一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝的製作方法
2023-05-24 09:38:01 2
一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝的製作方法
【專利摘要】一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，利用高效復配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機物，經過絮凝、混凝反應器後由斜板沉澱池進行沉澱處理，澄清液進入JET?LOOP?MBR，汙泥脫水外運；廢水在JET?LOOP?MBR中被好氧處理，MBR內的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機物大分子，將微生物截留在反應器內，MBR出水再進入Green?line+UF；Green?line用太陽光做能源，利用藻類生物的光合作用進行碳捕捉，吸附分解轉化氨氮磷，去除出水中的重金屬和有機小分子，UF將多餘和老化的藻類生物分離，濾出液經活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色，本發明具有操作簡單、能耗低、無二次汙染等優點。
【專利說明】一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及製藥廢水處理【技術領域】，特別涉及一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝。
【背景技術】
[0002]隨著國家對過程工業節水減排要求的日益嚴格，建設節水型和水環境友好型的製藥企業，已經是維生素生產企業面臨的最緊迫的任務。
[0003]20世紀90年代後期至今新建的Vc廢水處理廠多採用厭氧+好氧組合處理工藝。單獨對Vc廢水處理成功的工程實例較少，就已見報導的工程實例講，採用的後續好氧處理工藝有生物接觸氧化工藝、氧化溝工藝和深井曝氣工藝，SBR工藝處理Vc廢水的工程實踐較少。
[0004]對於Vc生產過程中產生的未經其它廢水稀釋的高濃度母液，有滾筒焚燒法和催化溼式氧化技術等處理工藝。但催化溼式氧化技術目前僅限於實驗室研究階段，且廢水經過催化溼式氧化處理後雖然能有效提高廢水的可生化性，但很難做到一次達標排放，同時處理費用較高也是其推廣到實際工程中的一個重要限制因素。
[0005]例如某公司是我國比較大的Vc生產企業之一，目前生產能力為8000噸/年，日排廢水量為7000噸，其中COD最高濃度1.0X105mg/L，平均為8000mg/L，1995年建造了一座汙水處理站並進行改進。現主要工藝流程:廢水一集水池一中和一混凝沉澱一ClO2氧化一二沉池一外排。這套工藝使COD的排放濃度降至200mg/L左右，對水中的色、味去除能力強，解決了因細菌發酵分解而引起的黑、臭現象。該工藝的劣勢是已不能滿足逐漸提高的廢水排放標準，且流程複雜，佔地面積大，操作複雜。
[0006]針對目前使用的處理方法不能滿足汙染水處理要求，以及現有技術方法的諸多弊端，如一次處理不達標，設備投資大，能耗高、運行費用高等，迫切需要研究開發一種高效、實用、經濟的新型處理工藝。
[0007]膜分離技術已成為解決當代能源、資源和環境汙染問題的重要高新技術之一，其中與生化處理耦合的膜生物反應器工藝已經應用於各種工業廢水的處理，如造紙廢水處理、食品廢水處理、石化工業廢水處理等。利用膜分離技術及其組合工藝處理維生素廢水，不但可以大大降低能耗、減少維生素廢水的處理成本、提高處理效率，而且還可以大幅度地提高維生素生產企業的技術水平。
[0008]Vc製藥廢水的成分比較複雜，含有高濃度的有機物質，pH值波動較大，廢水帶有顏色和異味、治理投資高、治理難度較大。我國對於Vc這類高濃度有機廢水的處理仍處於實驗探索階段。下述的兩方面有望在今後的廢水處理中起到重要的作用:(I)幾種處理技術的聯用，如先用絮凝、內電解、光催化氧化等技術破壞水中難降解的有機物，改善廢水的可生化性，再聯用生化方法，如接觸氧化工藝、活性汙泥工藝等；(2)開發新工藝、新設備，如高效低耗厭氧和好氧反應器，特別是複合式反應器的研究和開發，以此來滿足越來越嚴格的環保要求，適應環保發展的需要。
【發明內容】
[0009]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，具有操作簡單、能耗低、無二次汙染等優點，是一種高效、經濟、對環境友好的廢水處理新技術。
[0010]為了達到上述目的，本發明採取的技術方案如下:
[0011]一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，包括以下步驟:
[0012]步驟I):利用高效復配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機物，經過絮凝、混凝反應器後由斜板沉澱池進行沉澱處理，澄清液進入JET LOOP MBR，汙泥脫水外運；
[0013]步驟2):經過步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機物大分子，將微生物截留在反應器內，MBR出水再進入Greenline+UF ；
[0014]步驟3) =Green line用太陽光做能源，利用藻類生物的光合作用進行碳捕捉，吸附分解轉化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機小分子,系統增加一套UF將多餘和老化的藻類生物分離；
[0015]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0016]所述的高效復配絮凝劑為陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺、聚合氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁鐵中任意一種或任意兩種的組合，特別針對小分子有機物，去除效果好，沉澱速度快。
[0017]所述JET LOOP MBR是美國授權專利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級膜生物反應器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR於一體，外形為組合罐體，或是方形結構。
[0018]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前汙水深度處理能耗最低的技術，90%來自太陽，外部能源只需一個供水泵。
[0019]所述的UF採用中空纖維膜組件或平板式膜組件。
[0020]所述的Green line+UF中多餘的藻類生物能夠做肥料進行土壤修復，或做生物質燃料，循環利用。
[0021]所述的步驟I)、步驟2)中的汙泥處理或採用汙泥脫水方法。
[0022]與現有技術相比，本發明具有以下優點及顯著效果:(1)高效復配絮凝劑可取代傳統工藝中的厭氧反應，縮短處理時間，節省土地和能源；(2) JET LOOP MBR是美國授權專利JET LOOP SYSTEM與平板膜或中空纖維膜組成的超級膜生物反應器。集射流曝氣、深井曝氣、硫化床、MBR於一體，曝氣效率高，能耗僅為傳統曝氣的1/4，汙泥分離系統獨特，剩餘汙泥僅為傳統工藝的1/10，處理效率較高，處理成本較低；(3) Green line是目前汙水深度處理能耗最低的技術，系統的能源90%來自太陽，在處理過程中剩餘藻類生物可以用UF膜分離循環再利用，真正實現零排放和工業用水的綠色循環。本發明在降低維生素製藥廢水處理成本的同時，可以有效提高處理效率，且不受廢水COD高低的限制，能耗低，操作簡便，佔地面積小，與現有技術相比，是一種低能耗、無汙染、操作簡便的維生素製藥廢水處理工藝。
【具體實施方式】
[0023]以下結合具體的實施例對本發明的技術方案作一步的說明。
[0024]實施例1
[0025]以維生素製藥廠的製藥廢水為處理對象，廢水中有機物濃度高、酸鹼度較低，廢水中含有大量的蛋白質、山梨糖、古龍酸鈉、VC-Na及各種酸類汙染物質，屬於高難度處理製藥廢水；其中，CODcr 為 500mg/L, BOD5 為 23.7mg/L,總氮含量為 90mg/L, ρΗ6.0-9.0。
[0026]一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，包括以下步驟:
[0027]步驟I):利用高效復配絮凝劑去除Ne廢水中小分子有機物，經過絮凝、混凝反應器後由斜板沉澱池進行沉澱處理，澄清液進入JET LOOP MBR，汙泥脫水外運；
[0028]步驟2):經過步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機物大分子，將微生物截留在反應器內，MBR出水再進入Greenline+UF ；
[0029]步驟3) =Green line用太陽光做能源，利用藻類生物的光合作用進行碳捕捉，吸附分解轉化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機小分子,系統增加一套UF將多餘和老化的藻類生物分離；
[0030]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0031]所述的高效復配絮凝劑為質量濃度為2%的聚合氯化鋁水溶液和和質量濃度為
0.1 %的陰離子型聚丙烯醯胺水溶液的組合。
[0032]所述JET LOOP MBR是美國授權專利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級膜生物反應器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR於一體，外形為組合罐體。
[0033]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前汙水深度處理能耗最低的技術，90%來自太陽，外部能源只需一個供水泵。
[0034]所述的UF採用平板式膜組件。
[0035]經過絮凝-JET LOOP MBR-Green line-吸附處理之後，維生素製藥廢水水質指標明顯下降，出水CODcr為40.lmg/L,總氮含量為14mg/L,色度為15度，出水無異味,達到國家一級A處理標準。
[0036]實施例2
[0037]以維生素製藥廠的製藥廢水為處理對象，廢水中有機物濃度高、酸鹼度較低，廢水中含有大量的蛋白質、山梨糖、古龍酸鈉、VC-Na及各種酸類汙染物質，屬於高難度處理製藥廢水。其中，CODcr 為 223mg/L，ρΗ6.0-9.0。
[0038]一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，包括以下步驟:
[0039]步驟I):利用高效復配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機物，經過絮凝、混凝反應器後由斜板沉澱池進行沉澱處理，澄清液進入JET LOOP MBR，汙泥脫水外運；
[0040]步驟2):經過步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機物大分子，將微生物截留在反應器內，MBR出水再進入Greenline+UF ；
[0041]步驟3) =Green line用太陽光做能源，利用藻類生物的光合作用進行碳捕捉，吸附分解轉化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機小分子,系統增加一套UF將多餘和老化的藻類生物分離；
[0042]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0043]所述的高效復配絮凝劑為質量濃度為I %的氯化鐵水溶液和和質量濃度為
0.01%的非離子型聚丙烯醯胺水溶液的組合。
[0044]所述JET LOOP MBR是美國授權專利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級膜生物反應器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR於一體，外形為方形結構。
[0045]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前汙水深度處理能耗最低的技術，90%來自太陽，外部能源只需一個供水泵。
[0046]所述的UF採用中空纖維式膜組件。
[0047]經過絮凝-JET LOOP MBR-Green line-吸附處理之後，維生素製藥廢水水質指標明顯下降，出水CODcr為39mg/L，總氮含量為12mg/L，色度為8度，出水無異味，達到GB18918-2002 一級A處理標準。
[0048]實施例3
[0049]以維生素製藥廠的製藥廢水為處理對象，廢水中有機物濃度高、酸鹼度較低，廢水中含有大量的蛋白質、山梨糖、古龍酸鈉、VC-Na及各種酸類汙染物質，屬於高難度處理製藥廢水。其中，CODcr 為 107mg/L, ρΗ6.0-9.0。
[0050]一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，包括以下步驟:
[0051]步驟I):利用高效復配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機物，經過絮凝、混凝反應器後由斜板沉澱池進行沉澱處理，澄清液進入JET LOOP MBR，汙泥脫水外運；
[0052]步驟2):經過步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機物大分子，將微生物截留在反應器內，MBR出水再進入Greenline+UF ；
[0053]步驟3) =Green line用太陽光做能源，利用藻類生物的光合作用進行碳捕捉，吸附分解轉化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機小分子,系統增加一套UF將多餘和老化的藻類生物分離；
[0054]步驟4):將步驟3)得到的濾出液經活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
[0055]所述的高效復配絮凝劑為質量濃度為2%的硫酸鋁鐵水溶液和和質量濃度為
0.1 %的陽離子型聚丙烯醯胺水溶液的組合。
[0056]所述JET LOOP MBR是美國授權專利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級膜生物反應器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR於一體，外形為組合罐體。
[0057]所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應器的矩形方陣裝置，能耗非常低，是目前汙水深度處理能耗最低的技術，90%來自太陽，外部能源只需一個供水泵。
[0058]所述的UF採用平板式膜組件。
[0059]經過絮凝-JET LOOP MBR-Green line-吸附處理之後，維生素製藥廢水水質指標明顯下降，出水CODcr為23mg/L，總氮含量為10mg/L，色度為5度，出水無異味，達到GB18918-2002 一級A處理標準。
【權利要求】
1.一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟I):利用高效復配絮凝劑去除Vc廢水中小分子有機物，經過絮凝、混凝反應器後由斜板沉澱池進行沉澱處理，澄清液進入JET LOOP MBR，汙泥脫水外運； 步驟2):經過步驟I)初步處理的廢水在JET LOOP MBR中被好氧處理，MBR內的膜去除廢水中的懸浮顆粒、有機物大分子，將微生物截留在反應器內，MBR出水再進入Greenline+UF ； 步驟3) =Green line用太陽光做能源，利用藻類生物的光合作用進行碳捕捉，吸附分解轉化氨氮磷，去除步驟2)出水中的重金屬和有機小分子,系統增加一套UF將多餘和老化的藻類生物分離； 步驟4):將步驟3)得到的濾出液經活性炭吸附脫色，去除部分COD和微量顏色。
2.根據權利要求1所述的一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於:所述的高效復配絮凝劑為陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺、聚合氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁鐵中任意一種或任意兩種的組合。
3.根據權利要求1所述的一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於:所述JET LOOP MBR是美國授權專利JET LOOP SYSTEM與平板或中空纖維膜組成的超級膜生物反應器，集射流曝氣、深井曝氣、流化床MBR於一體，外形為組合罐體，或是方形結構。
4.根據權利要求1所述的一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於:所述的Green line是由一組垂直或水平放置的透明玻璃管組成的光生物反應器的矩形方陣裝置，外部能源只需一個供水泵。
5.根據權利要求1所述的一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於:所述的UF採用中空纖維膜組件或平板式膜組件。
6.根據權利要求1所述的一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於:所述的Green line+UF中多餘的藻類生物能夠做肥料進行土壤修復，或做生物質燃料，循環利用。
7.根據權利要求1所述的一種用於維生素製藥廢水處理的膜生物反應器工藝，其特徵在於:所述的步驟I)、步驟2)中的汙泥處理或採用汙泥脫水方法。
【文檔編號】C02F9/14GK104129886SQ201410325885
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】李繼定, 鄭冬菊, 秦琳, 房滿權, 夏陽, 王濤, 劉壽山 申請人:清華大學