化学合成制药废水处理工程
2017-02-01赵国玺
●赵国玺
化学合成制药废水处理工程
●赵国玺
化学合成制药废水具有高毒性和难降解的特点,是难降解的有机废水,结合公司在工程实际应用中,高浓度废水使用两种高级氧化技术对微电催化和氧化法:芬顿氧化+电解氧化处理,效果非常好,COD和SS的去除率分别为93.8%和90%以上,各项指标均达到园区污水处理厂的标准,提供了一种新的难降解有机废水的处理方法。
制药废水;芬顿氧化;电解氧化;处理工程
制药废水成分复杂,有机污染物种类多、COD、BOD和高波动性与高浓度的无机盐(如氯化钠和硫酸钠),含有难降解和有毒化合物,特别是生物降解性差,是特别难处理的工业废水。
高浓度有机废水、其中部分残渣、副产物和一些有机化合物,这些污染物大多是含氮杂环化合物,性能稳定,取代基不对称,对生物废水的处理具有一定的抑制作用。此外,废水中的无机盐酸和氢氧化钠等,均由单一有机组分和复杂组分组成。经分析,两股废水的生产过程中含有大量的盐,主要含有乙酸乙酯、氯化铵、乙醇、甲苯、二甲苯、甲苯磺酰胺、水杨酸和对乙酰氨基酚等。除生产工艺废水外,公司还拥有少量设备清洗、集装箱清洗、污水处理厂等低浓度废水。
1 废水处理设计
本研究在废水和生活污水水质多数原材料是基本相似的主要污染物指标提供,根据水质,为选择经济合理的方案和运行稳定可靠的过程中,测试样品的分析。高浓度废水的预处理是必要的,但处理过程取决于废水的性质和污染物的组成。根据水质状况,我们将采用“多维电催化+高微电解+芬顿”两级高级氧化作为预处理工艺。
清洗设备,集装箱清洗废水和城市污水含有微量残留物,虽然副产品和一些中间体的有机化合物,但污染物浓度下降,生化处理可以排放。然而,它仍然是有机物难以被生物降解的一部分,因此有必要采用一种特殊的、成熟的、可靠的生化过程的选择技术。高浓度有机废水的综合处理尚未在中国从根本上得到解决,特别是对高浓度难降解有机废水的处理。上世纪90年代,我国大部分制药企业采用厌氧+好氧工艺处理废水。研究了高浓度有机废水处理、高浓度抗生素生物降解有机废水处理的先进方法。结果表明,制药废水的生物降解很难直接通过适当的处理,生化处理是可行的,并根据试验结果提出了相应的处理工艺。
采用两级高级氧化技术作为核心技术的预处理,对难降解有机污染物进行分解,降低生物毒性,去除COD。两种先进的氧化工艺如下:微电解+芬顿氧化+电催化氧化。
微电解也叫铁内电解法,其工作原理是在含有酸性电解质水溶液中,铁和碳的无数小细胞的形成,并构成了空间电场,新生态Fe2+的反应,具有很强的还原性,混凝剂是一种吸附的包容性和综合能力强。电化学反应是由各种物理和化学功能,如置换,电解,氧化还原,过滤,共沉淀,吸附和凝固。
电催化氧化是阳极区的直接氧化和羟基自由基的氧化(OH)在氧化电位哦至2.8V高反应系统产生,它几乎所有的有机分子与氧化分解不同的强度,并有各种有机物无明显的选择性。有机电催化氧化二级是强氧化,它会更难分解,它可以是有机重铬酸钾氧化不能分解成小分子和可生物降解的有机物。由于有机物的电催化降解,通过微电解和芬顿氧化难以降解,COD进一步除去,生化系统被创建。
预处理后,将高浓度废水集成到一体化调节槽中,并与其它低浓度废水处理。
2 综合废水的预处理
高浓度废水经预处理后,污染物浓度大大降低,完全与低浓度废水混合,根据水质状况,调整pH值,加入混凝剂、混凝工艺对废水进行预处理。
2.1 过滤吸附
根据处理要求和排放标准,主要是由于微生物降解难溶性有机物和色度,有效的处理,我们采用了新的“过滤+吸附工艺可以确保出水标准。
2.2 高浓度废水的高浓度废水流入调节池的水的同时,pH值调整,然后泵入电解装置。
3 蓬松床微电解工艺
松软的床微电解过程是二元三先进的环保产品和基于流态化技术研究开发的新一代新的脉冲,由铁碳塔和自动反冲洗系统和蓬松,可以有效避免床压实,达到高效处理,是一个显着的改善传统的固定床提高微电解产生的Fe2+和H 2O2的加入也可以产生芬顿反应,有机物被分解为小分子有机化合物。该方法解决了原有固定床操作的缺点和不足,保持和提高了固定床的精推力。平均效率高于固定床的10%。水流进入微电解混凝(Ca(OH)2、絮凝剂和混凝剂),氧化和还原是难降解的有机物被分解为小分子有机物,微电解氧化-混凝法处理可以大大去除COD和盐的去除率为20%以上,中间水箱水质的混凝。微电解+芬顿氧化水流入中间池,中间池中的水直接泵入电催化氧化装置。水流进入微电解混凝(Ca(OH)2、絮凝剂和混凝剂),氧化和还原是难降解的有机物被分解为小分子有机物,微电解氧化-混凝法处理可以大大去除COD和盐的去除率为20%以上,中间水箱水质的混凝。微电解处理,废水的可生化性大大提高,水是弱碱性的强碱性,并含有大量Fe2+,但添加过氧化氢,可形成“废水中的“芬顿效应”,去除有机物的氧化,降低COD创建阶段生化处理条件。
4 电催化氧化原理
电催化氧化的原理是在阳极区的直接氧化和羟基自由基的氧化(OH)在氧化电位哦至2.8V高反应系统产生,它几乎所有的有机分子与氧化分解不同的强度,并对各类有机化合物不明显选择性。它是强氧化的剩余难降解有机物分解,它不能氧化重铬酸钾氧化有机物成小分子,可生物降解的有机物。该工艺基于电化学技术原理,通过电解催化反应过程产生的强氧化粒子(OH,O2,H 2O2),废水中的有机污染物和非选择性快速链式反应,氧化降解。其特征在于:在传统的二维电解电极之间设置有颗粒工作电极,形成多个电极结构。它具有降解高分子量、多组分、结构稳定、不易降解、有毒有害等优点。其主要特点是:阳极由钛基涂层电极(DSA阳极)制成,表面镀有多种催化材料,具有效率高、寿命长等特点。在充满各种导电材料和导电颗粒的导电颗粒之间的阴极和阳极之间形成双极电极,提高液体转移效率和电流效率。
5 碳纤维吸附过滤器
吸附过滤器用于有效吸附可溶性有机物、色度和氨氮,微生物难以降解。活性炭纤维是一种高效的吸附材料。在过滤器再生之前,水可以排入水箱,然后用饱和蒸汽进行再生。处理后,废水通过排放池排入园区污水管网。
6 实验条件及结果
经过调试,正式投入运行,实际运行结果基本满足设计要求,通过微电解、芬顿氧化和絮凝物化预处理,COD和SS下降明显,达到了标准的园区污水处理厂。
(作者单位:陕西国际商贸学院)
[1]岳强,白永刚,涂勇,刘广兵,胡伟.化学合成类制药废水处理工程的工艺设计[J].中国环保产业,2012,08:37-41.
[2]章正勇,庄会中,胡岚.化学合成制药废水处理工程实例[J].中国给水排水,2014,24:126-129.
赵国玺,陕西国际商贸学院制药工程B1301班。