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Fe / C + H2O2 +组合生化工艺处理制药废水

行业资讯浏览次数:71发布时间:20-08-01

合成药物生产废水通常包含惰性苯环,杂环化合物和其他结构化合物.一些物质或其水解和代谢产物具有杀菌特性.直接生化处理通常不能获得所需的效果,这更加困难.处理的废水之一.

作为磺胺类药物的增效剂,甲氧苄氨嘧啶可用作人或兽药.当前的主流合成工艺路线如图1所示.

在药物合成过程中,许多原料,中间体,产品和溶剂在原料压力下会以SS或溶解状态取出.过滤和洗涤过程.

在一家年产200吨甲氧苄啶的制药公司中,其废水最初经过简单处理,然后被汽车运送到专业的污水处理厂进行进一步处理.

但是,在国家越来越重视环境保护问题的背景下,这种处理方法已不能满足政策要求,外包处理的成本逐年大幅增加.在这方面,该公司决定建造一套废水处理设备.

1废水的数量和质量

根据该公司当前的生产状况统计,该公司的浓缩废水,低浓度废水和其他废水组成的废水约为100 m3 / d.各种废水的进水量和质量见表1.

废水处理项目的年运行日为330天,采用连续运行24小时.

为了满足将处理后的废水直接排放到附近水体的要求,处理后的废水必须满足《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的第一级A标准,即COD≤50mg / L,BOD5≤10mg / L,氨氮≤5mg / L,总氮≤15mg / L.

2工艺流程

2.1方案选择

由于混合废水大多数SS是可溶的.为了节省投资和运营成本,取消了最初的沉淀池,并在每年的停机和维护期间对系统进行了疏dr.

根据同类型企业的废水处理经验,该过程的重点是加强预处理以减少大量的COD并改善B / C.

结合废水的特性,Fe / C微电解或Fenton氧化是预处理的首选.为了充分降解难生化物质,采用Fe / C + H2O2串联模式设计,结构紧凑,试剂利用率高.

经过预处理后,废水中的COD仍然较高,设计采用上流式厌氧污泥床(UASB)+立式氧化槽+循环活性污泥系统(CASS)结合生化过程进行深化处理,使废水出水水质稳定,达标.

2.2流程

流程如图2所示.

3主要结构和参数< /p>

3.1废水调节池

钢筋混凝土结构,14 m×4 m×3 m×1座,HRT = 24 h.用于均质废水.

3.2酸调节池

钢筋混凝土结构,6 m×3 m×3 m×1块,HRT = 10 h.调节pH值至3.9〜4.3以满足铁碳床处理要求.

3.3铁碳床

Q235-A结构,D 2 m×6.2 m×2座,HRT = 9 h.通过铁碳微电解反应,提高了废水的生物降解性.

3.4过氧化氢氧化塔

Q235-A结构,D 2 m×3.5 m×2,HRT = 5 h.将过氧化氢添加到塔中进行氧化反应,即Fenton反应,该反应利用氧化自由基将有机氨氮氧化,以提高废水的生物降解能力并去除大量的COD.

3.5中和沉淀池

钢筋混凝土结构,D 4 m×3.2 m×1块,HRT = 6 h.加入石灰乳调节pH值至7.0〜7.5,产生Fe(OH)3沉淀,具有很强的吸附能力,使水澄清.并去除硫酸钙形式的硫酸盐,以防止厌氧过程中硫化氢中毒.

3.6中间调节池

钢筋混凝土结构,12 m×2.5 m×3 m×1座,HRT = 18 h.在该过程中,确保了残留的过氧化氢被分解以减少对随后的厌氧反应的影响.该池长而狭窄,后半部分具有缺氧池或水解池的功能.

3.7 UASB反应塔

Q235-A结构,D 5.5 m×4 m×2,两座塔串联运行,设计体积负荷为5.0 kgCOD /(m3·d).UASB反应塔进一步改善了废水的B / C,可以去除大部分的COD,同时还具有一定的反硝化作用.

3.8立式氧化罐

钢筋混凝土结构,D 5 m×5 m×2块,HRT = 25 h.立式氧化槽相当于立式氧化沟,可以进一步去除COD并减少氨氮和总氮的含量.

3.9水解槽

钢筋混凝土结构,D 5 m×3.5 m×1块,HRT = 15 h.该处理单元可以进一步将废水中的难熔物质变成易于降解的物质,并为后续的深度处理做准备.

3.10 CASS池

钢筋混凝土结构,10 m×4 m×3.5 m,HRT = 16 h.通过这种改进的SBR工艺,可以有针对性地去除废水中的特定目标,并且排水可以达到标准.

3.11复合过滤器

主过滤器为重力式石英砂过滤器,设计流量为3 m / h,Q235-A结构,D 2.8 m×1.5 m ×2个座位,交替操作;二次过滤为连续微滤,设计出水量为6 t / h,产水率≥92%;第三级过滤是颗粒活性炭过滤,仅在第二级过滤水不符合排放标准时使用.

4调试和运行效果

在整个过程中,UASB单元是确定处理效果的关键步骤,污泥接种质量将直接影响调试周期.

UASB接种的污泥是来自周边地区其他制药公司的消化罐和浓缩罐的污泥,可以缩短适应期.污泥的水分含量为96%,总计80 m3,UASB的有效体积为160 m3,接种污泥的质量浓度约为20 kgMLSS / m3.

根据操作习惯,启动分为三个阶段,大约需要80天.

第一阶段是10 d适应期,较低的体积负荷使真菌适应新的水质.最初的进水量控制在约10 m3 / d,进水的COD大约为800〜1200 mg / L,控制pH值以防止过度酸化导致产甲烷菌失活或死亡.

在第10天,逐渐将取水量增加到约30 m3 / d,COD去除率将逐渐增加到35%-45%,沼气收集池中有可观察到的沼气输出.

第二阶段是大约50 d的生长期,逐渐增加体积负荷,使真菌进入对数繁殖区.在最初的25天中,取水量从30 m3 / d增加到65 m3 / d,进水的COD从800-1 200 mg / L均匀增加到4 500-5 500 mg / L.在过去的25天中,取水量从65 m3 / d增加到80 m3 / d,而进水的COD从4 500-5 500 mg / L均匀增加到9000-11000 mg / L.COD去除率约为50%〜60%.

在第三阶段,约20 d的形成期,体积负荷达到设计值范围,并形成更好的污泥颗粒和优势细菌.在最初的10天中,进水的COD保持在大约9000-11000 mg / L,进水量从80 m3 / d增加到90-100 m3 / d.10天后,保持容积负荷在4.5〜5.5 kgCOD /(m3·d),观察操作稳定性.COD去除率稳定在80%〜90%.

5实现效果

在稳定运行期间,每个处理单元的运行效果如表2所示.

从表2中可以看出,处理后的出水基本符合设计要求,主要关注指标达到《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)1级

6效益分析

6.1废水处理效益

生产废水运出国后,处理费为35元/ m3 (含货运,装卸费)自建水处理站后,废水处理费为25元/ m3,其中Fe / C + H2O2的运行成本为16.8元/ m3,运行成本其他工艺的成本为6.7元/ m3,人工成本为0.5元/ m3(现有车间人员大部分兼职工作),污泥处理成本为1.0元/ m3,可节省成本33万元.每年的餐饮费用.

6.2中水回用的好处

在生产中,API精炼车间中使用的水必须符合制药行业的GMP标准,并且纯水的用量应约为10 t / d.使用达到标准的处理后的废水作为原水来生产纯净水.原水消耗量约为15吨/天;其他过程和车间人员可以使用废水处理系统中的非饮用水最终过滤水.消耗量约为80吨/天,每年可节水.费用约为19.8万元.

6.3利用沼气的好处

在项目开始时,考虑到安全性和稳定性,设计系统产生的沼气将通过割炬燃烧临时处理,沼气量每天生产约400立方米.后期可引入锅炉燃烧,可替代0.5吨标准煤,每年可节省燃油费用11.55万元.

7结论

实践证明,使用Fe / C + H2O2 +组合生化工艺处理制药废水,尤其是高化学需氧量,低B / C和高有机物废水是可行的.氨氮.废水处理项目充分利用各单元的处理优势,有效降低废水污染因子参数,最终达到排放标准,运行成本在企业可接受的合理范围内.K Hansen制药