CN112551774A - 一种抗生素废水的预处理工艺方法 - Google Patents

一种抗生素废水的预处理工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗生素废水的预处理工艺方法，包括如下步骤，将抗生素废水分流为发酵废水，高浓度废水和低浓度废水三种水质水量，分别对其进行预处理；所述发酵废水先流入隔油沉淀池进行撇油刮泥，然后流入发酵废水调节池，再流入一高效浅层气浮池进行浅层气浮；所述高浓度废水先流入高浓度废水沉淀池进行撇油刮泥，然后流入高浓度废水调节池，再流入另一高效浅层气浮池进行浅层气浮，之后依次流入电解池和催化氧化反应池；所述低浓度废水依次流经低浓度废水沉淀池进行撇油刮泥和低浓度废水调节池；所述三种水质水量的废水分别经过所述的预处理工艺之后均排入中间水池汇合并均质均量，经提升泵打入后续处理单元。

Description

一种抗生素废水的预处理工艺方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种抗生素废水的预处理工艺方法。
背景技术
抗生素制药废水（以下简称抗生素废水）具有排放量大，水质水量变化大、悬浮物浓度高、物质成分复杂、有机物浓度高、可生化性差，且含有残余抗生素及代谢产物，具有一定的急性毒性和微生物抑制作用等特点，是含有较高浓度难以降解有机物的高浓度有机废水。特别是，由于抗生素针对的目标本身就是细菌，利用以细菌为主体的常规生物处理技术进行抗生素的降解难度很大，导致在水处理后会产生大量的抗药菌及抗药基因，这些抗药菌、抗药基因以及未降解的抗生素随着处理后的废水及剩余污泥进入到环境中，可能会带来重大的安全隐患。
鉴于抗生素废水难以降解的特点，如果通过预处理有效去除抗生素废水中高浓度抗生素，则可大幅度减少高浓度抗生素对微生物的抑制，降低后续生化法处理该废水的难度，减少抗药菌及抗药基因的产生，是解决抗生素废水处理难题的关键。因此，寻找有效地去除抗生素废水中抗生素的预处理工艺方法，探索合适的抗生素废水处理工艺对我国抗生素生产和环境保护具有十分重要的意义。
目前国内外常见的抗生素废水预处理技术工艺主要采用预处理-厌氧-好氧组合，但是，没有针对抗生素本身进行处理，投加了大量化学试剂却未能解决抗生素废水中含有大量微生物难以降解有机物的问题，难以满足出水水质要求，处理成本高，且容易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，去除抗生素废水中的悬浮物质，将抗生素废水中的大分子物质降解为小分子物质，提高抗生素废水的可生化性，进而降低生物毒性而提供一种抗生素废水的预处理工艺方法。
为实现上述目的，本发明提供一种抗生素废水的预处理工艺方法，包括如下步骤：
(1) 将抗生素废水分流为发酵废水，高浓度废水和低浓度废水三种水质水量，分别对其进行预处理；
(2) 所述发酵废水先流入隔油沉淀池进行撇油刮泥，然后流入发酵废水调节池，再流入一高效浅层气浮池进行浅层气浮进行预处理；
(3) 所述高浓度废水先流入高浓度废水沉淀池进行撇油刮泥，然后流入高浓度废水调节池，再流入另一高效浅层气浮池进行浅层气浮，之后依次流入电解池和催化氧化反应池进行预处理；
(4) 所述低浓度废水依次流经低浓度废水沉淀池进行撇油刮泥和低浓度废水调节池进行预处理；
(5) 所述三种水质水量的废水分别经过所述的预处理工艺之后均排入中间水池汇合并均质均量，经提升泵打入后续处理单元。
其中，所述发酵废水来源于物料发酵阶段产生的废水；
所述高浓度废水来源于提取和合成抗生素过程中产生的废水，主要含废母液和残余溶媒，具有高有机物、高悬浮物、高氨氮等特点；
所述低浓度废水来源于冲洗废水、循环排水和合成废水等污染程度较低的废水。
其中，所述隔油沉淀池设置有撇油刮泥机，能够将浮于废水表面的浮油等污染物进行油、泥分离；还设置有能够将沉淀的污泥进行预浓缩便于污泥的排出的积水坑；同时还设置有排泥泵及排泥管道，排泥管道上面设置有电磁流量计；优选地，所述隔油沉淀池的有效容积为950-1000m3，表面负荷为0.60-0.65m3/m2·h；
优选地，所述发酵废水调节池有效容积2500-3000m3，水力停留时间20-30h；
所述一高效浅层气浮池为集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，通过添加复配药剂去除废水中部分有机污染物、浮油等物质，同时能够去除部分具有生物毒性的有毒有害物质；优选地，所述复配药剂为氯化铝及硫酸铁按照一定质量比例混合后进行聚合反应，其中硫酸为5%-8%，硫酸亚铁为13-14%，三氧化二铝为17%，经过混合、加热、聚合反应制作而成。
所述一高效浅层气浮池出水口设置有COD在线监测，并将发酵废水调节池提升泵与COD在线检测仪联动，根据所述一高效浅层气浮出水COD自动控制发酵废水调节池提升泵的开启和关闭，既当所述一高效浅层气浮的出水COD高于设计值时，发酵废水调节池提升泵关闭；当所述一高效浅层气浮的出水COD低于设计值时，发酵废水调节池提升泵开启；
所述高浓度废水沉淀池设置有积水坑，能够将沉淀的污泥进行预浓缩便于污泥的排出，还设置有排泥泵及排泥管道，排泥管道上面设置有电磁流量计；优选地，高浓度废水沉淀池的有效容积为20-30m3，表面负荷为0.55m-0.60m3/m2·h；
所述高浓度废水调节池为有效容积840-870m3，水力停留时间为70-80h；
所述另一高效浅层气浮池为集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，通过添加复配药剂去除废水中部分有机污染物、浮油等物质，同时能够去除部分具有生物毒性的有毒有害物质；所述复配药剂为氯化铝及硫酸铁按照一定质量比例混合后进行聚合反应，其中硫酸为5%-8%，硫酸亚铁为13-14%，三氧化二铝为17%，经过混合、加热、聚合反应制作而成。
所述另一高效浅层气浮池出水口处设置有COD在线监测，并将高浓度废水调节池提升泵与COD在线检测仪联动，根据所述催化氧化池出水COD自动控制高浓度废水调节池提升泵的开启和关闭，既当催化氧化池的出水COD高于设计值时，高浓度废水调节池提升泵关闭；当催化氧化池的出水COD低于设计值时，高浓度废水调节池提升泵开启；
所述电解池有效容积为160-200m3，停留时间为15-20h；在所述电解池中添加催化剂，所述催化剂是由C，Fe2O3和Fe组成；优选地，催化剂填料为一次性添加，24h停留，保证催化剂与废水有充分的时间接触并反应；优选地，电解温度为常温，调节废水的pH至3.0~5.0；
所述催化氧化池中添加Fe2+及H2O2；在所述催化氧化池内底部设置有底部曝气装置，对所述催化氧化反应池内废水进行空气搅拌；
所述低浓度废水沉淀池设置有积水坑，能够将沉淀的污泥进行预浓缩便于污泥的排出；还设置有排泥泵及排泥管道，排泥管道上面设置有电磁流量计；优选地，所述低浓度废水沉淀池的有效容积为250-300m3，表面负荷为0.55-0.60m3/m2·h；
所述低浓度废水调节池为有效容积1400-1500m3，水力停留时间为45-55h；
所述中间水池中设置有COD在线检测仪仪；所述低浓度废水调节池提升泵与所述中间水池的COD在线检测仪联动，根据所述中间水池废水COD自动控制所述低浓度废水调节池提升泵的开启和关闭，即当所述中间水池废水COD高于设计值时，所述低浓度废水调节池提升泵提升频率，增加低浓度废水的注入量，用以稀释所述中间水池中的废水，降低COD；反之则降低频率，按照正常设计值运行。
优选地，在常温条件下对抗生素废水进行处理。
本发明的抗生素废水的预处理工艺方法，针对抗生素废水生物毒性大，水质水量不稳定等特点，采用沉淀、气浮、电解、催化氧化等工艺的预处理工艺方法，将抗生素废水分流分类为三种水质水量进行预处理。沉淀池能够将抗生素废水中的大颗粒可沉淀物质去除，然后自流进入调节池，对抗生素废水进行水质水量的调节，避免对后续处理工艺的强烈冲击，保证后续处理工艺稳定运行。向气浮装置投加复配药剂能够有效去除大部分SS、浮油等污染物质，气浮装置产生的污泥处理系统进行污泥脱水。电解池中通过金属腐蚀原理能偶降解废水中的有机污染物。催化氧化工艺是通过加入催化剂及调节废水pH值去除废水中的COD等污染物，提高废水的可生化性。既能够有针对性的去除抗生素废水中的悬浮物质，将抗生素废水中的大分子物质降解为小分子物质，提高抗生素废水的可生化性，进而降低生物毒性，保证后续生物处理单元的高效运行，又能够最大限度的降低电解池、催化氧化等处理单元的投资费用，特别的降低加药量，同时产生的污泥量也将更少，降低运行成本。
附图说明
图1为本发明的抗生素废水的预处理工艺方法的流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，以下将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。应当理解，这些实施例仅仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
采用本发明的预处理工艺方法处理某乙酰螺旋霉素制药公司的抗生素废水。发酵废水的预处理进水量为2000m3/天，进水COD为15000mg/L；高浓度废水的预处理进水量为150m3/天，进水COD为65000mg/L；低浓度废水的预处理进水量为1000m3/d，进水COD为3000mg/L。
经预处理后，发酵废水的出水COD为10000-12000mg/L，高浓度废水的出水COD为32000-39000 mg/L，低浓度废水的出水COD为2000-2500mg/L。经预处理后的上述三种水质水量在中间水池汇合，中间水池设置有在线COD仪，实时监测中间水池中废水的COD。每天产生4.65t/d的绝干污泥。
低浓度废水调节池提升泵与中间水池COD在线检测仪联动，根据中间水池废水COD自动控制低浓度废水调节池提升泵的开启和关闭，既当中间水池废水COD高于设计值8000-8400mg/L时，低浓度废水调节池提升泵提升频率，增加低浓度废水的注入量，用以稀释中间水池中的废水，降低COD；反之则降低频率，按照正常设计值运行。根据本发明的预处理工艺方法可以方便地控制打入后续处理单元的抗生素废水的COD值，为后生物处理提供好的条件，以确保污水经过生化处理后能达标排放。
对比例1
与实施例1相同的抗生素废水进水量及其进水水质。
将生产区内所有废水收集到调节池，通过水下搅拌装置进行搅拌混合，调匀水质水量。抗生素废水流入混凝沉淀反应器，在混凝沉淀反应器里，先将pH范围调节至6.5-7.0，再依次投加调配好的混凝剂PAC和助凝剂PAM，沉淀废水中的悬浮固体杂质，上清液进入水解酸化池；在水解酸化池上部设置组合填料，用以附着污泥，水解酸化出水到配水池中，再流入后续处理单元。经检测，预处理后配水池出水COD为13000-15000mg/L。每天产生9.66t/d的绝干污泥。
实施例2
采用本发明的预处理工艺方法处理某青霉素制药公司的抗生素废水。发酵废水的预处理进水量为500m3/天，进水COD为5000mg/L；高浓度废水的预处理进水量为150m3/天，进水COD为15000mg/L；低浓度废水的预处理进水量为500m3/d，进水COD为2000mg/L。
经预处理后，发酵废水的出水COD为3500-4000mg/L，高浓度废水的出水COD为7500-9000 mg/L，低浓度废水的出水COD为1000-1200mg/L。经预处理后的上述三种水质水量在中间水池汇合，中间水池设置有在线COD仪，实时监测中间水池中废水的COD。每天产生3.2t/d的绝干污泥。
低浓度废水调节池提升泵与中间水池COD在线检测仪联动，根据中间水池废水COD自动控制低浓度废水调节池提升泵的开启和关闭，既当中间水池废水COD高于设计值6500-7000mg/L时，低浓度废水调节池提升泵提升频率，增加低浓度废水的注入量，用以稀释中间水池中的废水，降低COD；反之则降低频率，按照正常设计值运行。根据本发明的预处理工艺方法可以方便地控制打入后续处理单元的抗生素废水的COD值，为后生物处理提供好的条件，以确保污水经过生化处理后能达标排放。
对比例2
与实施例2相同的的抗生素废水进水量及其进水水质。
将生产区内排放的高浓度废水收集后，加入有NaOH和NaHCO3配制成的碱溶液，将废水pH值调整为7.0左右，碱度调整为1500mg/L，调整后的废水流入折流板水解酸化反应器，反应器有效容积100m3，停留时间16h后出水。经检测，预处理后出水水质COD为9600mg/L。每天产生7.15t/d的绝干污泥。
以上内容是结合具体的实施技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 将抗生素废水分流为发酵废水，高浓度废水和低浓度废水三种水质水量，分别对其进行预处理；
(2) 所述发酵废水先流入隔油沉淀池进行撇油刮泥，然后流入发酵废水调节池，再流入一高效浅层气浮池进行浅层气浮进行预处理；
(3) 所述高浓度废水先流入高浓度废水沉淀池进行撇油刮泥，然后流入高浓度废水调节池，再流入另一高效浅层气浮池进行浅层气浮，之后依次流入电解池和催化氧化反应池进行预处理；
(4) 所述低浓度废水依次流经低浓度废水沉淀池进行撇油刮泥和低浓度废水调节池进行预处理；
(5) 所述三种水质水量的废水分别经过所述的预处理工艺之后均排入中间水池汇合并均质均量，经提升泵打入后续处理单元。
2.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述中间水池中设置有COD在线检测仪仪；所述低浓度废水调节池提升泵与所述中间水池的COD在线检测仪联动，根据所述中间水池废水COD自动控制所述低浓度废水调节池提升泵的开启和关闭，当所述中间水池废水COD高于设计值时，所述低浓度废水调节池提升泵提升频率，增加低浓度废水的注入量，用以稀释所述中间水池中的废水，降低COD；反之则降低频率，按照正常设计值运行。
3.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述隔油沉淀池设置有撇油刮泥机，能够将浮于废水表面的浮油等污染物进行油、泥分离；还设置有能够将沉淀的污泥进行预浓缩便于污泥的排出的积水坑；同时还设置有排泥泵及排泥管道，排泥管道上面设置有电磁流量计；所述发酵废水调节池有效容积2500-3000m3，水力停留时间20-30h。
4.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述一高效浅层气浮池为集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，通过添加复配药剂去除废水中部分有机污染物、浮油等物质，同时能够去除部分具有生物毒性的有毒有害物质；优选地，所述复配药剂为氯化铝及硫酸铁按照一定质量比例混合后进行聚合反应，其中硫酸为5%-8%，硫酸亚铁为13-14%，三氧化二铝为17%，经过混合、加热、聚合反应制作而成。
5.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述高浓度废水沉淀池设置有积水坑，能够将沉淀的污泥进行预浓缩便于污泥的排出，还设置有排泥泵及排泥管道，排泥管道上面设置有电磁流量计。
6.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述高浓度废水调节池为有效容积840-870m3，水力停留时间为70-80h。
7.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述另一高效浅层气浮池为集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，通过添加复配药剂去除废水中部分有机污染物、浮油等物质，同时能够去除部分具有生物毒性的有毒有害物质；优选地，所述复配药剂为氯化铝及硫酸铁按照一定质量比例混合后进行聚合反应，其中硫酸为5%-8%，硫酸亚铁为13-14%，三氧化二铝为17%，经过混合、加热、聚合反应制作而成。
8.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述电解池有效容积为160-200m3，停留时间为15-20h；在所述电解池中添加催化剂，所述催化剂是由C，Fe2O3和Fe组成；优选地，电解温度为常温，调节废水的pH至3.0~5.0。
9.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述催化氧化池中添加Fe2+及H2O2；在所述催化氧化池内底部设置有底部曝气装置，对所述催化氧化反应池内废水进行空气搅拌。
10.如权利要求1所述的抗生素废水的预处理工艺方法，其特征在于，所述低浓度废水沉淀池设置有积水坑，能够将沉淀的污泥进行预浓缩便于污泥的排出；还设置有排泥泵及排泥管道，排泥管道上面设置有电磁流量计；所述低浓度废水调节池为有效容积1400-1500m3，水力停留时间为45-55h。
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