制藥廢水處理技術概述(2)
1.3.2 厭氧生物處理 目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經單獨的厭氧方法處理后出水COD仍較高,一般需要進行后處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制藥廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等。 (1)UASB法 UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥回流裝置等優點。采用UASB法處理卡那霉素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制藥生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。 (2)UBF法 買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗,結果表明,UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特征,是實用高效的厭氧生物反應器。 (3)水解酸化法 水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點:不需密閉、攪拌,不設三相分離器,降低了造價并利于維護;可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物,改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小,基建投資少,并能減少污泥量。近年來,水解-好氧工藝在制藥廢水處理中得到了廣泛的應用,如某生物制藥廠采用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制藥廢水,運行穩定,有機物去除效果顯著,COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。 1.3.3 厭氧-好氧及其他組合處理工藝 由于單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優于單一處理方法的性能,因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如某制藥廠采用厭氧-好氧工藝處理制藥廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩定;采用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制藥廢水,結果表明,整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,COD去除率可達86%~92%,是處理制藥廢水的一種理想的工藝選擇;在對醫藥中間體制藥廢水的處理中采用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝,當進水COD為12 000 mg/L左右時,出水COD達300 mg/L以下;采用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制藥廢水,COD的去除率能達到87.5%~98.31%,遠高于單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。 此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在制藥廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、占地面積小、剩余污泥量少等優點。采用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫藥中間體酰氯廢水,系統對COD的去除率均保持在90%以上;利用專性細菌降解特定有機物的能力,首次采用了萃取膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水,HRT為2 h,其去除率達到99%,獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題,但隨著膜技術的不斷發展,將會使MBR在制藥廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。 2制藥廢水的處理工藝及選擇 制藥廢水的水質特點使得多數制藥廢水單獨采用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況采用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,并提高廢水的可降解性,以利于廢水的后續生化處理。 預處理后的廢水,可根據其水質特征選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝后還需繼續進行后處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(后處理)組合工藝。采用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制藥廢水,處理后出水水質優于GB8978-1996的一級標準。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制藥廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中藥提取廢水等都取得了較好的處理效果。 3制藥廢水中有用物質的回收利用 推進制藥業清潔生產,提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由于某些制藥生產工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質,對這類制藥廢水的治理,應首先加強物料回收和綜合利用。針對其醫藥中間體廢水中含量高達5%~10%的銨鹽,采用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經濟效益;某高科技制藥企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水,甲醛氣體經回收后可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用,并且4~5年內可將該處理站的投資費用收回,實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說,制藥廢水成分復雜,不易回收,且回收流程復雜,成本較高。因此,先進高效的制藥廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。 4全球環保研究網建議 關于處理制藥廢水的研究已有不少報道,但由于制藥行業原料及工藝的多樣性,排放的廢水水質千差萬別,所以制藥廢水并沒有成熟統一的治理方法,具體選擇哪種工藝路線取決于廢水的性質。根據該廢水的特點,一般應通過預處理以提高廢水的可生化性并初步去除污染物,再結合生化處理。目前,開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時,應加強清潔生產的研究,并在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑,以達到經濟效益和環境效益的統一。 |
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