CN113880335A - 一种制药污水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种制药污水处理方法；通过混凝处理、芬顿氧化、臭氧处理、沉淀等处理后水直接排放。本发明的制药污水处理工艺简单，用于处理废水成本低、无毒害，水质优于制药废水国家排放标准。

Description

一种制药污水处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种制药污水处理方法。
背景技术
近年来，制药行业成为环境污染事件的高发领域，究其原因，一方面环保违法成本低于环境治理成本，一方面目前传统的废水处理技术很难满足制药废水高浓度难降解的特性。那么对企业用户来说，寻求低成本高效率的制药废水处理技术成为当下的重中之重。对环保公司来说，把耗费人力物力研发出的先进实用技术推广出去成了迫切之需。
制药工业废水属于较难处理的高浓度有机污水之一，因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大。此外，制药厂通常是采用间歇生产，产品的种类变化较大，造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大。
CN111718078A公开了一种制药废水处理新工艺，该方法是在传统多级废水处理系统中加入HEB复合生物制剂。所述HEB复合生物制剂包含：1)、微生物菌种：酵母菌1％、发酵乳酸菌1％、液化醋酸杆菌1％、反硝化产碱菌1％、枯草芽孢杆菌1％、乳酪短杆菌0 .5％、亚硝基亚硝化球菌0 .5％、沼泽红假单胞菌0 .5％、芽生绿菌0 .5％；2)生物酶：淀粉酶1％、纤维酶1％、半纤维酶1％、果胶酶1％、漆酶1％、脂肪酶1％、糖化酶1％、蛋白质酶1％、植酸酶1％；3)碱金属催化剂：氯化铁5‰、氯化钴3‰、氯化镍2‰；4)辅助营养成分:蛋白胨1％、牛肉膏0 .3％、氯化钠0 .5％和水。该发明复合生物制剂，成分复杂，不利于工业化应用。
CN111747575A公开了一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料及使用方法。由步骤一、将生物质材料热解，获得高比面积的碳材料前驱体；步骤二、对于步骤一中获得的碳材料前驱体颗粒进行冷冻干燥，使其形成蜂窝状的纳米碳材料；步骤三、将含铝、钙、铜、铁、镁、锰、钴盐按照总量1 .5％比例掺于步骤二中制备的纳米碳材料中；步骤四、将步骤三中的纳米碳材料搅拌混合后得到的有机物吸附-催化氧化功能材料，对于化工制药废水进行处理。生物质材料为稻壳、玉米芯和芦苇秸秆切碎后碎料混合物。纳米碳材料为具有纳米片组成的“蜂窝状”结构的碳材料。其中，纳米材料制备要求和成本较高。
CN108033649A明提供一种制药废水处理方法，将高盐度制药废水蒸发脱盐后的蒸馏水和低盐度制药废水混凝沉淀后的上清液混合接入中和池，再依次经过缺氧池、好氧池进行硝化、反硝化反应，最后通过MBR膜组过滤，能有效降解制药废水中的COD、氨氮，COD的去除率可以达到90％以上，氨氮的去除率达到87％以上。
CN111925067A公开了一种用于制药废水的综合性处理工艺，所述工艺具体步骤如下：前期采用序批式生物膜反应器(SBBR法)为基础处理方法，选择复合无纺布包括火山岩为固定填料，在系统整体运行周期中分阶段处理废水，在进水阶段通过设置活性炭进行物理吸附进行对废水的初次处理，反应阶段在SBBR法对废水处理的同时，通过电化学再生法同步处理初次吸附废水后的活性炭，完成活性炭的循环再生。工艺复杂，能源要求较高。
上述常用方法仍存许多问题，特别是处理各种品种制药废水的能力，以及处理高浓度废水的有效性不高。开发研究高效且费用低的处理技术，加强对制药废水的处理，是确保制药业稳健发展和保护生态环境的重点工作。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种制药污水处理方法。该方法能够有效去除高浓度制药污水中的有机物、盐、氨氮等，处理方法操作简单，运行稳定，实际工程可行性高。
本发明的技术方案如下：
一种制药污水处理方法，包括如下步骤：
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的污水收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌30～60分钟，静置2～8小时，去除沉淀物；收集污水；
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂,硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应5～10小时；
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
优选地，步骤1中所述混凝剂主要由以下重量份数的原料组成：硫酸铝5～15份、偏铝酸钠10～30份、偶氮二异丁腈10～22份、硫代硫酸钠8～18份、十二烷基苯磺酸钠5～20份、阳离子聚丙烯酰胺10～30份、聚丙烯酰胺8～19份和粉煤灰20～65份。
进一步优选地，步骤1中所述混凝剂主要由以下重量份数的原料组成：硫酸铝8～12份、偏铝酸钠15～20份、偶氮二异丁腈13～18份、硫代硫酸钠10～15份、十二烷基苯磺酸钠10～19份、阳离子聚丙烯酰胺15～25份、聚丙烯酰胺10～15份和粉煤灰30～60份。
优选地，步骤2中所述硫酸亚铁的加入量为200～275mg/L。
优选地，步骤2中所述的双氧水的加入量为污水体积的1～5％。
优选地，步骤2中所述活性炭负载Fe3+催化剂为活性炭负载硫酸铁。
优选地，步骤2中所述活性炭负载Fe3+催化剂的加入量为100～175mg/L。
其中，步骤2中所述的活性炭负载Fe3+催化剂其制备方法为：将定量的硫酸铁溶于去离子水后用活性碳吸附，超声处理后干燥即得。
举例为：将8.0ｇ硫酸铁溶于25ｍL去离子水后加入到60ｇ活性炭中，超声处理后于105～110℃干燥8～10h，即得活性炭负载Fe3+催化剂。
优选地，步骤2中所述的超声波，其震荡的频率为20 kHz～50 MHz，功率大于200W；
进一步优选，其震荡的频率为25KHz～130KHz。
优选地，步骤3中臭氧的通入量为200～300mg/m3•h。
优选地，步骤3中双氧水的加入量为污水体积的1～3％。
本发明的技术效果：
本发明的污水处理方案，首先，采用新配方的混凝剂对污水沉淀；特别是，阳离子聚丙烯酰胺对沉淀对沉淀有机物的效率增加。其次，芬顿氧化中通过活性炭负载Fe3+催化剂的作用下，提高了芬顿氧化氧化的效率，对提高制药污水中COD、BOD和NH3-N的去除率具有增效的作用。最后，再利用臭氧和双氧水联合氧化技术，进一步提高氧化效率；避免现有技术中微生物处理要求苛刻的问题。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，应该正确理解的是：本发明的实施例仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，所以，在本发明的方法前提下对本发明的简单改进均属于本发明要求保护的范围。
活性炭负载Fe3+催化剂可按照上述步骤进行放大制备。
以下各实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
实施例 1
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的废收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌40分钟，静置3小时，去除沉淀物；
其中，混凝剂的重量组分为：硫酸铝10份、偏铝酸钠17份、偶氮二异丁腈15份、硫代硫酸钠12份、十二烷基苯磺酸钠15份、阳离子聚丙烯酰胺20份、聚丙烯酰胺12份和粉煤灰40份。
混凝剂的加入量为不在有沉淀产生为止。
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂，硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应8小时；
其中，活性炭负载Fe3+催化剂为150mg/L；硫酸亚铁的加入量为250mg/L；双氧水的加入量为污水体积的3％；超声的震荡工作频率为80KHz。
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
其中，臭氧的通入量为250mg/m3•h；双氧水的加入量为污水体积的2％；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
实施例 2
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的废收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌60分钟，静置8小时，去除沉淀物；
其中，混凝剂的重量组分为：硫酸铝15份、偏铝酸钠30份、偶氮二异丁腈22份、硫代硫酸钠18份、十二烷基苯磺酸钠20份、阳离子聚丙烯酰胺30份、聚丙烯酰胺19份和粉煤灰65份。
混凝剂的加入量为不在有沉淀产生为止。
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂，硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应10小时；
其中，活性炭负载Fe3+催化剂为175mg/L；硫酸亚铁的加入量为275mg/L；双氧水的加入量为污水体积的5％；超声的震荡工作频率为130KHz。
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
其中，臭氧的通入量为300mg/m3•h；双氧水的加入量为污水体积的3％；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
实施例 3
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的废收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌60分钟，静置2小时，去除沉淀物；
其中，混凝剂的重量组分为：硫酸铝5份、偏铝酸钠10份、偶氮二异丁腈10份、硫代硫酸钠8份、十二烷基苯磺酸钠5份、阳离子聚丙烯酰胺10份、聚丙烯酰胺8份和粉煤灰20份。
混凝剂的加入量为不在有沉淀产生为止。
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂，硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应10小时；
其中，活性炭负载Fe3+催化剂为100mg/L；硫酸亚铁的加入量为200mg/L；双氧水的加入量为污水体积的1％；超声的震荡工作频率为25KHz。
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
其中，臭氧的通入量为200mg/m3•h；双氧水的加入量为污水体积的1％；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
对比实施例 1
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的废收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌40分钟，静置3小时，去除沉淀物；
其中，混凝剂的重量组分为：硫酸铝10份、偏铝酸钠17份、偶氮二异丁腈15份、硫代硫酸钠12份、十二烷基苯磺酸钠15份、阳离子聚丙烯酰胺20份、聚丙烯酰胺12份和粉煤灰40份。
混凝剂的加入量为不在有沉淀产生为止。
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂，硫酸亚铁和双氧水，反应8小时；
其中，活性炭负载Fe3+催化剂为150mg/L；硫酸亚铁的加入量为250mg/L；双氧水的加入量为污水体积的3％。
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
其中，臭氧的通入量为250mg/m3•h；双氧水的加入量为污水体积的2％；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
对比实施例 2
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的废收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌40分钟，静置3小时，去除沉淀物；
其中，混凝剂的重量组分为：硫酸铝10份、偏铝酸钠17份、偶氮二异丁腈15份、硫代硫酸钠12份、十二烷基苯磺酸钠15份、阳离子聚丙烯酰胺20份、聚丙烯酰胺12份和粉煤灰40份。
混凝剂的加入量为不在有沉淀产生为止。
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应8小时；
其中，硫酸亚铁的加入量为250mg/L；双氧水的加入量为污水体积的3％；超声的震荡工作频率为80KHz。
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
其中，臭氧的通入量为250mg/m3•h；双氧水的加入量为污水体积的2％；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
对比实施例3
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的废收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌40分钟，静置3小时，去除沉淀物；
其中，混凝剂的重量组分为：硫酸铝10份、偏铝酸钠17份、偶氮二异丁腈15份、硫代硫酸钠12份、十二烷基苯磺酸钠15份、聚丙烯酰胺12份和粉煤灰40份。
混凝剂的加入量为不在有沉淀产生为止。
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂，硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应8小时；
其中，活性炭负载Fe3+催化剂为150mg/L；硫酸亚铁的加入量为250mg/L；双氧水的加入量为污水体积的3％；超声的震荡工作频率为80KHz。
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
其中，臭氧的通入量为250mg/m3•h；双氧水的加入量为污水体积的2％；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
验证实施
为了验证本发明技术方案的效果。按上述各实施例对医药污水进行处理，然后对处理后的水质进行检测，结果见表1。（mg/L）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由上表可以看出，实施例1至3的方法处理后的制药污水CODcr、BOD和NH3-N的含量显著降低。对比实施例1和2中步骤2中在氧化时分别缺少超声处理和活性炭负载Fe3+催化剂，芬顿氧化步骤的去除率显著降低，也导致一些有机物不能被氧化，在进一步氧化过程中不能被臭氧进一步氧化。从而去除率显著降低。对比实施例3中混凝剂中不加入阳离子聚丙烯酰胺，一些有机物不能被沉淀，加重了后续步骤处理，去除率降低。可见，本发明通过四步处理后，CODcr、BOD和NH3-N的去除率高，制药污水处理效果较好，工艺简单。

Claims (10)

1.一种制药污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、混凝处理：将制药过程中产生的污水收集至污水池中，加入混凝剂，搅拌30～60分钟，静置2～8小时，去除沉淀物；收集污水；
步骤2、芬顿氧化：步骤1处理后的污水进入芬顿氧化池，向芬顿氧化池中加入活性炭负载Fe3+催化剂,硫酸亚铁和双氧水，在超声波下反应5～10小时；
步骤3、臭氧处理：将步骤2处理后的污水送入臭氧氧化池，向臭氧氧化池通入臭氧，并加入双氧水；至氧化结束；
步骤4、沉淀：将步骤3处理后的污水送入沉淀池，调节pH至中性，沉淀后的水直接排放。
2.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤1中所述混凝剂主要由以下重量份数的原料组成：硫酸铝5～15份、偏铝酸钠10～30份、偶氮二异丁腈10～22份、硫代硫酸钠8～18份、十二烷基苯磺酸钠5～20份、阳离子聚丙烯酰胺10～30份、聚丙烯酰胺8～19份和粉煤灰20～65份。
3.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤1中所述混凝剂主要由以下重量份数的原料组成：硫酸铝8～12份、偏铝酸钠15～20份、偶氮二异丁腈13～18份、硫代硫酸钠10～15份、十二烷基苯磺酸钠10～19份、阳离子聚丙烯酰胺15～25份、聚丙烯酰胺10～15份和粉煤灰30～60份。
4.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤2中所述硫酸亚铁的加入量为200～275mg/L。
5.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤2中所述的双氧水的加入量为污水体积的1～5％。
6.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤2中所述活性炭负载Fe3+催化剂为活性炭负载硫酸铁；所述活性炭负载Fe3+催化剂的加入量为100～175mg/L。
7.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤2中所述的活性炭负载Fe3+催化剂其制备方法为：将定量的硫酸铁溶于去离子水后用活性碳吸附，超声处理后干燥即得。
8.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤2中所述的超声波，其震荡的频率为20 kHz～50 MHz，功率大于200W；优选，其震荡的频率为25KHz～130KHz。
9.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤3中臭氧的通入量为200～300mg/m3•h。
10.如权利要求1所述制药污水处理方法，其特征在于，步骤3中双氧水的加入量为污水体积的1～3％。
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韩颖 主编, 中国轻工业出版社 *

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