大输液企业中水回用工程的实践探讨
2013-03-18王冬青张建礼范建设
王冬青 张建礼 范建设
(山东齐都药业有限公司,山东淄博255400)
0 引言
大容量注射液俗称大输液(Large Volume Parenteral,LVP),是我国医药行业五大类重要制剂之一,据中国化学制药工业协会和国家经贸委的产销统计资料显示,我国大输液产业规模近年增长非常迅速,尤其2001年以来,一股改建、扩建、新建输液生产线的“热潮”席卷全国。
随着企业生产规模的不断扩大,大输液企业不但成为用水大户,而且成为了排“污”大户。因为医药行业的特殊性,对大输液制剂企业来说水是企业的生命线。因此,如何合理利用水成为制约大输液企业发展的大问题。
近年来中水回用技术正逐步的成熟化,企业生产过程中产生的废水不仅不用外排,而且可以回收利用,既减少了污染,又节约了水源。
1 大输液行业排水现状
对于大输液企业而言,排放的废水主要是:在二级反渗透制备纯化水过程中排出的浓水、清洗玻璃瓶过程中排出的洗瓶水、设备清洗过程中排出来的碱液水、生活废水等,这些排水的特点是水量大、成分简单、易处理。其中,反渗透浓水的水量最大,水质最好,主要污染物为钙、镁、钠、钾离子和碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等溶解性固体,表现为电导率高,偏碱性。
简单处理后的废水可以用于循环冷却水(代替自来水);也可以用于水冲泵的补水;达到《城市污水再生利用城市杂用水质》(GB/T18920—2002)中城市杂用水类标准的可以用作冲厕、道路清扫、消防及建筑施工;达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921—2002)的规定,用作工厂的绿化和草坪浇水,也可用作景观喷泉。综合利用好这些水资源,可以为企业节约一部分自来水,省下一笔可观的费用。
2 中水回用技术与工艺
为了将污水处理成符合中水水质标准的水,一般要进行3个阶段的处理:预处理、生化/物化处理及后续处理。其中,预处理主要包括格栅和调节池,主要目的是去除污水中的固体杂质和达到均质的效果;生化/物化处理主要目的是去除污水的溶解性有机物,是中水回用处理的关键;后续处理主要以消毒处理为主,保证中水水质卫生安全。
2.1 中水回用生化/物化处理方法
关于这种处理方法,目前较成熟和已被采用的方法大致可分为3类:
(1)生物处理法:利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物,从而达到去除污水中溶解性有机物的目的。包括好氧和厌氧微生物处理,一般好氧处理较多。
(2)物理化学处理法:以混凝沉淀(气浮)技术及活性炭吸附相结合为基本方式,与传统的二级处理相比,提高了水质,但运行费用较高。
(3)膜处理:采用超滤(微滤)或反渗透膜处理,其优点是SS去除率很高,占地面积与传统的二级处理相比减少了很多。但由于国内膜处理工艺尚处于发展阶段,膜组件及膜处理费用昂贵,目前应用该工艺有一定技术和经济上的分歧。
2.2 中水回用工艺
确定工艺流程时必须掌握中水原水的水量、水质和中水的使用要求,应根据上述条件选择经济合理、运行可靠的处理工艺。在选择工艺流程时,应考虑装置所占的面积和周围环境的限制,以及噪声和臭气对周围环境带来的影响。消毒灭菌工艺也必不可少,一般采用含氯消毒剂进行消毒。中水处理的工艺流程主要取决于中水水源和中水的用途,中水水源不仅影响处理工艺的选择,而且影响处理成本。
当以反渗透浓水为中水水源时,可采用物化+消毒工艺,具体如下:
源水→调节池→过滤池→消毒池→储水池
当以生活污水作为中水水源时,可采用生化+消毒工艺,具体如下:
源水→水力筛→调节池→生化池→过滤池→消毒池→储水池
上述工艺设施可根据现场具体情况,设计成地上式或地埋式结构。
3 中水回用工程的经济效益
根据某厂的实际,估算一下经济的可行性。现阶段某厂区中水产水量如表1所示。
据国内专家的统计,当采用生活污水为中水水源时,中水用水量达到750 m3/d以上为经济。从表1可以看出,某厂纯化水制备中反渗透浓水水量更为可观,并且水质明显要好于生活用水。表2所示是反渗透浓水的原水水质,理论上浓水的含盐量是原水的4倍左右,其他指标相差不大。因此,浓水的处理费用要更低一些,浓水回用更经济。
表2 反渗透浓水的原水水质
以某车间为例(已实施),反渗透浓水直接用于厕所冲厕一个车间一天省5 t自来水,目前,自来水水价按照2.15元/t计算,直接的经济效益是10.75元/天。所以,中水回用的经济效益也十分可观,应该在该厂区推广。
4 中水回用存在的问题
根据已有的调查研究表明,中水设施的建设与运行仍存在着许多问题,已影响到中水回用技术的推广。这些问题包括:
(1)水量平衡计算不切实际,从而使设计与实际处理规模相差较大,运行成本高。
(2)调节池容积不易确定,如果容积太大,就会增加投资;而如果容积偏小,在运行中必须交替进行中水溢流和自来水补充。
(3)处理水质不达标,所选工艺流程的处理能力和处理效果有限,使出水不理想。根据实践经验看来,水量平衡是目前中水系统设计与运行的一个主要问题。
(4)中水用途与费用限制。中水的用途与自来水相比其具有局限性,目前大部分中水主要还是应用在生活杂用水和景观喷泉等方面。相对于用途用量,工程本身的建设成本和运行维护成本也是一笔不小的费用。因此,企业对于短时间效益不明显的项目持观望态度居多,这是制约目前中水回用项目发展的重要因素。
5 结语
中水利用和实现水资源化利用,是目前解决水资源紧缺的最有效的途径,亦是大输液企业等用水大户势在必行的重大决策,技术工艺相对成熟,可行性很强,具有重大意义和多重效益。但鉴于中水用途的局限性以及不能很好地平衡建设成本和运行费用,又成为制约企业推广中水回用技术的一个瓶颈。因此,探索中水新的用途和研究先进的、简单的、低运营费用的中水处理工艺是解决问题的关键。
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