工業(yè)廢水處理設備-藍陽定制制藥廢水處理工藝、制藥污水處理方法、 制藥廢水處理、制藥污水設施、制藥廢水工藝

制藥廢水大多數(shù)具有有機物濃度高、色度高、含難降解和對微生物有毒性的物質(zhì)、水質(zhì)成分復雜、可生化性差等特點。廢水中的殘留抗生素和高濃度有機物使傳統(tǒng)生物處理法很難達到預期的處理效果，因殘留抗生素對微生物的強烈抑制作用使好氧菌中毒，造成好氧處理困難；而厭氧處理高濃度的有機物又難以滿足出水達標，還需進一步處理。

制藥廢水的復雜性與常規(guī)生化處理工藝的高耗、低效性，是導致當前大量制藥廢水難以處理和不易達標排放的直接原因。因此，在采用厭氧生化處理和厭氧、好氧生化組合的傳統(tǒng)工藝之前，對制藥廢水進行有效的預處理，破壞或降解其中的殘留藥物分子及抗生素活性，使其中難以生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)，即消除其對微生物的抑制作用，提高廢水的可生化性，可以使后續(xù)生物處理的難度大大減少。

藥品生產(chǎn)過程中所用原輔料成分復雜,反應產(chǎn)生的廢水COD高達幾萬mg/L,我們將稱之為高濃度有機廢水 ,常規(guī)方法幾乎不能直接處理。常見的處理這種高濃度有機廢水的方法有:溶劑萃取法、吸附法、生物法、膜分離法、氧化法、焚燒法。 化學合成制藥廢水生物毒性大、可生化性差，屬高濃度難降解有機廢水 ，通?？梢钥紤]采用高級氧化-鐵碳微電解-ABR—UBF-好氧工藝進行處理，工程實踐表明，該工藝處理效果穩(wěn)定可靠，出水COD在300mg/L以下，出水水質(zhì)*達到污水綜合排放標準(GB8978—1996)中二級排放標準.

隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，由于制藥廢水成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差、且間歇排放，很難處理。本文分析了制藥生產(chǎn)廢水的水質(zhì)特征，介紹了近年來國內(nèi)外制藥廢水處理過程中常采用的處理方法。詳細闡述了制藥廠工業(yè)廢水處理技術。

化學制藥的生產(chǎn)過程，有原料藥生產(chǎn)和藥物制劑生產(chǎn)組成，通過化學合成工藝和藥用植物中分離提純得到原料藥。生產(chǎn)過程具有的特點是：生產(chǎn)流程長、工藝復雜;原輔材料種類多，生產(chǎn)過程的中間體及產(chǎn)品質(zhì)量標準高，對原料和中間體嚴格控制質(zhì)量;物料凈收率較低，副產(chǎn)品多，三廢多?；瘜W制藥企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水是我國污染嚴重、難處理的工業(yè)廢水之一，具有有機物及無機鹽含量高，BOD5和CODcr 比值低且波動大，可生化性很差，間歇排放，水量波動大等特點。

1、污水的分類

目前，工業(yè)廢水和城市生活廢水是我國水環(huán)境污染的污染源之一，尤其是隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大及工業(yè)技術的飛速發(fā)展，含有高濃度有機廢水的污染源日益增多。通常根據(jù)高濃度有機廢水的性質(zhì)和來源可以分為三大類：類為不含有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度有機廢水，如食品工業(yè)廢水;第二類為含有有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度有機廢水，如部分制藥業(yè)和化學工業(yè)廢水;第三類為含有有害物質(zhì)且不易于生物降解的高濃度有機廢水，如有機化學合成工業(yè)廢水。由于高濃度有機廢水采用一般的廢水治理方法難以滿足凈化處理的經(jīng)濟和技術要求，因此對其進行凈化處理、回收和綜合利用研究已逐漸成為上環(huán)境保護技術的熱點研究課題之一。

2、污水處理技術

制藥廢水的處理技術可歸納為以下幾種：生物處理法、化學處理法、物理化學處理法、物理處理法等四種，各種處理方法具有各自的優(yōu)勢及不足。

2.1 生物處理技術

生物處理技術是一般有機廢水處理系統(tǒng)中重要的過程之一，是利用微生物，主要是細菌的代謝作用，氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的技術。在現(xiàn)代的生物技術處理過程中，主要有好氧生物氧化、兼氧生物降解及厭氧消化降解被廣泛應用，生物處理技術由于經(jīng)濟可行、無二次污染等特點，已越來越引起重視。

2.2 化學處理技術

化學處理技術是應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化的方法，其單元操作過程有中和、沉淀、氧化還原、催化氧化和焚燒等。

2.3 物理化學處理技術

物理化學處理技術是指廢水中的污染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而達到去除目的的處理技術，常用的單元操作有萃取、吸附、膜技術、離子交換等。

2.4 物理處理技術

物理處理技術是指應用物理作用來分離廢水中的溶解物質(zhì)或乳濁物改變廢水成分的處理方法，如格柵(篩網(wǎng))、沉淀(沉砂)、過濾、微濾、氣浮、離心(旋流)分離等單元操作，已成為廢水處理流程的基礎，目前已較為成熟。盡管以上處理技術經(jīng)過一百多年的發(fā)展，至今已經(jīng)比較成熟，但由于制藥廢水成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，且生化性很差、間歇排放，屬極難處理的工業(yè)廢水。我公司根據(jù)廢水的特性，了化廢為寶、綜合利用的引導方針，經(jīng)研究確定了蒸發(fā)分離綜合利用的處理技術，本工藝操作簡單、運行成本較低，以下就我公司高濃度有機廢水的處理技術作一簡要論述。

3、制藥廠有限公司污水處理技術

公司在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的含鹽廢水， PH為堿性，廢水原始濃度約10% (氯化鈣、氯化鈉、氯化銨以及2%低沸點有機物等)，COD為100g/L、BOD為1000mg/L，由于廢水水質(zhì)成分復雜，進行生物化學處理難度非常大，先后與國內(nèi)外許多環(huán)保工程公司、高?？蒲校蜆犹幚?、分析研究，均未拿出較好的可行方案。隨著環(huán)保要求的逐步提高和長遠發(fā)展的需求，*解決污水處理問題成為企業(yè)頭等大事。公司依靠自身技術力量，結合生產(chǎn)實際，通過對污水產(chǎn)生過程分析確定此污水成分，研究污水中各組分的性質(zhì)和特點，轉(zhuǎn)變治理思路，創(chuàng)新的提出了蒸發(fā)分離綜合利用的處理方案，確定首先將污水中的低沸點物質(zhì)(有機物)先蒸出，車間回用。剩下的污水含有大量的無機鹽，采用繼續(xù)蒸餾，蒸出水返回車間作為工藝水回用，無機鹽回收。此工藝將污水處理成工藝用水的同時，也回收了一定的有機物，做到*，降低了物料單耗，降低生產(chǎn)成本，做到清潔生產(chǎn)，保護環(huán)境。

考慮到蒸發(fā)過程中需要消耗大量能源，本著節(jié)能降耗的原則，公司在選擇蒸發(fā)工藝時，采用多效蒸發(fā)，大大的降低了成本，使此工藝更加符合生產(chǎn)實際，加大了污水處理工藝的可靠性可行性。

本處理技術經(jīng)省環(huán)保專家組論證，一致認為該工藝可行合理，方案可行，符合國家相關環(huán)保要求，既節(jié)能減排，又提高了循環(huán)利用，可以*解決化學原料藥污水處理難題。

3.1工藝流程簡述

經(jīng)過預處理后的廢水由進料泵吸入單效蒸發(fā)器，經(jīng)過蒸發(fā)把2%的低沸點有機物蒸發(fā)回收，之后由真空吸入三效蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，在三效分離器進行汽水分離，二次蒸汽到冷卻器冷卻后由排水泵排出進入廢水處理設備或回用到工業(yè)生產(chǎn)中，物料在三效蒸發(fā)器達到設計濃度后由送料泵送入二效蒸發(fā)器進行加熱蒸發(fā)，二次蒸汽當作三效蒸發(fā)器熱源，經(jīng)過二效蒸發(fā)達到一定濃度時，采用化工流程泵送入一效蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，二次蒸汽熱能進入二效蒸發(fā)器當作二效蒸發(fā)器熱源，經(jīng)過一效蒸發(fā)達到設計濃度后用泵抽入地槽自然沉淀，定期人工清理，冷凝液回用或者去生化處理。一效、二效及三效蒸發(fā)裝置均采用高速循環(huán)下進行蒸發(fā)，以防止在蒸發(fā)時設備結垢堵塞。

物料流程：廢水→單效蒸發(fā)器(回收2%低沸點物質(zhì))→ 中間槽→三效加熱器→三效分離器→二效加熱器→二效分離器一效加熱器→一效分離器→系統(tǒng)外。

蒸汽流程：蒸汽→一效加熱器→一效分離器→二效加熱器二效分離器→三效加熱器→三效分離器→冷凝器。

蒸汽冷凝水：蒸汽→一效加熱器→系統(tǒng)外(可作為鍋爐補充水)。物料冷凝水流程：一效加熱器→二效加熱器→三效加熱器→汽液分離器→冷凝器→系統(tǒng)外。不凝氣流程：一效加熱器→二效加熱器→三效加熱器→冷凝器→真空泵→廢水吸收。

3.2 主要工藝說明

根據(jù)公司生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水自身特點，該廢水溶液在真空條件下其沸點有所降低，因此采用真空蒸發(fā)的方式進行蒸發(fā)濃度，但在蒸發(fā)時耗汽量大，處理量較小等原因，故在本工藝中采用單效蒸發(fā)和三效蒸發(fā)組合方式來進行蒸發(fā)結晶。先采用單效蒸發(fā)將進料量1000kg/h中的2%低沸點有機物通過常壓蒸發(fā)進行回收，之后進入三效蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，使得其濃度達到設計要求時出料。

為了節(jié)省能源成本和提高生產(chǎn)效率，該項目采用逆流蒸發(fā)、三效強制外循環(huán)蒸發(fā)器組合形式，提高其傳熱系數(shù)和傳質(zhì)動力。物料進入三效、二效、一效進行蒸發(fā)結晶，使得廢水達到設計濃度時出料，濃縮液去自然沉淀(人工定期清理)，物料冷凝液去生產(chǎn)工序中回用或者進入生化系統(tǒng)進行處理，蒸汽冷凝液為軟化水可直接去鍋爐作為補給水，回收的低沸點有機物返回生產(chǎn)工序中回用。

本工藝采用三效逆流蒸發(fā)工藝的蒸發(fā)系統(tǒng)，對物料進行一次性蒸發(fā)分離，有工藝簡單，操作方便，操作人員少等特點。工藝流程如圖1所示。

3.3 設備防護措施

根據(jù)結垢層沉積的機理，可將污垢分為顆粒污垢、結晶污垢、化學反應污垢、腐蝕污垢、生物污垢等，在本工藝中主要有機物、無機鹽類等在列管壁的沉積結垢問題。

為了盡量避免換熱器的結垢及延緩換熱器的結垢，我們先從設計方面采取必要的措施，設計時換熱器內(nèi)流速分布均勻，以避免較大的速度梯度，確保溫度分布均勻(如折流板區(qū))，在保證合理的壓力降和不造成腐蝕的前提下，提高流速有助于減少污垢(在真空狀態(tài)下蒸發(fā)，提高料液的流速及降低蒸發(fā)時的溫度)，設計時采用較少的死區(qū)和低流速區(qū)，每效均采取強制循環(huán)的形式，使得廢水在管內(nèi)流速達到1.9m/s以上，使得垢層不易形成，以及對垢層有強烈的沖刷作用，加熱器蓋為易拆卸結構，方便以后正常的現(xiàn)場維護和現(xiàn)場清洗。在設備的運行中嚴格按照出廠的操作、維護、清洗等規(guī)程來進行，也可大大延緩加熱器的結垢。例如，每運行3個月對換熱器進行洗效一次，每次洗效需要4小時，每運行1年對整套設備進行清洗一次等，每清洗一次需要8小時。

*一勞永逸的解決換熱器的結垢辦法目前世界上還沒有，設備在經(jīng)過正常運行一段時間后，或多或少管壁仍然會有結垢現(xiàn)象產(chǎn)生，由于污垢層具有很低的導熱系數(shù)，從而增加了傳熱熱阻，降低了換熱器的傳熱效率;當換熱器表面有結垢層形成時，換熱設備中流體通道的過流面積將減少，導致流體流過設備時的阻力增加，從而消耗更多的泵功率，使生產(chǎn)成本增加。為了設備能繼續(xù)在原設計參數(shù)下運行，此時，就需要對結垢進行清洗，一般采用機械清洗或者化學清洗兩種方法，都能達到較好的除垢效果，基本可恢復到設備未結垢前的效果。

 工業(yè)廢水處理設備-藍陽定制

①集水井。廢水經(jīng)過廠區(qū)排水管道進入到格柵井當中，格柵井為全地下鋼混結構，尺寸為3．00 m× 2．50 m × 4．50 m。井內(nèi)設置機械格柵，經(jīng)過格柵去除廢水中大的懸浮物后，經(jīng)過泵一級提升到調(diào)節(jié)池當中。集水井內(nèi)設置提升泵2 臺，1用1 備。

②調(diào)節(jié)池。半地下鋼混結構，尺寸為9．40 m× 7．00 m × 4．50 m，設置提升泵3 臺，2用1 備，同時水泵出口設置電磁流量計對流量進行統(tǒng)計。

③混凝沉淀池。調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水經(jīng)過二級提升進入混凝池; 此廢水中的COD 非常高，通過加藥絮凝可以去除非溶解性污染物，將部分COD 去除，以便提高廢水的可生化性，減輕后續(xù)高級氧化的壓力，來水水質(zhì)偏酸性，所以在此用片堿對其酸堿性進行調(diào)節(jié)，之后投加混凝劑; 廢水通過自流進入絮凝池，在池內(nèi)通過投加PAM 助凝劑，使得絮凝池內(nèi)絮體進一步增大，保證后續(xù)的沉淀效果; 該部分池體為半地下鋼混結構，絮凝、混凝停留時間各30 min，混凝沉淀池停留時間為4 h。

④中間水池。經(jīng)過沉淀后上清液進入到中間水池暫存，作為后續(xù)處理工序的進水。中間水池為半地下鋼混結構，尺寸為4．60 m × 2．20 m × 4．50m，同時中間水池設置提升泵3 臺，2用1 備。若進水水質(zhì)差則將廢水提升至臭氧氧化塔進行高級氧化處理，若進水水質(zhì)好則直接進入后續(xù)水解酸化池進行氧化處理。

⑤臭氧氧化塔。對預處理后的出水通過臭氧氧化塔進行高級氧化，廢水中的大分子、難降解的物質(zhì)進一步轉(zhuǎn)化為小分子、易降解的有機物，從而使得廢水的可生化性進一步改善; 處理后的出水自流進入兩級水解酸化池。臭氧氧化塔尺寸為1．20 m ×6．00 m，停留時間為48 min。

⑥水解酸化池。水解酸化池為半地下鋼混結構，尺寸為4．60 m × 3．90 m × 4．50 m，共兩座。此工序是在厭氧條件下，將廢水中的大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機物的過程，具有提高廢水可生化性及去除COD、BOD5的功能。在厭氧條件下，聚磷菌占優(yōu)勢生長，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷，在好氧狀態(tài)下過量地攝取磷。經(jīng)過排放富磷剩余污泥，其結果與普通活性污泥法相比，可去除廢水中更多的磷。在水解酸化池內(nèi)設置組合填料，使得微生物的濃度大大提高，進而提高了處理效率，縮短了處理時間。

⑦接觸氧化池。經(jīng)過厭氧處理后的廢水進入多級接觸氧化池，采用固定式生物填料作為微生物的載體，生長有微生物的載體淹沒在水中，曝氣系統(tǒng)為反應器中的微生物供氧。通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，實現(xiàn)對水體中COD、BOD5等有機物的降解。在硝化細菌的作用下，將水體中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽與亞硝酸鹽，同時還可以吹脫水體中殘留的氮氣，從而降低水體中的氨氮。接觸氧化池為半地下鋼混結構，尺寸為8．00 m ×7．00 m × 4．50 m，共兩座。

⑧二沉池。接觸氧化池出水進入二沉池進行固液分離，其上清液指標*達到三級排放標準。二沉池尺寸為4．60 m × 3．00 m × 4．50 m，共兩座。

⑨污泥濃縮池。從混凝沉淀池以及沉淀池產(chǎn)生的污泥匯集到污泥濃縮池，再通過帶式壓濾機脫水后，外運處置。污泥濃縮池為半地下鋼混結構，尺寸為3．00 m × 2．90 m × 4．50 m。

3 運行調(diào)試

對本系統(tǒng)采用污泥培養(yǎng)及馴化同步進行的方式，引入城市污水處理廠的消化污泥，泥量為池容的2% ～ 5%，接種20 t 投入到接觸氧化池中，加入少量生產(chǎn)廢水進行36 h 悶曝培養(yǎng)，曝氣初期6 開2 停，逐步24 h 曝氣; 在系統(tǒng)穩(wěn)定運行3 ～ 5 天后逐漸增加進水量; 每次遞增的水量為15 m3。50 天左右系統(tǒng)即達到滿負荷運行，經(jīng)過4 個月左右的微生物培養(yǎng)、馴化，系統(tǒng)出水經(jīng)過多次的自檢與抽樣送檢，其水質(zhì)均已達到或優(yōu)于天津市規(guī)定的三級排放標準。

系統(tǒng)穩(wěn)定運行后連續(xù)監(jiān)測1 個月，各處理單元的COD 值變化情況見圖2。

根據(jù)整個系統(tǒng)運行情況，運行電費約為1．54元/m3 ，藥劑費包括氫氧化鈉、PAC、PAM運行費用約為2．954 元/m3，人工費約1．20 元/m3，合計為5．694 元/m3。在實際運行過程中，嚴格控制好進水，則臭氧氧化系統(tǒng)可以成為系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保障工序，運行費用可降至5 元/m3 以下。

4、結 論

制藥工業(yè)廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水四大類，由于原料及工藝的多祥性、廢水水質(zhì)千差萬別，所以制藥廢水并沒有成熟統(tǒng)一的治理方法，具體選擇哪種工藝路線取決于廢水的性質(zhì)、特點。我公司通過該技術的應用，*解決了多年來廢水處理疑難問題，取得了較好的社會效益和環(huán)境效益。