CN209957618U - 医药综合废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医药综合废水处理系统；所述系统包括依次相连的调节池、铁炭塔、催化氧化池、中和反应池、初沉池、综合调节池、气浮池、水解酸化池、水解沉淀池、AO单元、二沉池、反应终沉池和标排口；该系统还包括分别与初沉池、气浮池、水解沉淀池、二沉池、反应终沉池相连的污泥浓缩池，所述污泥浓缩池还分别与集水池和压滤装置相连，所述集水池出水口与综合调节池相连。该系统针对成分复杂的医药综合废水的具体特征，将物化处理、高级氧化处理与生物处理单元相结合，提供兼具效果和效率的医药综合废水处理系统。

Description

医药综合废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种医药废水处理技术领域，尤其涉及一种医药综合废水处理系统。

背景技术

近年来，随着医药工业飞速的发展，制药废水已成为严重的污染源之一，医药废水具有成分复杂，有机污染物种类多、浓度高，COD值和BOD值高且波动性大，废水的BOD/COD值差异较大，悬浮物和NH₃-N浓度高，色度深，含有难生物降解和毒性物质等特点，是较难处理的工业废水之一。如何处理该类废水并使废水达标排放是当今环境保护的一个难题。

医药废水未经处理或处理未达到放标准而直接进入环境，将造成严重的危害。医药废水中难降解有机物含量多，且大多具有较强的毒性和“三致”作用，这些难降解污染物排入水体后，长时间残留在水体中，并通过食物链积累、富集，最终进入人体产生毒性。当有机物含量过大，生物氧化分解所消耗氧的速率超过复氧速率时，将使水体缺氧，从而造成水体中好氧水生物死亡，使厌氧微生物消化产生甲烷、硫化氢等物质，进一步抑制水生生物，使水体发臭。此外，药剂及其合成中间体往往具有一定的杀菌或抑菌作用，从影响水体中细菌、藻类等微生物的新陈代谢，并最终破坏整个生态系统的平衡。

近年来，医药废水的排放总量越来越大，成分越来越复杂，新型的污染物越来越多，处理方法越来越多元化。由于利用单一的处理技术进行制药废水的处理有一定的局限性，国内学者将研究重点放在多种技术的优化组合，前期处理以物理化学方法为主，目的是降低医药废水的毒性，核心处理以生物方法为主，主要处理医药废水中的BOD和氨氮。因此，探索物化方法、高级氧化技术与生物处理相结合，使其发挥协同作用，这将是未来高含量医药废水研究领域的发展方向。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种医药综合废水处理系统，该系统针对高浓医药综合废水的具体特征，将物化单元、高级氧化单元与生物处理单元相结合，提供兼具效果和效率的、且能够同时处理成分复杂的（如，含高浓/高盐废水、低浓度废水、生活废水等）医药综合废水处理系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型涉及一种医药综合废水处理系统，所述系统包括依次相连的调节池、铁炭塔、催化氧化池、中和反应池、初沉池、综合调节池、气浮池、水解酸化池、水解沉淀池、AO单元、二沉池、反应终沉池和标排口；该系统还包括分别与初沉池、气浮池、水解沉淀池、二沉池、反应终沉池相连的污泥浓缩池，所述污泥浓缩池还分别与集水池和压滤装置相连，所述集水池出水口与综合调节池相连。

所述调节池上设有医药废水进口；所述综合调节池上设有生活废水进口。

所述系统还包括三效蒸发脱盐单元；所述三效蒸发脱盐单元包括依次相连的车间集水池、三效蒸发器；所述三效蒸发器的出水口与医药废水进口相连。高盐废水（含盐质量分数≥1%的废水，即车间出水）直接排放进入车间集水池。

所述三效蒸发器采用一效降膜，二、三效强制循环蒸发的方式，蒸发浓缩液进入到结晶机结晶后，由离心机完成固液分离，离心后的母液由泵入到原料储罐再进入到蒸发系统进行蒸发结晶和固液分离，形成循环的蒸发结晶过程，蒸发产生的冷凝水，即高浓废水，进入调节池进行后续处理。

作为本实用新型的一个实施方案，所述调节池上还设有酸碱投加口；通过该酸碱投加口加酸至调节池内废水pH=2。

作为本实用新型的一个实施方案，所述调节池、综合调节池内分别设有穿孔管进行曝气搅拌。其目的在于提高调节效率。

作为本实用新型的一个实施方案，所述催化氧化池设有双氧水投加口。

作为本实用新型的一个实施方案，所述中和反应池分别设有碱投加口，PAC、PAM投加口。通过碱投加口加碱至中和反应池废水pH为中性。

作为本实用新型的一个实施方案，所述综合调节池上还设有碱投加口。通过碱投加口加碱至综合调节池废水pH为中性。

作为本实用新型的一个实施方案，所述气浮池设有PAC、PAM投加口。

作为本实用新型的一个实施方案，所述水解沉淀池还设有与水解酸化池相连的污泥回流口，水解沉淀池的上清液出口与A池相连，水解沉淀池的剩余污泥出口与污泥浓缩池相连。

作为本实用新型的一个实施方案，所述O池还设有与A池相连的混合液回流口，O池的剩余混合液出口与二沉池相连。

作为本实用新型的一个实施方案，所述二沉池还设有与O池相连的污泥回流口，二沉池的上清液出口与反应终沉池相连，二沉池的剩余污泥出口与污泥浓缩池相连。

作为本实用新型的一个实施方案，所述反应终沉池内设有依次相连的氧化单元、中和混凝单元和沉淀单元，中和混凝单元设有药剂投加口；二沉池的清液出口与氧化单元相连，沉淀单元的污泥出口与污泥浓缩池相连，沉淀单元的清液出口与标排口相连。

作为本实用新型的一个实施方案，所述污泥浓缩池的污泥出口与压滤装置相连，污泥浓缩池的上清液出口与集水池相连；所述压滤装置设有泥饼出口和滤液出口；所述滤液出口与集水池相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

（1）充分考虑废水特征，重点突出对CODcr的去除，主要通过水解酸化+水解沉淀池，A池+O池，协同作用去除CODcr；其中，A池废水在反硝化菌的作用下，发生反硝化反应，进行生物脱氮；O池废水中的有机物质在好氧菌团及硝化菌的作用下发生碳化反应及硝化反应；使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以净化。

（2）本系统采用铁碳塔+催化氧化池，有利于强化其对有毒有害、难降解物质的处理，降低二氯乙烷、四氯乙烯对生化系统的抑制，提高废水的B/C比，增强废水中有机物的可生化性。

（3）高盐废水（含盐质量分数≥1%的废水，即车间出水）采用三效蒸发脱盐预处理后得到的高浓废水进入调节池开始后续处理，大幅度降低了生化系统中废水中盐含量和废水中的CODcr，有力地促进后续生化处理的效果和效率；由于物料的特性在蒸发过程中容易产生晶体析出现象，故本系统采用一效降膜，二、三效强制循环蒸发的方式，蒸发浓缩液进入到结晶机结晶后，由离心机完成固液分离，离心后的母液由泵入到原料储罐再进入到蒸发系统进行蒸发结晶和固液分离，形成循环的蒸发结晶过程，蒸发产生的冷凝水进入调节池再处理，得到的盐，即硫酸钠晶体以固态的形式回收处理。

（4）充分考虑废水中含有的有机氮，本系统的生化组合单元中包含生物脱氮单元，具体为A/O+二沉池。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的医药综合废水处理系统的结构框图；

图2为实施例1的医药综合废水处理系统的平面结构图；

图3为三效蒸发脱盐单元的结构框图；

图4为水解沉淀池剖面图；

图5为水解酸化池剖面图；

图6为A池剖面图；

图7为O池剖面图；

其中，1为调节池，2为铁炭塔，3为催化氧化池，4为中和反应池，5为初沉池，6为综合调节池，7为气浮池，8为水解酸化池，9为水解沉淀池，10为A池，11为O池，12为二沉池，13为反应终沉池，14为标排口，15为污泥浓缩池，16为压滤装置，17为集水池，18为生活废水入口，19为医药废水进口，20为风机房，21为加药间，22为车间集水池，23为三效蒸发器，24为盐回收处理装置，25为氧化单元，26为中和混凝单元，27为沉淀单元，28为中心导流筒，29为出水堰，30为混凝土，31为出水斗，32为组合填料，33为穿孔曝气管，34为第一潜水搅拌机，35为法兰，36为管道，37为过水管，38为第二潜水搅拌机，39为过水管道，40为可提升微孔曝气管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例

本实施例涉及一种医药综合废水处理系统；结构框图如图1所示，平面结构如图2所示；包括依次相连的调节池1、铁炭塔2、催化氧化池3、中和反应池4、初沉池5、综合调节池6、气浮池7、水解酸化池8、水解沉淀池9、A池10、O池11、二沉池12、反应终沉池13和标排口14；该系统还包括分别与初沉池5、气浮池7、水解沉淀池9、二沉池12、反应终沉池13相连的污泥浓缩池15，所述污泥浓缩池15分别与集水池17和压滤装置16相连。

所述调节池1设有医药废水进口19（医药废水，指的是高盐医药废水经三效蒸发预处理后得到的高浓废水，高盐废水指的是含盐质量分数≥1%的废水，即车间出水）、酸碱投加口。通过该酸碱投加口加酸至调节池内废水pH=2。为提高调节效率，作为本实施例的一个优选实施方案，该调节池1中设穿孔管。

该系统还可包括三效蒸发脱盐单元；如图3所示，所述三效蒸发脱盐单元包括依次相连的车间集水池22、三效蒸发器23；所述三效蒸发器23的出水口与医药废水进口19相连进入调节池1。高盐废水（含盐质量分数≥1%的废水，即车间出水）直接排放进入车间集水池22。该三效蒸发器23采用一效降膜，二、三效强制循环蒸发的方式，蒸发浓缩液进入到结晶机结晶后，由离心机完成固液分离，离心后的母液由泵入到原料储罐再进入到蒸发系统进行蒸发结晶和固液分离，形成循环的蒸发结晶过程，蒸发产生的冷凝水，即高浓废水，进入调节池1进行后续处理；盐经盐回收处理装置24进行回收利用处理。

所述催化氧化池3设有双氧水投加口。

所述中和反应池4分别设有碱投加口、PAC、PAM投加口。通过碱投加口加碱至中和反应池4内废水pH为中性。

所述初沉池5的上清液出口与综合调节池6相连，初沉池5的污泥出口与污泥浓缩池15相连。

所述综合调节池6上还设有生活废水入口18以及碱投加口；为提高调节效率，作为本实施例的一个优选实施方案，所述综合调节池6内设有穿孔管。通过碱投加口加碱至综合调节池6内废水pH为中性，再用泵送至气浮池7。

所述气浮池7设有PAC、PAM投加口，气浮池7的上清液出口与水解酸化池8相连，气浮池7的气浮浮渣出口与污泥浓缩池15相连。

所述水解沉淀池9还设有与水解酸化池8相连的污泥回流口，水解沉淀池9的上清液出口与A池10相连，水解沉淀池9的剩余污泥出口与污泥浓缩池15相连。其中，水解沉淀池9的剖面图如图4所示，上部为水解区，下部为沉淀区，沉淀区是在池内底部由混凝土30砌成的倒V结构空间，污泥回流口和剩余污泥出口均设于其底部；池内上方水解区设有中心导流筒28，池体上方两侧分别设有出水堰29和出水斗31，出水经出水堰29和出水斗31进入A池10。水解酸化池8的剖面图如图5所示，池内底部设有穿孔曝气管33，中部设有组合填料32，池内一侧底部还设有第一潜水搅拌机34，气浮池7的上清液出水经管道36进入水解酸化池8，所述管道36设有调节进水流速的为法兰35。

A池10的剖面图如图6所示，水解沉淀池9的出水经过水管37进入A池10，A池10内底部设有第二潜水搅拌机38。

O池11的剖面图如图7所示，在A池10上部设有平行于A池10底部的过水管道39，A池10出水经过水管道39进入O池11，过水管道39上间隔设有可提升微孔曝气管40，该可提升微孔曝气管40垂直悬挂设于过水管道39上。

所述O池11还设有与A池10相连的混合液回流口，O池11的剩余混合液出口与二沉池12相连。

所述二沉池12还设有与O池10相连的污泥回流口，二沉池12的上清液出口与反应终沉池13相连，二沉池12的剩余污泥出口与污泥浓缩池15相连。

所述反应终沉池13内设有依次通过管路相连的反应单元（氧化单元25和中和混凝单元26）和沉淀单元27；二沉池12的清液出口与氧化单元25、中和混凝单元26依次相连，中和混凝单元26设有药剂投加口，沉淀单元27的污泥出口与污泥浓缩池相连，沉淀单元27上设有与标排口14相连的清液出口。

所述污泥浓缩池15的污泥出口与压滤装置16相连，污泥浓缩池15的上清液出口与集水池17相连。

所述压滤装置16设有泥饼出口和滤液出口；所述滤液出口与集水池17相连。

所述集水池17出水还与综合调节池6相连。

加药可以在加药间21里进行，加药间21内设有分别与调节池1的酸、碱投加口、双氧水投加口、中和反应池4的碱投加口、中和反应池4的PAC、PAM投加口、综合调节池6的碱投加口、气浮池7的PAC、PAM投加口、反应终沉池13的药剂投加口相连的投药管道。

风机房20设备分别为调节池1的穿孔管、综合调节池6的穿孔管等输出氧气/空气进行曝气搅拌。

本实施例的医药综合废水处理系统的原理说明如下：

（1）车间集水池内的高盐废水经三效蒸发脱盐预处理后得到的高浓度废水进入调节池。为满足进铁碳塔废水的进水PH，调节池加酸调节废水pH为2，为提高调节效率，池中设穿孔管曝气搅拌。

（2）调节池废水用泵打入铁炭塔中进行铁炭微电解反应，废水中含有的杂环、苯环、硝基及二氯乙烷等难降解物质，铁与炭之间会形成无数个微电流反应池，同时释放出氢气，废水中的硝基类化合物等被还原成苯胺类化合物，苯胺类化合物、二氯乙烷、四氯乙烯和其它有机物如酚类在电解氧化与电解絮凝的共同作用下继而再氧化分解。反应后废水自流至催化氧化池。

铁碳原理：

铁屑中含有碳，在废水介质中发生电化学反应：

阳极：Fe-2e→Fe²⁺ E⁰(Fe²⁺/Fe)=-0.44V

阴极：2H⁺+2e→2[H]→H₂ E⁰(H+/H₂)=0.00V

当有O₂时，O2+4H⁺+4e→2H₂O E⁰(O₂)=1.23V

由上述反应式可知，酸性充氧条件下腐蚀最快，无氧则腐蚀速度明显减慢，电化学反应产生的新生态Fe²⁺经与碱中和后，生成Fe(OH)₂，其吸附能力很强，能去除废水中的CODcr、SS、铜。

在酸性充氧条件下，铁本身也是一种较强的还原剂；同时，铁碳电化学反应的电化学能较高，可使溶液中的胶体电泳沉积，除去部分胶体物质；阳极反应放出的电子可使某些不饱和键断键或长链化合物断裂；阴极产生一系列中间反应产物，如O₃、H₂O₂等，具有极强的氧化性；这几方面协同作用，可以打开废水中的杂环类物质与苯环类物质，降低废水的COD与色度，提高废水的可生化性。

（3）向催化氧化池加一定量的双氧水，同时配合铁碳塔出水中的亚铁离子，催化氧化池内可形成Fenton强氧化剂，进一步氧化铁碳塔出水中的难降低有机物和有毒物质，保证后续生化池的运行，降低废水的CODcr，提高废水的B/C值。

催化氧化原理：

Fenton试剂是由亚铁离子（催化剂）和过氧化氢（氧化剂）组合，在酸性条件下发生下列反应：

Fe²⁺ + H₂O₂ Fe³⁺ + ·OH + OH^-

Fe²⁺ + ·OH Fe³⁺ + OH^-

Fe³⁺ + H₂O₂ Fe²⁺ + HO₂ + H⁺

HO₂ + H₂O₂ O₂+ .OH + H₂O

RH + ·OH CO₂+ H₂O

Fe²⁺ + O₂+4 H⁺ 4Fe³⁺ + H₂O

Fe³⁺ + OH^- Fe(OH)₃

Fe²⁺ 与H₂O₂反应很快，生成.OH自由基，氧化能力仅次于氟，氧化能力很强；有Fe³⁺存在时，Fe³⁺ 与H₂O₂缓慢反应生成Fe²⁺，Fe²⁺ 再与H₂O₂快速反应生成·OH，·OH与有机物RH反应，使其发生炭链裂变，最终氧化为CO₂ 和H₂O，从而达到降低废水CODcr的目的。同时，Fe^{2 +} 作为催化剂，最终被氧化成Fe³⁺，在一定pH值下，生成Fe(OH)₃，可吸附有机物，沉淀悬浮物。

（4）催化氧化池出水自流入中和反应池，通过加碱调节废水pH至中性，再加药剂PAC、PAM絮凝反应后，混合液流入初沉池进行泥水分离，上清液进入综合调节池，下层污泥定期排入污泥浓缩池。

（5）低浓度废水、生活废水和初沉池上清液一起进入综合调节池，开启搅拌混合均匀，加酸、碱调节废水pH至中性后用泵送至气浮池。为提高调节效率，综合调节池中设穿孔管曝气搅拌。

（6）气浮废水在加入药剂PAC、PAM后，形成大量的絮状体，絮状体经气浮渣水分离，浮渣进入污泥浓缩池，清液流入水解酸化池。

（7）水解酸化池中的兼性菌团利用水解、酸化作用，把大分子的、难降解的有机物转化为小分子的、易降解的有机物，降低废水的CODcr，提高废水的可生化性。水解酸化池出水流入水解沉淀池进行泥水分离，上清液流入A池，下层污泥回流至水解酸化池前端补充池内污泥浓度，剩余污泥进入污泥浓缩池。

（8）A池废水在反硝化菌的作用下，发生反硝化反应，进行生物脱氮。O池废水中的有机物质在好氧菌团及硝化菌的作用下发生碳化反应及硝化反应。O池混合液部分回入A池前端，部分流入二沉池进行泥水分离，上清液流入反应终沉池，下层污泥回至O池前端补充O池污泥浓度，剩余污泥排入污泥浓缩池。

（9）二沉池出水进入反应终沉池的反应单元，若出水不达标，在反应单元加药剂进行反应絮凝，在沉淀单元进行泥水分离，上清液流入标排口达标排放，下层污泥排入污泥浓缩池。

（10）污泥浓缩池的污泥泵入压滤装置（隔膜压滤机）进行机械脱水，泥饼外运（干泥外运）。污泥浓缩池上清液及压滤装置滤液进入集水池经泵送至综合调节池。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (10)

1.一种医药综合废水处理系统，其特征在于，所述系统包括依次相连的调节池、铁炭塔、催化氧化池、中和反应池、初沉池、综合调节池、气浮池、水解酸化池、水解沉淀池、A池、O池、二沉池、反应终沉池和标排口；该系统还包括分别与初沉池、气浮池、水解沉淀池、二沉池、反应终沉池相连的污泥浓缩池，所述污泥浓缩池还分别与集水池和压滤装置相连，所述集水池出水口与综合调节池相连；所述调节池上设有医药废水进口；所述综合调节池上设有生活废水进口。

2.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述系统还包括三效蒸发脱盐单元；所述三效蒸发脱盐单元包括依次相连的车间集水池、三效蒸发器；所述三效蒸发器的出水口与医药废水进口相连。

3.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述调节池上还设有酸碱投加口；通过该酸碱投加口加酸至调节池内废水pH=2。

4.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述调节池、综合调节池内分别设有穿孔管进行曝气搅拌。

5.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述催化氧化池设有双氧水投加口；所述中和反应池分别设有碱投加口、PAC、PAM投加口；所述综合调节池上还设有碱投加口；所述气浮池设有PAC、PAM投加口。

6.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述水解沉淀池还设有与水解酸化池相连的污泥回流口，水解沉淀池的上清液出口与A池相连，水解沉淀池的剩余污泥出口与污泥浓缩池相连。

7.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述O池还设有与A池相连的混合液回流口，O池的剩余混合液出口与二沉池相连。

8.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述二沉池还设有与O池相连的污泥回流口，二沉池的上清液出口与反应终沉池相连，二沉池的剩余污泥出口与污泥浓缩池相连。

9.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述反应终沉池内设有依次相连的氧化单元、中和混凝单元和沉淀单元，中和混凝单元设有药剂投加口；二沉池的清液出口与氧化单元相连，沉淀单元的污泥出口与污泥浓缩池相连，沉淀单元的清液出口与标排口相连。

10.根据权利要求1所述的医药综合废水处理系统，其特征在于，所述污泥浓缩池的污泥出口与压滤装置相连，污泥浓缩池的上清液出口与集水池相连；所述压滤装置设有泥饼出口和滤液出口；所述滤液出口与集水池相连。

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