CN112979094A - 一种药用辅料生产废水处理工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种药用辅料生产废水处理工艺方法，包括：通过高浓度废水池对排入的废水进行预处理后，排至综合调节池进行均质均量处理，再依次通过水解酸化池对废水中的包括长链、苯环和杂环在内的难降解有机物转化为易降解有机物，通过SBR生化池去除废水绝大部分COD，最后通过MBR池利用好氧菌进一步降解进入废水中的COD，通过MBR膜与RO反渗透膜的配合实现对应溶液的回收与排放，泥水分离效果好，性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种药用辅料生产废水处理工艺方法。
背景技术
药用辅料是为解决药用制剂的成型性、有效性、稳定性、安全性而加入处方中除主药以外的一切药用物料的统称。本专利特指的药用辅料主要用于注射用和非注射用。主要产品为聚乙二醇高分子系列、丙二醇、高纯油酸、聚山梨酯等。生产废水主要包括工艺废水、酸洗废水、碱洗废水、水洗柜废水、设备清洗水、地面冲洗水、质检室废水、活性炭再生废水、初期雨水、循环水池排水、生活污水等。
因此，现有的药用辅料生产废水含有众多化学物质，直接排放会污染水质，因此需要经过处理后才可排放。
业界常规的废水工艺流程采用“厌氧→好氧→沉淀”的工艺，这条工艺路线厌氧运营需要合适中温、菌种合适、同时好氧成本较高，总体性价比不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种药用辅料生产废水处理工艺方法，各环节之间衔接科学，工艺灵活可调，设备经凑，占地小，运行管理简单。
本发明提供了如下的技术方案：
一种药用辅料生产废水处理工艺方法，包括如下步骤：
S1、将从各生产单元来的高浓度废水汇入至高浓度废水池中，并通过预处理系统对其进行蒸发处理后，与其他低浓度废水一并汇入至生化综合调节池；
S2、生化综合调节池对汇入的废水进行均质均量处理后，经过提成泵进入水解酸化池；
S3、水解酸化池对废水中的包括长链、苯环和杂环在内的难降解有机物转化为易降解有机物，将大分子有机物转化成小分子有机物，经水解酸化池处理后的废水出水进入SBR生化池中，剩余污泥排入污泥浓缩减量系统内；
S4、所述SBR生化池通过采用时间分割与静置沉淀的方式，并通过厌氧、缺氧、好氧和兼氧的过程，使不同种类微生物充分降解废水中的有机物，并通过静置实现水泥分离，再通过SBR滗水器出水使得废水进入至MBR池，剩余污泥排入所述污泥浓缩减量系统内；
S5、所述MBR池利用好氧菌进一步降解进入废水中的COD，通过MBR膜将水和活性污泥进行固液分离，分离出的剩余污泥排入所述污泥浓缩减量系统内；
S6、对所述MBR膜分离出来的清水经过排放水池检测，将检测达标后的清水排放至污水厂；对检测不达标的溶液通过RO反渗透膜分离其溶质与溶剂，去除溶液中包括溶解盐、胶体、有机物、细菌与微生物在内的杂质，将反渗透产生出的净水用于补充生产循环消耗水，浓水再经过芬顿处理后排入污水厂。
优选的，步骤S2的均质均量处理包括完成废水的均质、加温、盐度监测、特征污染物监测取样，同时兼具缓冲作用。
优选的，步骤S3中的所述水解酸化池的降解方法包括：根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物。
优选的，步骤S4的所述SBR生化池还采用间歇运行方式，废水间歇进入处理系统，间歇排出，其运行周期包括：
(1)进水期：废水在该时段内连续进入处理池，直到达到最高运行液位，并且通过池底泵的搅动，使废水和池中活性污泥充分混合，此时活性污泥中菌胶团将对废水中的有机物产生吸附作用，COD和BOD为最大值；
(2)反应期：当废水到达设定的液位后，采用推流曝气或完全混合曝气的方式，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，此时，水中的溶解氧达到最大值，COD不断降低；
(3)静置期：经过设定时间的曝气之后，停止曝气与搅拌，使得反应池处于静沉状态，实现泥水分离，此时，COD降为最小值，随着水中的溶解氧不断降低，厌氧反应也在进行；
(4)排水期：待静置设定时间后，通过滗水器排出上清液至所述MBR池；
(5)闲置期:排出上清液后，闲置底部污泥，恢复其活性，并定期排出剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。
优选的，所述污泥浓缩减量系统包括污泥浓缩池、脱水设备与低温干化设备，所述水解酸化池、所述SBR生化池与所述MBR池产生的污泥通过污泥泵排放至所述污泥浓缩池，污泥在所述污泥浓缩池中沉降后，上层清液输送回所述综合调节池，下层污泥通过泵打入所述污泥脱水设备进行脱水，脱水后泥饼经过所述低温干化设备进一步脱水，干化后的污泥外运处理。
优选的，所述芬顿通过过氧化氢与二价铁离子的混合溶液，将包括羧酸、醇、酯类的有机化合物氧化为无机态。
优选的，所述脱水设备为叠螺机。
优选的，步骤S6的达标标准为所述清水的COD低于500mg/L。
本发明的有益效果是：本发明针对药用辅料生产废水可生化性较好、特征污染物杂多的特性，采用水解酸化池作为预处理，大大降低后续生物处理中废水的生物毒性，在厌氧菌水解酸化作用下将废水中长链、苯环、杂环等难降解污染物进行水解开环断链成易生物降解的小分子污染物，保证后续生化系统稳定性，与SBR工艺衔接科学；SBR工艺为兼氧和好氧序批进行，菌群种类丰富，占地小，流程简单，便于管理，克服污泥膨胀的问题；MBR池以膜组件代替二沉池，全部活性污泥可停留在反应器内，能有效提高污泥浓度，处理效率高、出水水质好，设备紧凑、占地面积小，易实现自动控制、运行管理简单；MBR工艺还衔接有RO反渗透，MBR膜过滤截留的作用与RO反渗透膜衔接科学，回用水工艺科学。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明工艺方法流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，一种药用辅料生产废水处理工艺方法，包括如下步骤：
S1、将从各生产单元来的高浓度废水汇入至高浓度废水池中，并通过预处理系统对其进行蒸发处理后，与其他低浓度废水一并汇入至生化综合调节池；
S2、生化综合调节池对汇入的废水进行均质均量处理后，经过提成泵进入水解酸化池；
S3、水解酸化池对废水中的包括长链、苯环和杂环在内的难降解有机物转化为易降解有机物，将大分子有机物转化成小分子有机物，经水解酸化池处理后的废水出水进入SBR生化池中，剩余污泥排入污泥浓缩减量系统内；
S4、SBR生化池通过采用时间分割与静置沉淀的方式，并通过厌氧、缺氧、好氧和兼氧的过程，使不同种类微生物充分降解废水中的有机物，并通过静置实现水泥分离，再通过SBR滗水器出水使得废水进入至MBR池，剩余污泥排入污泥浓缩减量系统内；
S5、MBR池利用好氧菌进一步降解进入废水中的COD，通过MBR膜将水和活性污泥进行固液分离，分离出的剩余污泥排入污泥浓缩减量系统内；
S6、对MBR膜分离出来的清水经过排放水池检测，将检测达标后的清水排放至污水厂；
对检测不达标的溶液通过RO反渗透膜分离其溶质与溶剂，去除溶液中包括溶解盐、胶体、有机物、细菌与微生物在内的杂质，将反渗透产生出的净水用于补充生产循环消耗水，浓水再经过芬顿处理后排入污水厂。
其中，污泥浓缩减量系统包括污泥浓缩池、脱水设备与低温干化设备，水解酸化池、SBR生化池与MBR池产生的污泥通过污泥泵排放至污泥浓缩池，污泥在污泥浓缩池中沉降后，上层清液输送回综合调节池，下层污泥通过泵打入污泥脱水设备进行脱水，脱水后泥饼经过低温干化设备进一步脱水，干化后的污泥外运处理。
其中，脱水设备为叠螺机。
实施例二
S1、高浓度废水池的预处理工艺段：
将高浓度废水进行蒸发预处理，蒸发残液作为危废委外处置，从预处理单元出来的废水COD约为5500mg/L、温度约为35℃；预处理后的冷凝废水连同其他低浓度工艺废水、酸洗废水、碱洗废水、水洗柜废水、设备清洗水、地面冲洗水、质检室废水、活性炭再水废水、初期雨水、循环水池排水、生活污水等进入生化综合调节池进行生化处理。
S2、生化调节池工艺段：
上述高浓度废水蒸发冷凝水、低浓度废水、循环水、生活废水、初期雨水等汇入在调节池内混合，在调节池完成废水的均质、加温、盐度监测、特征污染物监测取样，同时调节池兼具缓冲作用，实现对汇入废水的均匀水质，控制水量的作用。
S3、水解酸化池工艺段：
水解(酸化)处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。
其中，水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。
废水进入高循环比水解酸化后，在池内得到迅速混合和不断降解，从而大大降低后续生物处理中废水的生物毒性，在厌氧菌水解酸化作用下将废水中长链、苯环、杂环等难降解污染物进行水解开环断链成易生物降解的小分子污染物，保证后续生化系统稳定性。
S4、SBR生化池工艺段
SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated SludgeProcess)的简称，是一种按间歇曝气方式来运行活性污泥废水处理技术，又称序批式活性污泥法；与传统废水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，在运行方式和反应过程上有别于传统的活性污泥法，它集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池，无污泥回流系统，以灵活地变换运行方式以适应不同类型废水的处理要求。
SBR工艺采用间歇运行方式，废水间歇进入处理系统，间歇排出。
一般来说，它的一个运行周期包括5个阶段：
第1阶段，进水期(Fill)，废水在该时段内连续进入处理池，直到达到最高运行液位，并且借助于池底泵的搅动，使废水和池中活性污泥充分混合。此时活性污泥中菌胶团(由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成)将对废水中的有机物产生吸附作用，COD和BOD为最大值。
第2阶段，反应期(React)，进水达到设定的液位后，开始曝气，采用推流曝气或完全混合曝气方式，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，水中的溶解氧(DO)达到最大值，COD不断降低。
第3阶段，静置期(Settle)，既不曝气也不搅拌，反应池处于静沉状态，进行高效的泥水分离。COD降为最小值，随着水中的溶解氧不断降低，厌氧反应也在进行。
第4阶段，排水期(Decant)，上清液由滗水器排出。
第5阶段，闲置期(Idle)，性污泥中微生物充分休息，恢复活性，为了保证污泥的活性，防止出现污泥老化现象，还须定期排出剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。
SBR工艺具在处理小水量药用辅料废水优势如下：
①菌群丰富：在处理污染物成分复杂难降解废水上具有特有的优势；
②流程简单：不设初沉池、二沉池等，整个工序不及活性污泥法一半；
③管理方便：设施少，无沼气产生，安全性能高，管理大大简化，小型废水处理站可实现无人管理；
④占地少：比传统活性污泥法占地减少30％-50％；
⑤处理效果好：去除有机物效率高，大多有脱氮除磷功能，适应当前排放要求；
⑥基建投资省：小规模处理厂基建投资可比活性污泥法节约约10％-20％；
⑦处理成本低；
⑧设备国产率高：国内产品均可满足使用要求。
S5、MBR池工艺段
MBR为膜分离技术与生物处理技术相结合的废水处理系统，以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少废水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量；与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好，设备紧凑、占地面积小，易实现自动控制、运行管理简单。
具体优势如下：
①分离效率高，出水水质有保证
废水中含有大量悬浮物质，通过膜的高效分离作用，使得出水中悬浮物和浊度接近于零。此外，由于废水中含有毒害性物质，容易导致污泥发生膨胀现象，在膜分离作用下，不会使出水水质受到影响。
②污泥浓度高，生化能力强
以膜组件代替二沉池，全部活性污泥可停留在反应器内，能有效提高污泥浓度。与传统工艺比，能够提高污泥浓度，且在发生污泥膨胀后可避免活性污泥流失。由于废水水质和水量具有较大的波动性，污泥浓度的提高，增加了反应器的处理能力，并可承受较高的抗冲击负荷。
S6、排放段
对MBR膜分离出来的清水经过排放水池检测，将检测达标后(清水的COD低于500mg/L)的清水排放至污水厂；
对检测不达标的溶液通过RO反渗透膜，使得在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于只允许水透过而不允许其他物质透过的半透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分离。利用反渗透膜的分离特性，可有效去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌、微生物等杂质。具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。
将反渗透产生出的净水用于补充生产循环消耗水，浓水再经过芬顿处理后排入污水厂。
其中，Fenton(中文译为芬顿)，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe2+的混合溶液具有强氧化性，可以将有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果显著。
本发明专利的Fenton是基于传统芬顿原理改良的增强型芬顿，利用旋流高速混合器大大提高双氧水的利用率，结合零价铁循环，减少铁泥的产生、减少硫酸根的量。
本实施例中，水解酸化池、SBR生化池和MBR池的剩余污泥排入污泥浓缩池，浓缩后污泥含水率99％，浓缩后的污泥由泵打进叠螺机进行脱水，脱水后污泥含水率80％，随后污泥进入低温干化设备脱水至含水率20％，干化后的污泥委托有资质的处理单位收集处理；过滤液排入调节池。
本实施例中，各单元处理效率预测如表1所示：
表1
综上，本发明针对药用辅料生产废水可生化性较好、特征污染物杂多的特性，采用水解酸化池作为预处理，大大降低后续生物处理中废水的生物毒性，在厌氧菌水解酸化作用下将废水中长链、苯环、杂环等难降解污染物进行水解开环断链成易生物降解的小分子污染物，保证后续生化系统稳定性，与SBR工艺衔接科学；SBR工艺为兼氧和好氧序批进行，菌群种类丰富，占地小，流程简单，便于管理，克服污泥膨胀的问题；MBR池以膜组件代替二沉池，全部活性污泥可停留在反应器内，能有效提高污泥浓度，处理效率高、出水水质好，设备紧凑、占地面积小，易实现自动控制、运行管理简单；MBR工艺还衔接有RO反渗透，MBR膜过滤截留的作用与RO反渗透膜衔接科学，回用水工艺科学。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将从各生产单元来的高浓度废水汇入至高浓度废水池中，并通过预处理系统对其进行蒸发处理后，与其他低浓度废水一并汇入至生化综合调节池；
S2、生化综合调节池对汇入的废水进行均质均量处理后，经过提成泵进入水解酸化池；
S3、水解酸化池对废水中的包括长链、苯环和杂环在内的难降解有机物转化为易降解有机物，将大分子有机物转化成小分子有机物，经水解酸化池处理后的废水出水进入SBR生化池中，剩余污泥排入污泥浓缩减量系统内；
S4、所述SBR生化池通过采用时间分割与静置沉淀的方式，并通过厌氧、缺氧、好氧和兼氧的过程，使不同种类微生物充分降解废水中的有机物，并通过静置实现水泥分离，再通过SBR滗水器出水使得废水进入至MBR池，剩余污泥排入所述污泥浓缩减量系统内；
S5、所述MBR池利用好氧菌进一步降解进入废水中的COD，通过MBR膜将水和活性污泥进行固液分离，分离出的剩余污泥排入所述污泥浓缩减量系统内；
S6、对所述MBR膜分离出来的清水经过排放水池检测，将检测达标后的清水排放至污水厂；对检测不达标的溶液通过RO反渗透膜分离其溶质与溶剂，去除溶液中包括溶解盐、胶体、有机物、细菌与微生物在内的杂质，将反渗透产生出的净水用于补充生产循环消耗水，浓水再经过芬顿处理后排入污水厂。
2.根据权利要求1所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，步骤S2的均质均量处理包括完成废水的均质、加温、盐度监测、特征污染物监测取样，同时兼具缓冲作用。
3.根据权利要求1所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，步骤S3中的所述水解酸化池的降解方法包括：根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物。
4.根据权利要求1所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，步骤S4的所述SBR生化池还采用间歇运行方式，废水间歇进入处理系统，间歇排出，其运行周期包括：
(1)进水期：废水在该时段内连续进入处理池，直到达到最高运行液位，并且通过池底泵的搅动，使废水和池中活性污泥充分混合，此时活性污泥中菌胶团将对废水中的有机物产生吸附作用，COD和BOD为最大值；
(2)反应期：当废水到达设定的液位后，采用推流曝气或完全混合曝气的方式，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，此时，水中的溶解氧达到最大值，COD不断降低；
(3)静置期：经过设定时间的曝气之后，停止曝气与搅拌，使得反应池处于静沉状态，实现泥水分离，此时，COD降为最小值，随着水中的溶解氧不断降低，厌氧反应也在进行；
(4)排水期：待静置设定时间后，通过滗水器排出上清液至所述MBR池；
(5)闲置期:排出上清液后，闲置底部污泥，恢复其活性，并定期排出剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。
5.根据权利要求1所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，所述污泥浓缩减量系统包括污泥浓缩池、脱水设备与低温干化设备，所述水解酸化池、所述SBR生化池与所述MBR池产生的污泥通过污泥泵排放至所述污泥浓缩池，污泥在所述污泥浓缩池中沉降后，上层清液输送回所述综合调节池，下层污泥通过泵打入所述污泥脱水设备进行脱水，脱水后泥饼经过所述低温干化设备进一步脱水，干化后的污泥外运处理。
6.根据权利要求1所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，所述芬顿通过过氧化氢与二价铁离子的混合溶液，将包括羧酸、醇、酯类的有机化合物氧化为无机态。
7.根据权利要求5所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，所述脱水设备为叠螺机。
8.根据权利要求1所述的一种药用辅料生产废水处理工艺方法，其特征在于，步骤S6的达标标准为所述清水的COD低于500mg/L。
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