某制药废水小试和工程设计 应用研究

来源: 未知 作者:paper 发布时间: 2020-04-17 11:50
论文地区:中国 论文语言:中文 论文类型:医学论文
摘要 21世纪以来,随着人口基数的不断增长,医药技术不断发展,各种各样的 新药被研发出来并投入生产,原料药作为药品生产的基础,我国年产量达到80 万吨。在原料药生产过程中排
摘要
21世纪以来,随着人口基数的不断增长,医药技术不断发展,各种各样的 新药被研发出来并投入生产,原料药作为药品生产的基础,我国年产量达到80 万吨。在原料药生产过程中排放出较难处理的制药废水,如果这些废水直接排 放,将对周边自然水体产生破坏性的不可逆的影响。
本文以江苏某医药公司污水处理站系统改造为背景,原料药为该公司的主 要产品,产品种类多达60多种,具有极高的市场占有率。通过查阅资料,了解 国内外常用的制药废水处理技术后,结合以往的工程经验以及污水站现有状况, 充分考虑利用原有构筑物和因地制宜的原则,选择了以“水解酸化+IC厌氧系统 +好氧系统+MBR”为主的生化处理工艺。
通过厌氧小试试验验证了该公司污水处理站调节池废水的可生化性,同时 进一步提高容积负荷,最终得到小试所能达到的最高负荷8.8kgCOD/(m3.d),在 此负荷下小试装置仍然具有较高的COD去除率。在小试成功的基础上,以 4000m3/d的水量以及进水COD浓度为6000mg/L为基准,对污水处理站原有构 筑物设计参数进行校核,在原有两座UASB厌氧反应器的基础上新增了两座IC 厌氧反应器并将原有三沉池改造为MBR。对系统改造工程的投资提出估算,预 估了系统改造工程实施所需的人工、工具以及工期等。系统改造完成后进行调 试,对进出水水质进行监测,COD去除率达到94%以上,出水符合《污水排入 城镇下水道水质标准》。统计污水站运行过程中产生的电费、药剂费、人工费、 蒸汽费等,折合出吨水处理成本约为5.88元。江苏某医药公司污水处理站的系 统改造为该公司提高了经济效益以及环境效益,此外也对同类废水的处理具有 一定的参考意义。
摘要 I
Abstract II
第一章绪论 1
1.1课题的研究背景 1
1.2制药工业发展现状及废水的特点 1
1.2.1制药工业发展现状 
第二章某医药公司制药废水厌氧小试研究 
2.1试验废水的来源及主要的污染因子 
第三章某医药公司制药废水处理改造工程 
3.1工程概况 
3.1.1废水来源 
第四章结论和建议 
4.1结论 
第一章绪论
1.1课题的研究背景
随着制药行业的不断高速发展,水污染亦成为了人们不得不面对的问题, 制药废水中的高浓度有机物极大的冲击了我国现有河道及地下水,对其水质产 生了不可逆的破坏。据统计,到21世纪初我国医药行业已经得到大力发展,总 产值占全国总产值的3%左右,但是生产过程中排放的污染总量则占到全国污染 总量的6%左右⑴,制药行业成为了国家环保部门确定的环境重点治理行业之一。
江苏某医药公司主要以生产化学合成原料药为主,产品主要包括抗肿瘤、 造影剂、麻醉剂等手术用药,从成立至今已逐渐扩建成五期车间,拥有生产车 间40多个。现有污水处理站一座,用于处理制药过程中产生的废水以及生活污 水,虽然已经经过了二期改造,并对某些单元做了长远的规划,然而随着车间 生产产品种类的多样化和生产规模的不断扩大,废水水质和水量与以往相比都 有较大的变化,现有的污水处理系统已经很难将废水处理达标,所以需要在原 有污水处理系统的基础上进行升级改造,以满足出水指标的要求。
1.2制药工业发展现状及废水的特点
121制药工业发展现状
随着世界人口的增长以及国际医药市场需求的扩大,制药技术的不断创新, 我国医药企业在国际上已经具备了一定的竞争力,我国已经成为了制药企业增 长速度最快的国家之一。我国已经建立起包括化学原料药制造,化学制剂制造 为主,中药材及中成药加工为辅,生物制药为补充的产业体系。我国的化学原 料药和中药岀口量保持持续增长,自2012年以来,中国已经在国际医药市场中 占据重要地位,“十二五”时期,医药行业已经产生了3家年销售额超过千亿大 关、1家销售额超过500亿元的业务覆盖全国范围的企业,在此同时还形成了 24家年销售额超过百亿元的区域覆盖性医药企业。
“十二五”之后,制药行业利润增长速度有所放缓,但是医药行业依然保 持着10%左右的利润增长比例。我国人口老龄化程度越来越严重的社会现象以 及二孩政策的实施又会提供给医药企业足够的发展空间,医药行业还具备较好 的发展势头。
1.2.2制药废水的水质特点
21世纪是制药企业高速发展的时期,在此期间出现了大量的制药企业,但 是受各种因素的影响,难以形成规模化生产,同时也存在着较多的环保问题, 比如环保投入较低,污染问题严重等情况。根据相关统计数据公示,到2015年 为止,我国注册有制药公司约8000家,排放的废水总量已经超过6亿吨,制药 行业排放废水总量已达到总工业废水的3%左右⑵。制药过程中排放的废水已经 成为水体中新兴污染物的来源之一⑶。受制药生产工艺的的影响,各医药公司排 放的废水又有所不同,2008年我国首次发布《制药工业水污染物排放标准》,规 范了各类制药废水的排放标准,为制药废水的处理要求提供了依据。
化学合成制药是以化学反应为手段将有机原料或无机原料合成药品或中间 体的一种制药方式,其产生的废水主要包括母液类、回收残液、冲洗废水以及 辅助过程排水和生活污水。由于其生产原料利用率不高,较多原料未能得到有 效利用,化学合成制药废水具有如下特点:1、较高的COD浓度,废水中含有 反应未完全的残留物,受其影响废水COD浓度能够达到几十万毫克每升;2、 盐分含量较高,废水中的盐分主要来源于化学合成反应的副产品;3、pH值波 动较大,需要大量的酸液或碱液进行中和;4、废水中成分单一,微生物所需的 营养元素含量较少,无法支持微生物的正常生命活动;5、废水中含有一定的有 毒物质或无法降解的物质,如苯胺类化合物、酚类化合物、重金属及苯系物等。
1.3制药废水处理的技术研究现状
制药过程排放的生产废水对周边水体生态产生巨大的破坏,制药废水污染 问题引起了东西方国家的高度重视,针对制药废水的处理技术应运而生,产生 了物化处理技术、化学处理技术、生物处理技术以及组合处理技术等一系列水 处理技术。受制药工艺的影响,制药生产过程中所排放的废水也有所差异,应 根据其污染物组成成分及含量采取相应的处理技术,最终才能使出水满足排放 标准的要求。
1.3.1物化处理技术
物化处理技术一般放置于整个水处理系统的首段或末端,将物化处理技术 放置于系统首段时,能够去除废水中的盐分、胶体以及部分有毒物质等,提高 废水的可生化性,为废水的进一步处理奠定基础。对于生化处理后仍未能达到 出水标准的废水,物化处理也可以放置在整个处理系统的末端,用于进一步去 除废水中生化处理不可降解的污染物以实现达标排放的目标。
(1)吸附法
吸附法是指利用大比表面积的吸附材料将废水中的污染物质吸附并固定, 从而降低废水中污染物质浓度的一种方法。常见的可以起吸附作用的物质有活 性炭、煤渣、粉煤灰和皂土等。制药废水中经常以活性炭或煤灰为吸附剂对中 成药、扑热息痛等废水进行预处理,王玉珂⑷利用80%的炉渣和20%的粉煤灰 对制药废水混合废水进行吸附处理,COD去除率达到90%o李德亮⑸以粉煤灰 为吸附剂并与混凝处理联用用以处理强力霉素废水,研究表明将粉煤灰作为吸 附剂,预处理工段COD的去除率可达到37.5%,并且废水B/C比得到显著提高。 武汉健民制药厂利用锅炉燃烧废弃的煤灰为吸附剂,在两级好氧工序之前对制 药废水进行吸附预处理,COD去除率达到41.4%⑹。利用吸附法对生化出水进 行进一步处理也得到了广泛运用,山东鲁抗公司、青海制药公司等医药公司以 炉渣为吸附剂处理生化处理岀水,废水中COD浓度显著降低,实现了废弃炉渣 的再利用,具有经济实用,投资省,操作简单的特点,具有极强的推广意义⑺。 但是,将吸附法广泛运用制药废水的处理还有许多技术难题需要解决,比如吸 附材料成本的控制和吸附材料的资源化处理的问题。
(2)气浮法
气浮法是以溶气系统产生的微小气泡为介质粘附废水中的污染物并形成结 合体,使结合体整体密度小于水从而带动污染物上浮到水面实现污染物与水分 离的一种方法。常见的气浮包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等 多种气浮方式罔。其中化学气浮法广泛应用于固体悬浮物浓度较高的废水,但是 对废水中的可溶性有机物去除率并不高。在制药废水中,气浮法多用于沸点较 高的溶剂或悬浮物浓度较高的废水的预处理工段。
浙江医药股份有限公司新昌制药厂利用CAF涡凹气浮装置进行中试试验, 试验过程中进水COD波动较大,部分时段COD去除率达到40%,且经过气浮 处理后,废水色度有所下降叨。李向东al等对徐州某制药厂高浓度生产废水单独 进行气浮处理,以硫酸铁为凝聚剂,最终COD去除率达到54%O纪国慧Di]等利 用气浮法预处理硫酸庆大霉素制药废水,并以阳离子聚丙烯酰胺为气浮剂,经 过处理后气浮出水含渣量明显减少,SS得到大量去除,去除率达到98.7%,且 经过气浮处理后COD去除率达75.9%O
(3)混凝沉淀法
混凝沉淀是通过向废水中投加混凝剂或助凝剂,破坏废水中的污染物稳定 性,并使其相互凝聚,最终在重力作用下沉降,从而被去除的过程。混凝沉淀 法常用于去除污水中的较小的悬浮固体颗粒以及胶体物质。对污染物去除率的 高低跟污水中的污染物浓度有很大关系,浓度越高则去除率越高。在制药废水 处理中常用聚合氯化铝、聚丙烯酰胺以及氯化铁等作为凝聚剂,取得了较好的 去除效果。
吴郭虎等g以PACS和PAFCS做混凝剂,采取混凝沉淀的方法处理大连制 药厂废水,取得了较好的COD去除率。马立艳问将混凝沉淀作为某制药厂废水 处理的预处理工段,经过预处理后COD去除率达到32%,废水中的有机物和非 溶解性物质得到有效去除,并提高了废水的可生化性。Raj等网将混凝法作为某 含硫制药废水处理的预处理工段,研究结果表明:当制药废水原水COD浓度为 11800-13200mg/L,且将pH控制在8左右,每升水中投加60gCa(OH)2,在预处 理工段硫酸盐最高可去除48%, COD去除率在46%左右,经过混凝处理后,废 水可生化性得到较大提高。Zfimriye Aksup等问利用混凝沉淀法处理青霉素G, 取得了较好的处理效果。
(4)膜分离法
膜分离技术根据膜孔径大小主要分为反渗透技术、超滤技术、纳滤技术和 微滤技术,膜分离过程通常是利用泵对滤料进行加压,滤料通过膜表面时,大 于一定分子量的物质分子无法通过膜表面而被截留下来,而小于一定分子量的 则通过膜表面最终被排放出去的过程。膜分离技术一般用在制药废水的深度处 理阶段,取得了较好的环境效益,其中反渗透膜技术在水处理行业的运用是现 代工业废水处理极为重大的进步之一。
王淑琴、李十中等昭利用卷式反渗透膜进行提炼车间土霉素结晶母液的处 理研究,COD去除率达到了 99%以上,方法简捷,对反渗透膜的运用具有极好 的指导意义。刘锋等"I将混凝和膜分离技术联用后作为深度处理工序处理东北 制药厂制药废水生化处理出水,经过深度处理后出水COD总去除率达到70%以 上,且出水满足厂区回用标准。张林生等冋采用纳滤膜处理技术处理水杨酸制 药废水,当进水COD浓度为4500mg/L左右时,COD去除率可达到80%以上。 Zhang等〔19]采用超滤、反渗透膜分离技术处理四环素废水,并对四环素进行回 收,经过处理后四环素的回收率达到72%与88%O
1.3.2化学处理技术
化学处理技术指的是利用废水中的原有物质或添加化学药剂产生化学反应 以去除或降低废水中污染物的方法,但由于其成本较高,工程运用并不广泛, 常见方法有Fe-C处理法和高级氧化法。
(1)Fe-C处理法
F.C处理法是利用在酸性条件下,铁与碳粒形成大量微电池系统,释放出 氢离子与溶剂中物质产生氧化还原反应的原理,降低废水中的有机污染物浓度, 提高废水的可生化性,工艺简单,操作方便。
在医药废水处理工程中,杨家村㈤]将Fe-C处理法作为制药废水的预处理工 序,运行结果表明,废水B/C值明显上升,废水酸度得到改善,为后续处理提 供了可能性,最终出水满足污水二级排放标准。童晓庆0]利用F.C微电解法预 处理扑热息痛生产综合废水,将废水pH值控制为4左右,铁碳质量比为3:1, 经过预处理后COD去除率达到25〜30%,且B/C比值达到0.32左右,废水的可 生化性得到了较大提高。楼茂兴等QI在好氧处理前采用铁碳处理法处理浙江义 乌华义医药公司废水,研究表明采用铁碳微电解法处理此类废水,COD去除率 可达到20%o
(2)高级氧化法
高级氧化技术近些年发展起来的,主要针对污染物浓度较高或不易生化降 解的工业废水,是一种通过声光电磁等生成高活性的自由基来去除不易降解的 有机污染物的一种水处理技术,常用于工业废水处理的预处理阶段,并用于提 高废水的可生化性。按照生成自由基和反应条件的不同,高级氧化法可以分为 化学催化氧化法、光化学氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、超声氧化法、 超临界水氧化法等。
在高级氧化法中Fenton法应用最为广泛,Fenton试剂氧化法反应时间短, 具有极强的氧化能力,最适宜处理COD浓度大于5000mg/L的废水㈤。欧丹等回] 利用Fenton正交试验和单因子试验研究头抱类抗生素制药废水,通过试验可知, 将pH值控制在3.0左右,并控制FeSO4 7H20浓度为0.012mol/L,反应时间为 30min, H2O2/Fe2+摩尔比4: 1,此条件下COD去除率达到30%以上。宋军等㈤ 利用Fenton法处理太湖流域某化学制药厂西味替丁废水,当将H2O2质量浓度控 制在3000mg/L,每升废水中投加FeSO40.75g, pH值控制在3左右,反应温度 为70°C,氧化时间3h时,COD去除率稳定在50%以上,小试结果具有极高的 工程应用参考价值。江汉大学a】用9W低压汞灯作为光源,并用TiCh进行催化, 以Fenton法处理制药废水,经过处理后出水COD去除率达到92.3%,脱色率达 到100%。TekinH等0]将Fenton氧化置于SBR之前预处理混合制药废水,当进 水COD浓度为3800mg/L左右时,经过处理后COD去除率最高可达到50%。 此外,催化氧化技术也运用于制药废水的治理,Mendez-Arriaga等四利用催化 氧化法技术对布洛芬制药废水进行试验研究,废水总有机碳去除率达到80%, 可生化性得到显著提高。I.A.Balcioglu等〔29]采用臭氧氧化技术对抗生素制药废水 进行小试研究,研究表明发现,当臭氧用量为2960mg/L时,废水的B/C比值大 幅度提升,废水可生化性得到极大提高。姚华等㈤]对含苯酚废水和含硝基苯废 水进行试验研究,在超临界情况下进行水氧化,具有较好的脱酚率。
(3)焚烧法
焚烧法是在高温条件下,对废水中污染物进行氧化分解,使废水中的有机 物转化为H20和CO2等无机物,从而达到无害化处理目的的一种技术。当生产 废水或废液中有机污染物浓度极高,生化性极差不易处理,采用其他方式无法 到达一定效果时,采用焚烧法是将其无害化处理的最佳途径。在西方发达国家, 绝大多医药公司都配备焚烧装置,我国东北制药总厂在国内率先装备焚烧装置 用以处理制药废水母液。
虽然焚烧法可以达到废水 无害化处理的目的,但是焚烧处理技术和装置都 有着极为严格的要求,焚烧氧化法通常用于处理热值较高的废液,热值一般超 过10500kJ/kg,并且在辅助燃料引燃的前提下才容易燃烧,热值不超过10500KJ 的废液,必须经过浓缩才能进行燃烧。研究表明,虽然焚烧后热能可以进行利 用,但是焚烧法的处理费用依旧很高,而且焚烧后的气体处理达标也不易实现, 因此在国内尚未能大范围使用。
1.3.3生物处理技术
生物处理技术是在人为干预下将自然界中的微生物进行富集,并利用其生 命活动去除废水中的污染物的一种处理技术,实践得知生物处理技术是制药废 水处理方法中性价比最高的一种处理方式,已经成为了制药废水处理的主流处 理技术,各类生物处理技术和工艺在制药废水处理中得到了广泛运用。根据微 生物生命活动对氧的需求量可以将生物处理技术分为厌氧生物处理技术和好氧 生物处理技术。
(1)厌氧生物处理技术
厌氧生物处理技术是利用厌氧微生物在厌氧环境下将有机物转换为CH4和 CO2的一种技术,随着对微生物的深入研究,对厌氧微生物的研究理论在两阶段 的基础上提出了三阶段的理论,人们对微生物作用的机理的认识逐步提高。按 照微生物在厌氧环境中的生长方式,厌氧生物处理方法又分为了厌氧活性污泥 法以及厌氧生物膜法,厌氧处理技术处理高浓度废水有着其他方法所无法比拟 的优点,厌氧反应器一代代更新,第三代厌氧生物反应器已经得到广泛运用, 代表主要有:IC (内循环厌氧反应器)、UBF (厌氧复合床)、EGSB (厌氧颗粒 污泥膨胀床)、ASBR(厌氧序批式间歇反应器)等卩I
我国从20世纪70年代逐渐将厌氧生物处理技术运用到制药废水处理工程 中,并取得了较好的处理效果。陈玉等卩2】利用上流式厌氧污泥床反应器试验装 置处理VC、SD和葡萄糖生产废水,在COD进水浓度3000-5000mg/L时,COD 容积负荷控制在3-5kgCOD/(m3.d), HRT控制在18-24h,在常温范围内最终出水 COD去除率达到90%o R.Saravanane等卩习利用上流式厌氧流化床反应器为试验 装置进行苯酹头鞄菌素制药废水处理研究,经过处理后COD去除率最终可达到 88.5%o买文宁等网利用厌氧复合床技术对抗生素废水进行小试、中试以及工程 运用,试验及工程运用都取得了较好效果,将容积符合控制在5KgCOD/(m3.d), COD去除率达到90%o邱波等厲]利用ABR反应器处理含有金霉素类抑制因子 的废水,试验得出了有机负荷、水力负荷和pH值是决定反应器运行能否成功的 决定性因素的结论。
(2)好氧生物处理技术
好氧生物处理技术是指在有氧条件下进一步利用微生物的生命活动处理污 染物,将废水中有机物降解为无机物的一种处理技术。20世纪中叶,好氧生物 处理技术在世界范围内广泛运用于制药废水处理。好氧生物处理技术对有机污 染物具有良好的处理效果,但是难以处理浓度较高的污染物,在高浓度的制药 废水的处理上具有着一定的局限性。在制药废水处理中运用较为广泛的好氧生 物处理技术有:传统活性污泥技术,序批示活性污泥技术及其演变的CASS、 CAST技术,氧化沟法,深井曝气法等。
20世纪70年代活性污泥法广泛运用于制药废水处理,东北制药总厂采用深 井曝气法对制药废水进行试验处理,效果良好。80年代和90年代,好氧处理技 术工艺突飞猛进,ICE AS、SBR等工艺大量运用。21世纪后,随着各种膜的出 现,MBR、MSBR等工艺相继出现用以处理制药废水。谭智等人卩6]利用深井曝 气法处理抗生素废水,在水力停留时间7h, MLSS为3.69g/L,进水COD浓度 为4100mg/L时,COD去除率达到80%。任永强等人利用CASS工艺处理泰乐 菌废水,水力停留时间43h, MLSS为3g/L,进水COD浓度为2000 mg/L时, COD去除率达到94%o
1.3.4组合处理技术
制药废水具有高毒性、高有机物浓度、高盐分含量等特点,单单采用一种 处理技术很难将废水处理达标,且采用单一处理技术具有投资较大,运行费用 高等缺点,利用组合处理技术能够在投资或运行成本较低的情况下保持整个系 统较高的污染物去除效率,是降低投资和运营成本的一种有效手段,多种处理 技术的联合运用大大提高制药废水处理达标的可能性。
20世界80年代起,组合处理技术已经成为了处理制药废水的主流技术,李 颖旳将电解处理技术和CASS处理技术联用用以处理核黄素废水,采用该组合 工艺处理制药废水后,各项出水指标均达到排放标准,且具有占地面积小,自 动化程度高的特点。许炉生等人悶以水解酸化■生物接触氧化为主体处理工艺处 理咲喃卩坐酮高浓度生产废水,该处理工艺对抗生素制药废水具有较高的COD去 除率。李向东㈤]以水解酸化+UASB+CASS为主体处理工艺处理乙酰螺旋霉素抗 生素制药废水,经过运行调试后,系统对COD去除率达到90%,出水水质指标 远低于《污水综合排放标准》。YeoletYgadrerv等购利用普通厌氧消化工艺加活 性污泥法处理混合制药废水,在进水COD浓度21200mg/L时,COD去除率达 到 98%O
制药废水污染物浓度高,可生化性差且含有有毒物质,是难处理废水中的 一种,采用单一的物化或生化方法处理很难将废水处理达标。对企业而言,资 金投入少,占地面积小,运营成本低,处理效果好是废水处理工艺选择的主要 考虑因素。根据现有的研究以及工程应用实例,各污水处理方法都有其不足之 处,根据制药废水本自身的特点,将物化处理技术与生化处理技术有机结合用 以处理制药废水才是正确的工艺选取途径。

第二章某医药公司制药废水厌氧小试研究
2.1试验废水的来源及主要的污染因子
制药废水来源于江苏某医药公司生产车间,公司主要生产碘克沙醇、罂粟 乙碘油、阿帕替尼、地氟烷、异环磷酰胺、卡培他滨、塞来昔布等原料药以及 环磷酰胺粉针剂等。该公司生产的原料药种类达到60多种,各原料药生产工艺 又有所不同,经过对比总结后发现,原料药生产工艺和废水排放节点如图2・1 所示。

废水污染因子主要有COD、pH、总氮、总P、TDS,主要成分有乙醇、异 丙醇、丙酮、甲醇、甲基叔丁基醸、正己烷、聚乙二醇400,氯仿、二氯甲烷、 四氢咲喃、三乙胺盐酸盐、甲胺、苯甲酸乙酯、甲苯、N,N■二甲基酰胺(DMF)、 石油醸、乙二醇二甲醸、乙月青、二甲基乙酰胺(DMAC)、氨水、盐酸等。废水 具有水量波动大,水质组成成分复杂,营养元素含量低,有机物浓度高等特点, 且废水中含有微量对微生物生命活动有抑制作用的因子。
2.2试验目的
在现场运行过程中发现,此类废水在好氧生化处理段具有较好的可降解性, 并保持较高的污染物去除率,运行稳定。而在厌氧处理工段,此类废水污染物 去除率波动极大,所以此次主要对此类废水主要进行厌氧小试试验研究。本次 试验的目的主要在于:1、确定此类制药废水的厌氧可生化性以及厌氧所能达到 的容积负荷,为高效厌氧反应器的设计提供参考;2、为高效厌氧反应器的运行 提供指导。
2.3试验材料
2.3.1试验废水
小试试验废水来源于厂区内原有污水处理站的低浓度废水集水井,低浓度 废水集水井中废水由经过预处理的车间高浓度废水、仓库冲洗废水以及生活污 水等组成,生产车间高浓度废水约占85%,食堂、洗浴等辅助污水约为15%o 本次小试进水来源于此集水井,且该小试指导的工程改造也在该集水井之后。
2.3.2试验装置
根据以往的工程经验,采用内循环厌氧(IC)反应器能大幅去除制药废水 中的COD,减轻后续处理工序的处理压力,IC反应器是以升流式厌氧反应器为 基础进一步发展而来的高效反应器,它们在原理上具有很多相似性,但是IC反 应器很难进行小试试验,而以UASB反应器为小试试验装置,当系统有所变化 时更容易及时显现出来,有利于及时做出反应。最终决定以UASB反应器为试 验装置用以指导IC反应器的设计运行。
UASB反应器整体采用有机玻璃制成的圆柱形罐体,装置如图2・2所示。罐 体内径90mm,有效高度为700mm,三相分离系统高度为80mm,反应器的有 效容积为3L,置于恒温水浴箱中,利用加热器以及温度反馈装置组成的温度控 制系统将温度控制在35±2°CO UASB反应器由污泥反应区、三相分离系统以及 沉淀区等组成,污泥主要存在于下部污泥反应区,废水进入污泥反应区后,污 泥中微生物降解废水中有机物并产生沼气,产生的沼气附着在污泥之上,使污 泥所受浮力大于自身重力,污泥上浮至三相分离系统部位气泡破碎释放气体, 气体从沼气管中排出,液体从三相分离间隙之间继续上升,而污泥则沉降下来。

废水在蠕动泵的作用下进入反应器底部进行布水,经过处理后从反应器顶 部溢流岀水,厌氧反应所产生的沼气在三相分离系统实现气、液、固的分离, 经过水封瓶后进入气体流量计计量。试验装置流程如图2-3所示。
第三章某医药公司制药废水处理改造工程
3.1工程概况
3.1.1废水来源
江苏某医药公司为了满足市场对原料药的需求,在原有生产车间的基础上 新建四、五、六期生产车间,已建成生产车间40多个。厂区污水主要以工业污 水为主,约占85%,食堂、洗浴等辅助污水约为15%。生产污水中造影剂污水 约占65%,主要污染物为乙醇、含碘物质、盐分,抗肿瘤车间污水约占28%, 污染物种类以有机溶剂、少量中间体为主;麻醉剂占3%,主要污染物为聚乙二 醇400、氟离子等,水量5-10t/d;中试车间污水占3%,污染物种类复杂,生物 车间占1%,主要为发酵液,含微量抗生素类物质。
该公司内原有一套以“UASB+好氧”为主要处理工艺的污水处理系统,随 着公司产品种类的增加以及规模的不断扩大,相应的生产废水浓度和水量发生 了一定的变化,系统出水水质极不稳定。需要处理的废水由高浓度生产废水和 低浓度生活废水组成,高浓度生产废水经过一系列处理后与低浓度生活废水混 合进入调节池进行均质均量调节,为了保证出水水质的稳定以及应对可能发生 的出水水质提标,决定对调节池后处理工段进行系统改造。
第四章结论和建议
4.1结论
本文以江苏某医药公司污水处理站系统改造为背景,理论与实践相结合, 查阅了现有制药废水处理技术,结合污水处理站空间有限的现状,拟提出以“水 解酸化+IC厌氧系统+好氧系统+MBR”为主的污水处理工艺,利用厌氧试验小 试验证了现有污水的厌氧可生化性,分析现有污水处理系统存在的不足,并在 此基础上针对存在问题,对污水处理站进行技术改造,新增IC厌氧反应器,将 原有三沉池改造成MBR池,将厌氧系统产生的沼气进行收集并利用,实现了资 源的有效利用。现总结如下:
(1)在现阶段,将厌氧处理技术和好氧处理技术相结合用于制药废水处理 是较为常见,较为经济且技术上较为成熟的处理方式。
(2)经过三个半月左右的小试试验研究,利用UASB反应装置在中温条件 下处理工艺废水,容积负荷稳定在8.8kgCOD/(m3.d)Ht, COD去除率稳定在80% 以上,该类废水具有厌氧可生化性。
(3)经过对该医药公司原有污水处理系统参数的复核,该污水处理站具备 在不新添钢碗构筑物的前提下进行系统改造的条件。
(4)该污水处理站本次系统改造工程预计投入资金801万,耗费人工预计 1449个,历时90天完成,施工机械预计使用30余台。
(5)污水处理站经过系统改造后,污水处系统COD去除率达到94%,吨 水运行成本约为5.88元。