一種製藥化工園區混合廢水的處理方法
2023-07-31 05:04:11
專利名稱：一種製藥化工園區混合廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及工業及工業園區有機廢水的處理方法，更具體地說是製藥化工園 區混合廢水的處理方法。
背景技術：
我國製藥工業企業有5000多家，生產化學原料藥近1500餘種，總產量43 萬噸，位居世界第二；製藥工業每生產1噸原料藥平均用6噸化工原料，有的 高達數十噸甚至上百噸。製藥工業是國家環保規劃重要治理的12個行業之一， 據統計製藥工業佔全國工業總產值的1.7%，而汙水排放量(2005年為243.1億 噸)約為工業廢水生產總量的2%。2004年醫藥製造業汙水排放量為42982萬噸， 達標排放汙水量為排放總量的94.82% ;而2005年醫藥製造業汙水排放量為4 億噸，達標排放汙水量為排放總量的94.79%。而我國又是一個水質性缺水國家， 水資源的短缺和汙染問題已經嚴重影響了我國國民經濟建設和人們的正常生活。化工園區是全球化學工業集群式發展的主流，是國際新型工業化發展的主 流，是優化產業鏈發展的必然，是我國化工產業發展新模式。化工園區建設經十 多年發展我國涉及化工產業的規模園區320多家，省級以上政府批准建設的化 工園區60多家。據國家發改委等公布的《中國開發區審核公告目錄》(2006年 版)，國家級開發區222家和省級開發區1346家，涉及化工的開發區達30%以 上。伴隨化工產業快速集聚發展，水汙染問題日趨嚴重已成為制約我國化工園區 快速持續發展的關鍵。製藥工業園區混合廢水通常具有組成成份複雜，有機物種類多，水質波動大， 濃度高，C0D禾卩B0D5值高，COD與BODs比值低，NH3-N濃度高，色度深， 毒性大，固體懸浮物SS濃度高等特點。微生物生化處理方法是公認的處理效率 高、效果好的方法之一，但是將生化處理簡單用於製藥工業廢水的處理還存在許 多缺陷。目前國內常採用"水解+生物接觸氧化"生化處理方法處理製藥工業廢 水，但是"水解+生物接觸氧化"生化處理方法對廢水中營養物質、pH值等有 嚴格的要求，難以適應製藥化工園區混合廢水有機物種類多、水質波動大、毒性大的特點。針對特定製藥化工廠的汙水處理己有大量的研究，但是由於製藥化工園區混 合廢水的高濃度、難降解的特點，對於其中的某些難降解的特徵有機物仍然難以 徹底分解並達到完全處理。發明內容1. 發明要解決的技術問題 針對製藥化工園區混合廢水存在的成份複雜、有機物種類多、水質波動大和汙染物濃度高的特點，本發明提供了一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，可 以高速、高效的處理製藥化工園區混合廢水。2. 技術方案本發明的原理是首先通過水解酸化將難生物降解的大分子物質轉化為易生 物降解的小分子物質即提高廢水的可生化性，同時去除部分COD，其次通過厭 氧生物處理去除廢水中的大部分有機物，然後通過好氧生物處理去除剩餘的大部 分有機物質，最後通過物化混凝沉澱處理去除廢水生化處理後殘餘的難降解有機 物。本發明的技術方案是一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其步驟為(A) 製藥化工園區混合廢水進入調節池進行水量水質的調節後，進入水解池，水解池內部填充懸掛式填料，採用上流式布水；(B) 水解池的出水進入厭氧池，厭氧池採用上流式布水，池底設有穿孔管作為 布水管，池頂部為三相分離區，厭氧池出水回流位置在三相分離器下部，通 過外循環加壓泵從池底部進入厭氧池；(C) 厭氧池出水進入移動床生物膜反應器，在移動床生物膜反應器中投加懸浮 填料，在其池底有曝氣裝置；(D) 移動床生物膜反應器的出水採用上部噴淋的形式進入曝氣生物濾池，曝氣 生物濾池中投加陶瓷填料，底部有承託板和出水管，底部設置有反衝洗進水 管，頂部設計有篩網防止反衝洗時填料溢出，並設計有反衝洗出水管，出水 為上清液出水；(E)曝氣生物濾池的出水先後進入沉澱池和混凝反應池進行沉澱。水解池將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質，改善廢 水的可生化性，內部填充懸掛式填料，採用上流式布水。將厭氧消化汙泥和濃縮 汙泥與製藥化工園區混合廢水混合攪拌為泥水混合物，投入水解池和厭氧池進行 厭氧發酵汙泥激活培養，將二沉池回流活性汙泥與製藥化工園區混合廢水混合分 別投入移動床生物膜反應器反應裝置和曝氣生物濾池，進行悶曝。厭氧反應裝置(厭氧池)採用結合上流式厭氧汙泥床反應器(upflow anaerobic sludge blanket, UASB)和厭氧濾池(anaerobic filter, AF) 2禾中工藝的 複合式厭氧反應器(hybrid anaerobic reactor, HAR )。 HAR為廢水由下向上流過 反應器，汙泥無需攪拌設備，反映其頂部有特殊的三相(氣、液、固)分離器。 整個反應器由底部布水區、中部的反應區和頂部的分離區組成。汙泥可以採用厭 氧顆粒汙泥、普通活性汙泥。厭氧反應器採用外循環回流裝置，解決了上流式厭 氧汙泥床反應器在運行時出現的短流和死角等問題，進一步增強厭氧微生物與廢 水的混和與接觸，提高負荷及處理效率。厭氧反應器啟動初期容積負荷 0.1~0.5kgCOD/(m3 d)，當COD去除率達到70。/。且穩定運行時，逐步降低水力 停留時間或者增加進水COD濃度的方式提升負荷，最高容積負荷可達到 10kgCOD/( m3 d)。移動床生物膜反應器(MBBR)反應裝置為推流式反應裝置，底部設有布氣 區，汽水比為50:1，容積負荷(約2 2.5kgBODs/m"d)，汙泥濃度為8g/L， 填料填充率為60% (體積比)，設計容積為600L,設計停留時間為30h，進水 為底部進水，出水採用上清液出水，出水口設有鋸齒型溢流堰板。汙水連續通過 MBBR反應器內的懸浮填料並逐漸在填料內外表面形成生物膜，生物膜上的微 生物使得汙水得以淨化。沉澱工藝中需投加絮凝劑進行絮凝沉澱，絮凝沉澱工藝主要包括絮凝劑投 加設施、絮凝反應池和終沉池。絮凝劑採用鋁鹽。尤其是聚鋁，如PAC，或採 用高分子絮凝劑，沉澱工藝對絮凝劑無特別限定，方案的選擇也極多，還可以選 擇矽酸鋁鐵，助凝劑採用聚丙烯醯胺。 3.有益效果本發明提供了一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，根據製藥化工園區混合廢水有機物不僅濃度高且成分複雜的特點，可以高速、高效的予以處理，出水達到國家最新的製藥廢水排放標準，其中COD小於100mg/L。本發明所需設備 佔地面積小、管理簡單。
具體實施方式
實施例1某製藥化工園區混合廢水處理過程中，進水COD=1000~1500mg/L， BOD5=300~400mg/L， pH值7.0 8.0，色度為200倍，SS為1800mg/L。(A) 混合廢水通過調節池調節水量及水質後進入水解池，池容設計為230L， 接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥，水解池汙泥濃度為 3000~5000mg/L,內部填充懸掛式填料(PE+維綸絲)，採用上流式布水，上升 流速為1.0~1.6m/h，停留時間(HRT)為11.5h。(B) 廢水經水解處理後，進入厭氧池，池容設計為450L,池內液體上升 流速為0.5~1.2m/h，接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥， 汙泥性狀參數為60~68gVSS/L、 70~80gSS/L，停留時間(HRT)為22.5h。(C) 經厭氧池處理後，進入好氧MBBR池，池容設計為600L，好氧移動 床生物膜反應器(MBBR)接種汙泥為城市汙水處理廠中二沉池回流汙泥。好氧 移動床生物膜反應器(MBBR)中投加中空十字撐高密度聚丙烯懸浮填料(T1)， 填料填充率為60% (體積比)，汽水比為50:1，停留時間(HRT)為30h。(D) 進入曝氣生物濾池(BAF)，池容設計為300L，接種汙泥為城市汙水 處理廠中二沉池回流汙泥，池中投加圓形陶瓷填料，溫度控制在10'O35'C，汽 水比為20:1，停留時間(HRT)為15h。(E) 絮凝沉澱工藝中絮凝劑採用PAC，投加量為600mg/L。 經上述工藝處理後，最終出水COD 80mg/L， BOD5 15mg/L， pH 7，色度16倍，SS10mg/L。實施例2某製藥化工園區混合廢水處理過程中，進水COD=1500~2000mg/L， BOD5=350~600mg/L， pH值8.0 9.0，色度為250倍，SS為2100mg/L。(A) 混合廢水通過調節池調節水量及水質後進入水解池，池容設計為230L，接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥，水解池汙泥濃度為 3000~5000mg/L，內部填充懸掛式填料(PE+維綸絲)，採用上流式布水，上升 流速為1.0~1.6m/h,停留時間(HRT)為13h。(B) 廢水經水解處理後，進入厭氧池，池容設計為450L，池內液體上升 流速為0.5~1.2m/h，接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥, 汙泥性狀參數為60~68gVSS/L、 70~80gSS/L，停留時間(HRT)為25.5h。(C) 經厭氧池處理後，進入好氧MBBR池，池容設計為600L，好氧移動 床生物膜反應器(MBBR)接種汙泥為城市汙水處理廠中二沉池回流汙泥。好氧 移動床生物膜反應器(MBBR)中投加中空十字撐高密度聚丙烯懸浮填料(1"), 填料填充率為60% (體積比)，汽水比為50:1，停留時間(HRT)為34h。(D) 進入曝氣生物濾池(BAF)，池容設計為300L,接種汙泥為城市汙水 處理廠中二沉池回流汙泥，池中投加圓形陶瓷填料，溫度控制在10'O35'C,汽 水比為20:1，停留時間(HRT)為17h。(E) 絮凝沉澱工藝中絮凝劑採用PAC，投加量為600mg/L。 經上述工藝處理後，最終出水COD90mg/L， BOD518mg/L， pH7.5，色度20倍，SS11mg/L。實施例3某製藥化工園區混合廢水處理過程中，進水COD=1000~3000mg/L， BOD5=300~7500mg/L， pH值6.0 8.0，色度為220倍，SS為2500mg/L。(A) 混合廢水通過調節池調節水量及水質後進入水解池，池容設計為230L， 接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥，水解池汙泥濃度為 3000~5000mg/L，內部填充懸掛式填料(PE+維綸絲)，採用上流式布水，上升 流速為1.0~1.6m/h，停留時間(HRT)為15h。(B) 廢水經水解處理後，進入厭氧池，池容設計為450L，池內液體上升 流速為0.5~1.2m/h,接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥， 汙泥性狀參數為60~68gVSS/L、 70~80 gSS/L，停留時間(HRT)為30h。(C) 經厭氧池處理後，進入好氧MBBR池，池容設計為600L，好氧移動床生物膜反應器(MBBR)接種汙泥為城市汙水處理廠中二沉池回流汙泥。好氧 移動床生物膜反應器(MBBR)中投加中空十字撐高密度聚丙烯懸浮填料(1*1), 填料填充率為60% (體積比)，汽水比為50:1，停留時間(HRT)為40h。(D) 進入曝氣生物濾池(BAF)，池容設計為300L，接種汙泥為城市汙水 處理廠中二沉池回流汙泥，池中投加圓形陶瓷填料，溫度控制在1(TC 35'C，汽 水比為20:1，停留時間(HRT)為20h。(E) 絮凝沉澱工藝中絮凝劑採用PAC，投加量為650mg/L。 經上述工藝處理後，最終出水COD85mg/L， BOD520mg/L， pH7.5，色度16倍，SS8mg/L。實施例4某製藥化工園區混合廢水處理過程中，進水COD=1000~2000mg/L, BOD5=300~600mg/L， pH值9.0 10.0，色度為160倍，SS為1500mg/L。(A) 混合廢水通過調節池調節水量及水質後進入水解池，池容設計為230L， 接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥，水解池汙泥濃度為 3000~5000mg/L，內部填充懸掛式填料(PE+維綸絲)，採用上流式布水，上升 流速為1.0~1.6m/h，停留時間(HRT)為11.5h。(B) 廢水經水解處理後，進入厭氧池，池容設計為450L，池內液體上升 流速為0.5~1.2m/h,接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥， 汙泥性狀參數為60~68gVSS/L、 70~80gSS/L，停留時間(HRT)為22.5h。(C) 經厭氧池處理後，進入好氧MBBR池，池容設計為600L,好氧移動 床生物膜反應器(MBBR)接種汙泥為城市汙水處理廠中二沉池回流汙泥。好氧 移動床生物膜反應器(MBBR)中投加中空十字撐高密度聚丙烯懸浮填料(1")， 填料填充率為60% (體積比)，汽水比為50:1，停留時間(HRT)為30h。(D) 進入曝氣生物濾池(BAF)，池容設計為300L，接種汙泥為城市汙水 處理廠中二沉池回流汙泥，池中投加圓形陶瓷填料，溫度控制在1(TC 35'C，汽 水比為20:1，停留時間(HRT)為15h。(E) 絮凝沉澱工藝中絮凝劑採用PAC，投加量為550mg/L。 經上述工藝處理後，最終出水COD75mg/L, BOD512mg/L， pH7.8，色度16倍，SS10mg/L。 實施例5某製藥化工園區混合廢水處理過程中，進水COD=2000~3000mg/L， BOD5=350~550mg/L， pH值6.0 7.5,色度為150倍，SS為900mg/L。(A) 混合廢水通過調節池調節水量及水質後進入水解池，池容設計為230L， 接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥，水解池汙泥濃度為 3000~5000mg/L，內部填充懸掛式填料(PE+維綸絲)，採用上流式布水，上升 流速為1.0~1.6m/h，停留時間(HRT)為15h。(B) 廢水經水解處理後，進入厭氧池，池容設計為450L,池內液體上升 流速為0.5~1.2m/h，接種汙泥為城市汙水處理廠中的厭氧消化汙泥和濃縮汙泥， 汙泥性狀參數為60~68gVSS/L、 70~80 gSS/L，停留時間(HRT)為30h。(C) 經厭氧池處理後，進入好氧MBBR池，池容設計為600L，好氧移動 床生物膜反應器(MBBR)接種汙泥為城市汙水處理廠中二沉池回流汙泥。好氧 移動床生物膜反應器(MBBR)中投加中空十字撐高密度聚丙烯懸浮填料(1*1 )， 填料填充率為60% (體積比)，汽水比為50:1，停留時間(HRT)為40h。(D) 進入曝氣生物濾池(BAF)，池容設計為300L，接種汙泥為城市汙水 處理廠中二沉池回流汙泥，池中投加圓形陶瓷填料，溫度控制在10'O35'C,汽 水比為20:1，停留時間(HRT)為20h。(E) 絮凝沉澱工藝中絮凝劑採用PAC，投加量為700mg/L。 經上述工藝處理後，最終出水COD90mg/L， BOD515mg/L， pH7，色度8倍，SS5mg/l_。
權利要求
1. 一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其步驟為(A)製藥化工園區混合廢水進入調節池進行水量水質的調節後，進入水解池，水解池內部填充懸掛式填料，採用上流式布水；(B)水解池的出水進入厭氧池，厭氧池採用上流式布水，池底設有穿孔管作為布水管，池頂部為三相分離區，厭氧池出水回流位置在三相分離器下部，通過外循環加壓泵從池底部進入厭氧池；(C)厭氧池出水進入移動床生物膜反應器，在移動床生物膜反應器中投加懸浮填料，在其池底有曝氣裝置；(D)移動床生物膜反應器的出水採用上部噴淋的形式進入曝氣生物濾池，曝氣生物濾池中投加陶瓷填料，底部有承託板和出水管，底部設置有反衝洗進水管，頂部設計有篩網防止反衝洗時填料溢出，並設計有反衝洗出水管，出水為上清液出水；(E)曝氣生物濾池的出水先後進入沉澱池和混凝反應池進行沉澱。
2. 根據權利要求1所述的一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其特徵在於將 脫水泥餅與製藥化工園區混合廢水混合攪拌為泥水混合物，投入水解池和厭氧 池進行厭氧發酵汙泥激活培養，將活性汙泥與製藥化工園區混合廢水混合分別 投入移動床生物膜反應器反應裝置和曝氣生物濾池，進行悶曝。
3. 根據權利要求2所述的一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其特徵在於整 個工藝連續進水，以達到水解和厭氧裝置的汙泥馴化，水解池中組合填料的掛 膜，移動床生物膜反應器和曝氣生物濾池載體填料的掛膜；根據需要對反應裝 置的運行參數進行調節，以達到整個反應裝置的優化運行。
4. 根據權利要求1~3中任一項所述的一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其 特徵在於步驟(B)中所述的厭氧池為結合上流式厭氧汙泥床反應器和厭氧濾池 兩種工藝的複合式厭氧池。
5. 根據權利要求1~3中任一項所述的一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其 特徵在於步驟(C)中所述的移動床生物膜反應器反應裝置為推流式反應裝置， 底部設有布氣區，汽水比為50:1，填料填充率體積比為60%，出水口設有鋸齒 型溢流堰板。
6. 根據權利要求1~3中任一項所述的一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，其 特徵在於步驟(E)中沉澱工藝中需投加絮凝劑，絮凝劑為鋁鹽。
全文摘要
本發明公開了一種製藥化工園區混合廢水的處理方法，屬於水處理領域。其步驟為製藥化工園區混合廢水進入調節池進行水量水質的調節後，進入水解池，水解池內部填充懸掛式填料，採用上流式布水；水解池的出水進入厭氧池，厭氧池採用上流式布水；厭氧池出水進入移動床生物膜反應器，在移動床生物膜反應器中投加懸浮填料，在其池底有曝氣裝置；移動床生物膜反應器的出水採用上部噴淋的形式進入曝氣生物濾池，其中投加陶瓷填料；曝氣生物濾池的出水先後進入沉澱池和混凝反應池進行沉澱。本發明根據製藥化工園區混合廢水有機物不僅濃度高且成分複雜的特點，可以高速、高效的予以處理，出水達到國家最新的製藥廢水排放標準，其中COD小於100mg/L。
文檔編號C02F9/14GK101254993SQ20081002333
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月8日 優先權日2008年4月8日
發明者丁麗麗, 任洪強, 王菲菲, 磊 葛 申請人:南京大學