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生物制药废水处理回用技术
制药厂往往会排放大量的废水,废水中的污染物浓度高,成分复杂。生物制药产生的大量废水属于难治理废水,含有一些很难降解的有机物,大量的生物抑制因子,以及病毒、细菌等有毒有害的物质,如果不经过处理就进入环境水系,就会污染水源,危害环境和人类。生物制药废水已经成为重要的污染源之一。本次对某生物制药废水的处理回用进行研究,设计废水处理回用工程,降低对生态环境的污染,提高水资源的利用率。
1、工程概况
1.1 进出水水质
某生物制药企业在生产过程中产生多股废水,有清晰中药材废水556.68t/d,浓缩废水270.285t/d,滤渣废水30t/d,设备、地面冲洗水30t/d,冷却塔排水20t/d,废水总产生量906.965t/d。按业主要求预留一定的余量,本项目设计处理量为1500t/d。各股废水综合后进入污水处理站,进水水质见下表:
本次生物制药废水通过“预处理+预酸化+UASB反应器+接触氧化+曝气生物滤池+消毒”工艺处理后,排放水质达到广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准,回用水处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)中的城市绿化标准,排放及回用水质见下表:
1.2 废水特征
制药生产过程产生的有机废水污染物浓度高、水量大、组分复杂,废水中含有大量难生化降解的化学合成物质和生化抑制物质等,废水可生化降解性较差。本项目生物制药废水还具有高色度、悬浮物比重较轻大部分是间歇排放,水质水量变化大的特点。
1.3 工艺流程
采用水解酸化——接触氧化工艺处理理中低浓度,水量、水质变化较大的生物制药废水,试运行后对CODcr、SS、NH3-N有较高的处理效率。根据类似工程的经验及本项目的废水特点,生物制药废水采用如下的工艺流程:
1.4 主要处理单元
(1)调节池。收集车间排出的废水,并进行搅拌,均匀水质,保证后续工艺的正常运行。
(2)预酸化池:在缺氧环境下,通过缺氧微生物代谢污水中部分有机污染,使污水酸化。
(3)UASB池:能在高负荷条件下,取得高的处理效果,且效果稳定,耐冲击负荷强。
(4)接触氧化池:通过好氧微生物代谢有机污染介质,达到处理和净化污水的目的,能同时具有去除有机物、脱氮的功能,氨氮和CODCr的去除率高达90%以上。
(5)絮凝反应池:投加混凝剂使废水的悬浮物絮凝成较大粒径的絮状物。
(6)沉淀池:利用重力沉降进行泥水分离;污泥部分回流至好氧池,部分剩余污泥排至污泥池。
(7)中间水池。暂存二沉池出水,通过泵将水提升至曝气生物滤池。
(8)曝气生物滤池:将二沉池出水中的碳化有机物进行好氧生物降解,并将TKN部分转化为硝态氮。主要是由滤料、布水系统、曝气系统、出水系统以及反洗系统组成。
(9)消毒清水池:通过投加二氧化氯杀灭废水中的细菌、病毒。若生物制药行业废水未经有效灭活处理排入水体,不仅严重影响周围水域的生态环境安全,也会给饮用水源带来风险。
1.5 主要构筑物
2、出水效果
经当地环保部门和企业自行监测,该系统生产废水出水数据见下表:
3、主要经济分析
本项目直接处理成本为1.59元/吨水,其中,人工费为0.4元/吨水,电费为0.784元/吨水,药剂费为0.367元/吨水,水费为0.038元/吨水。
4、结论
(1)生物制药废水大多可生化性差,水质成分复杂,有机物的浓度高,并且含有有毒和难降解的物质。高浓度有机物和残留药物的存在,会影响处理的效果,预酸化及UASB能大大地提高可生化。
(2)与物理法、化学法相比,采用“预酸化+UASB+接触氧化”生化处理生物制药废水具有处理成本低、高效合理的优势。
(3)对生物制药废水进行处理回用,既减少了废水排放量,又节约了水资源,具有良好的环境和经济效益。
文章来源:广州市环境保护工程设计院有限公司
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