製藥廢水處理系統及處理方法與流程

2023-08-11 12:59:01 3

本發明涉及製藥廢水處理領域，特別是涉及一種製藥廢水處理系統及處理方法。

背景技術：

製藥行業主要包括化學製藥、生物製藥、中成藥、農藥等，製藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水以及各類製劑生產過程中的洗滌水和衝洗廢水等幾大類。製藥廢水的特點是組成複雜，有機汙染物含量很高，較難處理。製藥廢水的化學需氧量cod(chemicaloxygendemand，簡稱cod)值很高並且波動較大，五日生化需氧量bod5(fivedays'biochemicaloxygendemand：bod5)含量不一。bod5/codcr值差異較大，有些製藥廢水還會有較高濃度的氨氮或者其它高濃度無機鹽類，可生化性較差。通常認為bod5/codcr>0.3的廢水可生化性較好，bod5/codcr<0.3的廢水被認為難被生化處理。

由於製藥廠通常採用間歇生產，產品的種類變化較大，造成了製藥廢水的水質、水量及汙染物的種類變化較大。通常製藥廢水中的有機汙染濃度高而導致色度深，毒性大，固體懸浮物(ss)濃度也高。

目前，製藥業對於含水量相對較少而汙染物濃度較高的廢水，比較經濟可行的處理方法包括蒸發法、燃燒法和超臨界氧化法等。

其中，蒸發法通常是在包含蒸發器的蒸發組件中進行的，在蒸發過程中，製藥廢水中的非揮發性物質逐漸得到濃縮，在濃縮到一定程度後，可對濃縮物進行離心分離、結晶等，根據結晶得到固體物質的不同進行相應的處理。蒸發得到的凝結水根據情況可以直接進行回用或者再進行其它處理。在頭孢類藥物生產中往往產生含有高濃度硫酸銨的廢水，這類廢水的codcr值通常在數萬毫克每升以上，顏色較深，由於硫酸銨含量高而導致該類廢水不具有直接生化處理的可能。

製藥廢水中的高沸點有機物在蒸發過程中很容易在蒸發器的管道內壁上凝結，結果導致蒸發器管道堵塞。蒸發器管道堵塞一直是蒸發法處理製藥廢水過程中所遇到的幾大難題之一。

技術實現要素：

基於此，有必要針對提供一種能夠防止蒸發器堵塞且對製藥廢水處理效果好的製藥廢水處理系統及處理方法。

一種製藥廢水處理系統，包括廢水收集池、第一ph調節池、鐵碳微電解裝置、第二ph調節池、沉澱池、臭氧處理裝置、第三ph調節池和蒸發器；

所述廢水收集池用於收集製藥廢水；

所述第一ph調節池分別與所述廢水收集池和所述鐵碳微電解裝置相連通，所述第一ph調節池用於調節從所述廢水收集池中轉入的所述製藥廢水的ph值；

所述第二ph調節池分別與所述鐵碳微電解裝置和所述沉澱池相連通，所述第二ph調節池用於將從所述鐵碳微電解裝置中轉入的電解廢水調為鹼性，所述沉澱池還與所述臭氧處理裝置相連通；

所述第三ph調節池與所述臭氧處理裝置相連通，第三ph調節池用於將從所述臭氧處理裝置轉入的氧化廢水調為酸性；

所述蒸發器通過管道與所述第三ph調節池相連通。

在其中一個實施例中，所述製藥廢水處理系統還包括汙泥壓濾機，所述汙泥壓濾機分別與所述沉澱池和所述臭氧處理裝置相連通。

在其中一個實施例中，所述製藥廢水處理系統還包括所述酸儲存池，所述酸儲存池與所述第一ph調節池和/或所述第三ph調節池相連通。

在其中一個實施例中，所述製藥廢水處理系統還包括鹼儲存池和絮凝劑儲存池，所述鹼儲存池通過管道與所述第二ph調節池相連通，所述絮凝劑儲存池用於向所述第二ph調節池供應絮凝劑。

在其中一個實施例中，所述製藥廢水處理系統所述第一ph調節池、第二ph調節池和所述第三ph調節池均設有ph計和攪拌裝置。

一種製藥廢水處理方法，採用上述製藥廢水處理系統，包括如下步驟：

s1，收集製藥廢水；

s2，將所述製藥廢水的ph值調為1～12，進行鐵碳微電解，得電解廢水；

s3，將步驟s2獲得的所述電解廢水的ph值調為7～12，加入絮凝劑，沉澱，得上清廢水；

s4，對步驟s3中獲得的所述上清廢水進行臭氧催化氧化處理，得氧化廢水；

s5，將步驟s4獲得的氧化廢水ph值調為1～10，轉移至蒸發器中進行蒸發濃縮、結晶，收集產物，並收集冷凝液回收利用。

在其中一個實施例中，在步驟s4中，還包括將步驟s3中獲得的第一汙泥進行壓濾處理，得第二汙泥和壓濾廢水，並將所述壓濾廢水與所述上清廢水合併，進行所述臭氧催化氧化處理，得所述氧化廢水。

在其中一個實施例中，在步驟s2中，將所述製藥廢水的ph值調為3～5；

在步驟s3中，將所述電解廢水的ph值調為8～10；和/或

在步驟s5中，將所述氧化廢水的ph值調為3～6。

在其中一個實施例中，在步驟s2中，所述鐵碳微電解的時間為1～30h；和/或

在步驟s3中，所述沉澱的時間為1～10h。

在其中一個實施例中，在步驟s2中，所述鐵碳微電解的時間為2.5～4h；和/或

在步驟s3中，所述沉澱的時間為1.5～4h。

上述製藥廢水處理系統包括廢水收集池、第一ph調節池、鐵碳微電解裝置、第二ph調節池、沉澱池、臭氧處理裝置、第三ph調節池和蒸發器，其中廢水收集池用於收集製藥廢水，第一ph調節池主要用於調節從所述廢水收集池中轉入的所述製藥廢水的ph值以滿足鐵碳微電解裝置對製藥廢水的ph值要求，第二ph調節池用於將從所述鐵碳微電解裝置中轉入的電解廢水調為鹼性以再沉澱池中沉澱獲得上清廢水，臭氧處理裝置用於對上清廢水進一步消毒、脫色和除臭，蒸發器用於蒸發通過第三ph調節池處理的氧化廢水，收到蒸發產物。採用上述製藥廢水處理系統整體上能夠滿足製藥廢水處理方法的工藝過程要求，有效地避免蒸發器蒸發處理中的管道堵塞問題，且對製藥廢水的處理效果好，並能夠有效提高製藥廢水的可生化性。

上述製藥廢水處理方法包括如下步驟：收集製藥廢水，將製藥廢水的ph值調為1～12以滿足鐵碳微電解的ph要求，進行鐵碳微電解得電解廢水，再將電解廢水的ph值調為7～12，加入絮凝劑，沉澱得上清廢水，對上清廢水進行臭氧催化氧化處理，得氧化廢水，將氧化廢水ph值調為1～10，轉移至蒸發器中進行蒸發濃縮、結晶，收集產物，並收集冷凝液回收利用。其中，將製藥廢水的ph值調為1～12目的是滿足鐵碳微電解的ph要求；通過鐵碳微電解對製藥廢水中的汙染物進行降解，同時金屬離子還具有水解絮凝的作用，可使難生化性高濃度製藥廢水的可生化性提高；再通過絮凝沉澱去除大量的汙染雜質；再將沉澱過程中獲得的上清廢水通過臭氧催化氧化進一步消毒、脫色和除臭，並有效降低cod值，進一步提高可生化性，並有效避免蒸發器蒸發處理中的管道堵塞問題。上述製藥廢水處理方法的工藝過程，能夠有效去除製藥廢水中的有機汙染物，能夠整體上有效地避免蒸發器蒸發處理中的管道堵塞問題，且對製藥廢水的處理效果好，並能夠有效提高製藥廢水的可生化性。

附圖說明

圖1為一實施方式的製藥廢水處理方法的步驟流程圖；

圖2為一實施方式的用於圖1中的製藥廢水處理方法的製藥廢水處理系統的結構組成示意圖。

具體實施方式

為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請結合圖1，一實施方式的製藥廢水處理方法10，包括如下步驟：

s1，收集製藥廢水。

s2，將製藥廢水的ph值調為1～12，進行鐵碳微電解，得電解廢水。調節製藥廢水的ph值的目的是滿足鐵碳微電解的電解條件要求。其中，鐵炭微電解是利用在金屬腐蝕過程中形成原電池產生氧化還原作用，對製藥廢水中的汙染物產生化學作用，進行汙染物降解。同時，腐蝕出的金屬離子由於水解絮凝作用。

優選地，鐵碳微電解的時間可以為1～30h。

進一步地，在該步驟中，將製藥廢水的ph值調為3～5，鐵碳微電解的時間可以為2.5～4h，以對製藥廢水中的汙染物進行化學作用，並進一步提高對鐵碳微電解的汙染物的降解效果及水解絮凝作用。

s3，將步驟s2獲得的電解廢水的ph值調為7～12，加入絮凝劑，沉澱，得上清廢水。

優選地，在該步驟中，沉澱的時間為1～10h。

進一步地，在該步驟中，將分解廢水的ph值調為8～10，沉澱的時間可以為1.5～4h，達到較好的絮凝沉澱效果。

進一步地，在該步驟中，還包括將步驟s3中獲得的第一汙泥進行壓濾處理，得第二汙泥和壓濾廢水，並將壓濾廢水與上清廢水合併，進行後續的臭氧催化氧化處理，得氧化廢水。第一汙泥或第二汙泥可另行處理。

s4，對步驟s3中獲得的上清廢水和壓濾廢水中的汙染物進行臭氧催化氧化處理，得氧化廢水。

鐵碳微電解與臭氧催化氧化相配合的工藝路線，能夠對高濃度製藥有機廢水進行除臭、脫色等預處理，可以有效降低製藥廢水的cod值，同時提高製藥廢水的可生化性。

s5，將步驟s4獲得的氧化廢水ph值調為1～10，轉移至蒸發器800中進行蒸發濃縮、結晶，收集產物，並收集冷凝液回收利用。優選地，在該步驟中，將氧化廢水的ph值調為3～4。

本實施方式的製藥廢水處理方法10，通過將製藥廢水的ph值調為1～12後進行鐵碳微電解以對製藥廢水中的汙染物進行降解，同時金屬離子還具有水解絮凝的作用，可使難生化性高濃度製藥廢水的可生化性提高；再通過絮凝沉澱去除大量的汙染雜質；再將沉澱過程中獲得的上清廢水通過臭氧催化氧化進一步消毒、脫色和除臭，並有效降低cod值，進一步提高可生化性，經過上述處理後可有效避免蒸發器蒸發過程中的管道堵塞問題。上述製藥廢水處理方法的工藝過程，能夠有效去除製藥廢水中的有機汙染物，尤其是一點高沸點的有機汙染物，能夠整體上有效地避免蒸發器800蒸發處理中的管道堵塞問題，且對製藥廢水的處理效果好，並能夠有效提高製藥廢水的可生化性。

請進一步結合圖2，一種製藥廢水處理系統20，包括廢水收集池100、第一ph調節池200、酸儲存池210、鐵碳微電解裝置300、第二ph調節池400、鹼儲存池410、絮凝劑儲存池420、沉澱池500、臭氧處理裝置600、第三ph調節池700和蒸發器800。

在本實施方式中，廢水收集池100用於收集特定量的製藥廢水，例如收集50-1000m3的製藥廢水進行一次集中處理。

在本實施方式中，第一ph調節池200設有ph計和攪拌裝置。第一ph調節池200通過泵和管道與廢水收集池100相連通，第一ph調節池200用於調節從廢水收集池100中轉入的製藥廢水的ph值。優選地，第一ph調節池200可通過與酸儲存池210相連通，通過泵將酸儲存池210中的酸抽入至第一ph調節池200中，並同時啟動攪拌裝置對製藥廢水進行攪拌，用ph計實時監測以獲得特定ph值範圍的製藥廢水。

在本實施方式中，鐵碳微電解裝置300通過管道與第一ph調節池200相連通，用於將第一ph調節池200中調整好的製藥廢水抽入進行鐵碳微電解，進一步通過電化學作用及絮凝作用去除製藥廢水中的汙染物，獲得分解廢水。

在本實施方式中，第二ph調節池400設有ph計和攪拌裝置。第二ph調節池400通過管道與鐵碳微電解裝置300相連通，用於將從鐵碳微電解裝置300中轉入的電解廢水調為鹼性。

優選地，第二ph調節池400還通過管道與鹼儲存池410。通過泵將鹼儲存池410中的鹼抽入至第二ph調節池400中，並同時啟動攪拌裝置對分解廢水進行攪拌，用ph計實時監測以獲得特定ph值範圍的分解廢水，調整好ph後，再將絮凝劑儲存池420中的絮凝劑抽入至第二ph調節池400中，通過攪拌裝置攪拌混合均勻，以提高絮凝沉澱除雜的效果。

在本實施方式中，沉澱池500通過管道與第二ph調節池400相連通。當第二ph調節池400中的分解廢水經ph調整和與絮凝劑混合後，立即通過泵抽入至沉澱池500中進行靜置、沉澱，獲得第一汙泥和上清廢水。優選地，將第一汙泥泵入汙泥壓濾機900中進一步壓榨，以獲得第二汙泥和壓濾廢水。壓濾廢水可以與上清廢水混合。第二汙泥可另行處理。

在本實施方式中，臭氧處理裝置600通過管道與沉澱池500相連通，以用於將沉澱池500中的上清廢水抽入進行臭氧處理裝置600中通過高氧化活性的臭氧與廢水中的汙染物進行臭氧催化氧化，無固廢等二次汙染產生。

在本實施方式中，第三ph調節池700設有ph計和攪拌裝置。第三ph調節池700通過管道與臭氧處理裝置600相連通，用於將從臭氧處理裝置600轉入的氧化廢水調為酸性。第三ph調節池700用於調節從臭氧處理裝置600中轉入的氧化廢水的ph值。

優選地，第三ph調節池700可通過與酸儲存池210相連通，通過泵將酸儲存池210中的酸抽入至第三ph調節池700中，並同時啟動攪拌裝置對製藥廢水進行攪拌，用ph計實時監測以獲得特定ph值範圍的氧化廢水。

在本實施方式中，蒸發器800通過泵和管道將第三ph調節池700中的氧化廢水轉移至蒸發器800中進行蒸發濃縮、結晶，收集產物，並收集冷凝液回收利用。

本實施方式的製藥廢水處理方法10可採用製藥廢水處理系統20對製藥廢水進行處理，能夠有效去除製藥廢水中的有機汙染物，尤其是一點高沸點的有機汙染物，能夠整體上有效地避免蒸發器800蒸發處理中的管道堵塞問題，且對製藥廢水的處理效果好，並能夠有效提高製藥廢水的可生化性。

下面結合具體實施例對本發明作詳細地說明。

實施例1

本實施例提供一種頭孢類製藥廢水的處理方法，包括如下步驟：

(1)利用有效容積為700m3的廢水收集池收集650m3的頭孢類製藥廢水，並測試該頭孢類製藥廢水的初始codcr含量。

(2)將廢水收集池中收集的頭孢類製藥廢水抽入第一ph調節池，開啟攪拌裝置進行攪拌，同時將酸儲存池中的硫酸抽入第一ph值調節池中，調節ph值至4～5之間，轉移至有效容積為700m3的鐵碳微電解裝置進行鐵碳微電解，時間3h，獲得電解廢水。

(3)將步驟(2)中的電解廢水抽入第二ph調節池中，開啟攪拌裝置進行攪拌，同時將鹼儲存池中的氨水抽入第二ph值調節池中，調節ph值至9～10之間，再從絮凝劑儲存池中的pam(聚丙烯醯胺)轉移投入至第二ph值調節池中，混合均勻。

(4)將經步驟(3)處理的分解廢水轉移至沉澱池中進行靜置3h，絮凝沉澱，得上清廢水和第一汙泥。將第一汙泥進行壓濾處理，得第二汙泥和壓濾廢水，並將壓濾廢水與上清廢水合併，抽入臭氧處理裝置中，開啟臭氧發生器進行臭氧處理，並控制臭氧的添加量為1kg/t(噸)，催化氧化反應時間為1h，獲得氧化廢水。

(5)將步驟(4)獲得的氧化廢水抽入第三ph調節池中，開啟攪拌裝置進行攪拌，同時將酸儲存池中的硫酸抽入第三ph值調節池中，調節ph值至3～4之間，調節結束後，排入蒸發器中進行濃縮、結晶。同時測定第三ph值調節池中的蒸發前codcr含量。

經過上述處理以後，本實施例中的製藥廢水的codcr值變化如下：廢水收集池中製藥廢水的初始codcr值是23461mg/l，第三ph值調節池中廢水的codcr值是8437mg/l。測定方法：水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法(gb11914-89)。

本實施例中的頭孢類製藥廢水的處理方式中，蒸發器管道中無堵塞問題，並且蒸髮結晶得到的硫酸銨顏色接近無色，能夠提高其售價。同時，蒸發前codcr含量降低，蒸發得到的凝結水的bod5/codcr值由未處理時的0.06提高到處理後的0.41(測定方法：水質五日生化需氧量(bod5)的測定稀釋與接種法(hj505-2009)，水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法(gb11914-89))。由於bod5/codcr值有所提高，因而提高了製藥廢水的可生化性，對於蒸發出的冷凝廢水，能夠降低其生化處理難度。

實施例2

本實施例提供一種吡唑酮製藥廢水的處理方法，包括如下步驟：

(1)利用有效容積為100m3的廢水收集池收集80m3的吡唑酮製藥廢水，並測試該製藥廢水的初始codcr含量。

(2)將廢水收集池中收集的製藥廢水抽入第一ph調節池，開啟攪拌裝置進行攪拌，同時將酸儲存池中的硫酸抽入第一ph值調節池中，調節ph值至3～4之間，轉移至有效容積為100m3的鐵碳微電解裝置進行鐵碳微電解，時間3h，獲得電解廢水。

(3)將步驟(2)中的電解廢水抽入第二ph調節池中，開啟攪拌裝置進行攪拌，同時將鹼儲存池中的氨水抽入第二ph值調節池中，調節ph值至8～9之間，再從絮凝劑儲存池中的pam(聚丙烯醯胺)轉移投入至第二ph值調節池中，混合均勻。

(4)將經步驟(3)處理的分解廢水轉移至沉澱池中進行靜置2h，絮凝沉澱，得上清廢水和第一汙泥。將第一汙泥進行壓濾處理，得第二汙泥和壓濾廢水，並將壓濾廢水與上清廢水合併，抽入臭氧處理裝置中，開啟臭氧發生器進行臭氧處理，並控制臭氧的添加量為2kg/t(噸)，催化氧化反應時間為3h，獲得氧化廢水。

(5)將步驟(4)獲得的氧化廢水抽入第三ph調節池中，開啟攪拌裝置進行攪拌，同時將酸儲存池中的硫酸抽入第三ph值調節池中，調節ph值至5～6之間，調節結束後，排入蒸發器中進行濃縮、結晶。同時測定第三ph值調節池中的蒸發前codcr含量。

經過上述處理以後，本實施例中的製藥廢水的codcr值變化如下：廢水收集池中製藥廢水的初始codcr值是745mg/l，第三ph值調節池中廢水的codcr值是150mg/l。測定方法：水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法(gb11914-89)。

本實施例中的製藥廢水的處理方式中，蒸發器管道中無堵塞問題，並且蒸髮結晶得到的硫酸銨顏色接近無色，能夠提高其售價。同時，蒸發前codcr含量降低，蒸發得到的凝結水的bod5/codcr值由未處理時的0.1提高到了處理後的0.38(測定方法：水質五日生化需氧量(bod5)的測定稀釋與接種法(hj505-2009)，水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法(gb11914-89))。由於bod5/codcr值得到了提高，因而提高了製藥廢水的可生化性，對於蒸發出的冷凝廢水，能夠降低其生化處理難度。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。