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生产医药的废水处理方法实例

时间:2017/1/15 14:47:26【
江苏某化工企业主要生产酮康唑酯、活性酯以及乙酰基-γ-丁内酯等医药中间体。其生产废水含有小分子挥发性有机物、芳香族有机物、浓盐酸等,具有刺鼻气味,色度高(呈深褐色)、COD高、溶解性固含量高,属于难降解废水。根据该废水的水质特点及处理要求,采用铁炭微电解—Fenton—混凝沉淀—水解酸化—UASB—A/O工艺对其进行处理,经过12个月的稳定运行,出水水质达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的Ⅲ级标准,满足当地接管要求。

  1 进水水质

  该工程设计处理能力为320 t/d,其中生产废水约为80 t/d,车间冲洗水、生活污水约为240 t/d,其水质如表 1所示。

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  2 处理工艺

  根据该生产废水的水质特点及处理要求,采用铁炭微电解—Fenton—混凝沉淀—水解酸化—UASB—A/O工艺处理该废水,工艺流程如图 1所示。

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  图 1 医药中间体生产废水处理工艺流程

  3 主要构筑物

  3.1 铁炭反应塔

  铁炭反应塔采用钢衬PP材质,处理水量为80 m3/d,设计尺寸D 2.0 m×4.0 m,有效水深3.5 m,水力停留时间3 h。内部装填6 m3新型铁炭微电解填料,该填料采用高温微孔活化技术生产,平均粒径在12~14 mm、堆积密度1.0~1.2 g/cm3、比表面积1.3 m2/g、孔隙率≥65%。由于该填料将微电解正负极材料及催化元素有机地结合到一起,使放电反应畅通无阻,避免了运行过程中填料钝化、板结等现象发生,同时设置pH在线监测仪和硫酸加药系统各1套。

  3.2 Fenton氧化槽

  Fenton氧化槽采用钢衬PP材质,处理水量为80 m3/d,设计尺寸3.0 m×2.5 m×3.5 m,有效水深3.0 m,水力停留时间5.5 h,设置双氧水加药系统1套。

  3.3 混凝沉淀槽

  混凝槽采用碳钢防腐,处理水量80 m3/d,设计尺寸2.5 m×1.5 m×3.0 m,有效水深2.5 m,q=1.48m3/(m2·h),设置PAM加药系统、液碱加药系统、pH在线监测仪各1套。

  3.4 综合调节池

  调节池采用半地下式钢砼结构,处理水量320 m3/d,设计尺寸5.4 m×4.7 m×3.5 m,有效水深4.0 m,水力停留时间5.5 h,池底设有穿孔管,起调节水质的作用,同时还可以去除部分污染物。

  3.5 水解酸化池

  调节池出水通过水泵进入水解酸化池。水解酸化池采用半地下式钢砼结构,2座并联,处理水量320 m3/d,设计尺寸5.55 m×4.55 m×7.5 m,有效水深7.0 m,水力停留时间26.5 h,设置潜水搅拌机2台,P=1.5 kW。

  3.6 UASB反应器

  水解酸化池出水通过水泵进入UASB反应器。UASB反应器采用碳钢材质,内部采用玻璃钢防腐,2座并联,处理水量320 m3/d,设计尺寸D 6.0 m×12.0 m,q=0.47 m3/(m2·h),有效水深8 m,水力停留时间34 h,设置三相分离器、布水系统和加热系统各2套。

  3.7 兼氧池

  UASB反应器出水通过水泵进入兼氧池。兼氧池采用半地下式钢砼结构,处理水量320 m3/d,设计尺寸7.55 m×3.85 m×5.5 m,有效水深5 m,水力停留时间11 h,在缺氧池底部设置隔膜曝气头,控制DO在0.1~0.5 mg/L。

  3.8 好氧池

  兼氧池出水通过水泵进入好氧池。好氧池采用半地下式钢砼结构,2座串联,处理水量320 m3/d,设计尺寸9.55 m×3.45 m×5.5 m,有效水深4.8 m,水力停留时间22 h。罗茨风机2台供氧,1开1备,Q=5.56 m3/h,P=7.5 kW,在好氧池底部设置隔膜曝气头,气水比15∶1,控制DO在1.5~3.5 mg/L,池内设置组合填料,以增加污泥浓度和生物量。

  4 运行效果及讨论

  4.1 铁炭微电解—Fenton工艺运行效果

  微电解又称内电解、零价铁法,它是以铁为阳极,含碳物质为阴极,废水中的离子作为电解质,形成原电池,利用金属腐蚀原理对废水进行处理。其不但可以去除部分难降解有机物,还可以改变部分有机物的形态和结构,提高废水的可生化性。向铁炭微电解反应出水中加入H2O2,使其与生成的Fe2+构成Fenton试剂,产生的·OH能迅速引发氧化链反应,最终将有机污染物分解为CO2和H2O。同时Fe2+被部分氧化成Fe3+,并以Fe(OH)3形式存在,新生Fe(OH)3具有絮凝作用,可以进一步降低废水的COD。在铁屑投加量为25 g/L、铁炭质量比为7∶1、pH为3、反应时间为4 h的条件下,铁炭微电解—Fenton工艺对COD的去除效果如图 2所示。

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