接经铁碳还原罐、催化氧化罐、混凝气浮机处理后,出水自流到中间水池,出渣自流进入污泥浓缩池;根据中间水池水质情况,通过调节管路阀门,分别连接至三效蒸发单元B的三效蒸发设备与生化处理单元C的低浓度废水集水调节池;三效蒸发工艺,将原水浓缩,浓水排出,蒸馏液进入后续生化单元的低浓度废水集水调节池,低浓度废水调节池收集高浓度废水预处理单元A处理后的废水及低浓度废水,通过提升泵提升至厌氧反应池、缺氧池(a/b)、好氧池等生化处理,经管路自流进入污泥压滤单元D的污泥沉淀池,上清液经混凝沉淀池经管路自流进入活性炭过滤的深度处理单元E的清水池;通过提升泵提升至活性炭罐内过滤外排,污泥浓缩池收集污泥沉淀池及混凝沉淀池气提过来的污泥,通过污泥泵提升至压滤系统压缩污泥外运;
其中所述高浓度废水预处理单元A包括:通过管路依次串联的高浓度废水集水调节池(1)、铁碳还原罐(2)、催化氧化罐(3)、混凝气浮机(4)和中间水池(5);高浓度废水集水调节池前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;铁碳还原罐上设有pH计,同时在铁碳还原罐前的进水管路上设有流量计;混凝气浮机前设有管道混合器;所述中间水池出口连接至三效蒸发设备(6)与低浓度废水集水调节池(7);
所述三效蒸发单元B包括:三效蒸发设备(6);能将高浓度废水蒸发浓缩,母液储存外运处理,蒸馏液降温排入低浓度废水集水调节池(7);
所述生化处理单元C包括:低浓度废水集水调节池(7)、厌氧反应+A/O法处理的4个连通的生化水池,分别为厌氧反应池(8)、缺氧池(a/b)(9)及好氧池(10);
所述低浓度废水集水调节池(7)前段设有细格栅,池底设有穿孔曝气管道;所述厌氧反应池(8)设有组合填料和潜水搅拌机;缺氧池(a/b)设有组合填料、微孔爆气盘和潜水搅拌机;好氧池(10)设有组合填料、微孔爆气盘和污泥回流泵;所述厌氧反应池(8)进水口连接低浓度废水集水调节池(7)出口、好氧池出口连接至污泥压滤单元D;
污泥压滤单元D包括:污泥沉淀池(11)、混凝沉淀池(12)、污泥浓缩池(13)、压滤系统(14);
污泥沉淀池(11)池内设有中心导流筒和溢流堰;混凝沉淀池(12)池内设有搅拌器、斜板填料及溢流堰,出水自流到清水池(15)泥浓缩池通过输送泵连接至压滤系统(14);压滤系统(14)设有污泥罐、气动隔膜泵、空气压缩机、多级离心泵及压滤机,形成串联管路;压滤系统污泥压滤外运处理,出水连接至低浓度废水集水调节池(7);
所述活性炭过滤的深度处理单元E包括:清水池(15)、活性炭罐(16);清水池通过输送泵连接至活性炭罐过滤处理外排,同时设有反洗水泵对活性炭罐反洗;
各单元系统运行期间药剂投加需设立加药间搁置加药设施,包括:通过管路依次串联的加药箱、加药泵,对各系统单元进行药剂投加;各单元系统药剂投加管线:在加药间中设有酸及碱两路加药管线连接至高浓度废水集水调节池(1)人孔处投加药剂;在加药间中设有酸加药管线连接至铁碳还原罐(2)前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有过氧化氢及硫酸亚铁两路加药管线连接至催化氧化罐(3)前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝气浮机(4)前的进水管路上投加药剂;在加药间中设有PAM、硫酸亚铁及碱三路加药管线连接至混凝沉淀池(12)人孔处投加药剂;在加药间中设有PAM加药管线连接至污泥罐顶端开口出投加药剂;所有管路上均分别设有阀门。
2.采用权利要求1所述处理系统进行制药行业原料药有机废水的处理方法,其特征在于按如下的步骤进行:
(1)车间内高浓度有机废水通过泵打进入本系统中的高浓度废水预处理单元A的高浓度废水集水调节池,高浓废水集水调节池前段设有细格栅,去除废水中的悬浮物,在加药间中的1%浓度的酸、5%浓度的碱加药泵通过加药管线在高浓度废水集水调节池的人孔处投加药剂,对废水进行pH值做前期预处理,对水质和水量进行均质化;
(2)高浓度废水集水调节池中废水通过提升泵提升至铁碳还原罐,通过设置在铁碳还原罐中在线pH计测量数值来启动加药间中连接在进水管道上的酸泵投加药剂,进行pH值微调节,控制铁碳还原罐中的pH值在3~4内,进行微电解电池反应,反应过后能高效去除废水中的高浓度有机物,提高废水的可生化性,满足后续生化处理的需求;
(3)经过铁碳还原罐处理后废水自流进入催化氧化罐内,通过在催化氧化罐前的进水管道上设置的加药管线,投入30%浓度的H2O2和10%浓度的硫酸亚铁反应,去除难降解有机污染物;
(4)废水从催化氧化罐内自流进入混凝气浮机内,加药间中设有1‰浓度的PAM、10%浓度的硫酸亚铁及5%浓度的碱三路加药管线连接至混凝气浮机前的进水管路上投加药剂,废水在pH在8~9的气浮机内发生混凝反应,污水中的悬浮物、有毒物、重金属离子及有机大分子能被吸附、絮凝,通过气浮机内的释放器,使得絮凝体不沉淀,漂浮在水面上,通过气浮机的刮渣机将上层泥渣去除,排入污泥浓缩池内,下层废水自流进入中间水池,实现泥水分离;
(5)中间水池收集来自混凝气浮机排出的废水,根据中间水池的水质情况,调节阀门管路,提升废水至三效蒸发设备或是低浓度废水集水调节池内;当盐分>6000mg/L,可以利用提升泵将水提升至用三效蒸发设备,将高浓度废水蒸发浓缩,母液储存外运处理,蒸馏液降温排入低浓度废水集水调节池;非高盐废水通过提升泵提升至低浓度废水集水调节池与低浓度废水汇合,低浓度废水集水调节池前段设有细格栅,去除废水中的悬浮物,对水质和水量进行均质化;
(6)低浓度废水集水调节池中混合废水通过提升泵提升至厌氧反应池内,厌氧反应池底部设有连通口连通缺氧池,缺氧池(a)池内上端溢流口连接至缺氧池(b),缺氧池(b)底部设有连通口连通好氧池;厌氧反应池池内设有组合填料和潜水搅拌机;缺氧池(a/b)池内设有填料、微孔爆气盘和潜水搅拌机,好氧池池内设有填料、微孔爆气盘和污泥回流泵;曝气盘通过风机供氧曝气,好氧池内的污泥回流泵提升污泥回流至厌氧反应池和缺氧池(a)内,进行硝化-反硝化反应;废水经生化处理单元D处理后可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性;
(7)好氧池上端溢流出水进入污泥沉淀池的中心导流筒,自上而下排入池中,导流筒底部设有伞形挡板,使废水在池中均匀分布,然后沿池的整个断面缓慢上升;悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中,澄清水从池上端周围的溢流堰中排出自流到混凝沉淀池中;
通过风机气提将污泥沉淀池中沉积在底部的污泥排入污泥浓缩池内或是回流到厌氧反应池和缺氧池内,补充污泥浓度;
(8)在混凝沉淀池人孔处通过设置的加药管线投加1‰浓度的PAM、10%浓度的硫酸亚铁及5%浓度的碱液投加药剂,启动搅拌器均匀搅拌混凝反应,去除水中的SS和降低COD;通过风机气提将混凝沉淀池中斜板填料挡住沉积在底部的污泥排入污泥浓缩池内,上清液通过管道自流进入活性炭过滤的深度处理单元F的清水池内;
(9)污泥浓缩池内污泥通过污泥泵提升至压滤系统的污泥罐内储存,在加药间中设有1‰浓度的PAM、硫加药管线连接至污泥罐顶端开口出投加药剂,絮凝沉淀;通过空气压缩机供气给气动隔膜泵,将污泥罐内污泥自下端出口管道抽出排至压滤机内压缩成泥饼外运,滤液回流到低浓度废水集水调节池内;
(10)清水池内废水通过提升泵提升至活性炭罐上端进水管道口过滤,下端出水管道口达标外排;活性炭过滤的深度处理单元F停止使用后,采用反洗水泵自活性炭罐底部进水反洗,上端出水外排至低浓度废水集水调节池内。
3.采用权利要求2方法处理制药行业原料药生产有机废水在有效降解制药废水中的有机物和毒性物质方面的应用;所述的有机物和毒性物质指的是COD、氨氮。
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