水是人類的生命之源，它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物。與我們?nèi)祟惷芮邢嚓P(guān)的是淡水。但是，水環(huán)境中的淡水資源卻很少，僅占總量的2.53%。因此，保護(hù)和珍惜水資源，是整個(gè)社會(huì)的共同職責(zé)。在我國(guó)，淡水資源人均不超過2545立方米，不到世界人均的1/4，因此我們更應(yīng)該保護(hù)和珍惜水資源。20世紀(jì)以來(lái)，醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展，給人類文明帶來(lái)了飛躍。與此同時(shí)，在其生產(chǎn)過程中所排放出來(lái)的廢水對(duì)環(huán)境的污染也日益加劇，給人類健康帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，醫(yī)藥廢水成分復(fù)雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大，往往含有種類繁多的有機(jī)污染物質(zhì)，這些物質(zhì)中有不少屬于難生化降解的物質(zhì)，可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存留于環(huán)境中。采用傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)標(biāo)排放。對(duì)于這些種類繁多、成分復(fù)雜的有機(jī)廢水的處理，仍然是目前國(guó)內(nèi)外水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。結(jié)合某生物制藥廠污水特點(diǎn)，通過調(diào)查收集資料和查閱文獻(xiàn)，以SBR法處理該制藥廠所排放的污水，處理后可以達(dá)標(biāo)排放，有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的良性循環(huán)
水質(zhì)分析

水質(zhì)組成

生物制藥廢水可分為沖洗廢水、提取廢水和其他廢水。其中沖洗廢水和提取廢水含有未被利用的有機(jī)組分及染菌體，也含有一定的酸堿有機(jī)溶劑，需要處理后排放，而其他廢水主要為冷卻水排放，一般污染物濃度不大，可以回用。

進(jìn)水水質(zhì)


制藥廠用生物法生產(chǎn)慶大霉素及土霉素，進(jìn)水水量及水質(zhì)情況情況：

進(jìn)水及水質(zhì)


抗生素廢水的水質(zhì)特征

1.COD濃度高，是抗生素廢水污染物的主要來(lái)源。

2.廢水中SS濃度較高。其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體。對(duì)厭氧UASB工藝處理極為不利。

3.存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)。對(duì)于有毒性作用的抑制物質(zhì)，厭氧生物處理比好氧處理具有一定的優(yōu)勢(shì)。

4.硫酸鹽濃度高。一般認(rèn)為，好氧條件下硫酸鹽的存在對(duì)生物處理沒有影響。

5.水質(zhì)成分復(fù)雜。中間代謝產(chǎn)物和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機(jī)溶劑等化工原料含量高。該類成分易引起PH值波動(dòng)大、色度高和氣味重等不利因素，影響厭氧反應(yīng)器中甲烷菌正常的活性。

6.水量較小但間歇排放，沖擊負(fù)荷較高，由于抗生素分批發(fā)酵生產(chǎn)，廢水間歇排放，所以其廢水成分和水力負(fù)荷隨時(shí)間有很大的變化，這種沖擊給生物處理帶來(lái)極大的困難。


抗生素廢水的可生化降解性

廢水的可生化降解能力取決于BOD/COD的比值，BOD是指在好氧條件下，微生物分解有機(jī)物質(zhì)所需要消耗的溶解氧量，而COD是指在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化水樣中有機(jī)物和無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的毫克每升表示。由于BOD采用微生物來(lái)降解有機(jī)物，而降解率僅為14.4～78.6%，而COD采用的是強(qiáng)氧化劑，對(duì)大多數(shù)的有機(jī)物可以氧化到85～95%，因此以重鉻酸鉀作為強(qiáng)氧化劑來(lái)測(cè)定COD時(shí)，BOD/COD的比值小于

1。根據(jù)資料介紹，當(dāng)廢水BOD/COD>0.3時(shí)，說(shuō)明廢水中有機(jī)物可生化降解。但一般說(shuō)來(lái)抗生素廢水的BOD/COD大于0.3，因此抗生素廢水可生化性比較好。

在工藝選擇和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮廢水的特點(diǎn)，近期、遠(yuǎn)期的可調(diào)性，并用兩級(jí)處理，即物化處理與生化處理相結(jié)合。采用物化和生化相結(jié)合處理工藝。一級(jí)物化處理采用格柵、調(diào)節(jié)池、沉砂池、氣浮池，主要去除廢水沉淀物，中和廢水PH值，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。生化處理擬采用SBR工藝系統(tǒng)。處理規(guī)模和原污水水質(zhì)水量變化規(guī)律。整體配備先進(jìn)可靠的系統(tǒng)設(shè)備，

降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量，以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化控制系統(tǒng)，以保證處理效果和減少勞動(dòng)力需求。工程設(shè)計(jì)采用針對(duì)該廠水質(zhì)特點(diǎn)的工藝方案。工藝可靠，設(shè)備配備先進(jìn)，運(yùn)行費(fèi)用合理，工程整體檔次高。


序批式活性污泥法（SBR）是從充排式反應(yīng)器發(fā)展而來(lái)的，其工作過程是：一個(gè)周期內(nèi)把污水加入反應(yīng)器中，并在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣，污水中的有機(jī)物通過生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣，沉淀一定時(shí)間將上清液排出，如此反復(fù)循環(huán)。

SBR法是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外被引起廣泛應(yīng)用重視和日趨增多的一種污水生物處理技術(shù)。SBR處理工藝包括五個(gè)處理程序，分別為：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、待機(jī)。在該處理工藝中，處理構(gòu)筑物少，可省去初沉池，無(wú)二沉池和污泥處理系統(tǒng)。與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比，基建費(fèi)用低，主要適用于小型污水處理廠。運(yùn)行靈活，可同時(shí)具有去除BOD和脫氮除磷的功能。

SBR法有以下優(yōu)點(diǎn)。

SBR系統(tǒng)以一個(gè)反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性。投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資額30%左右。

SBR反應(yīng)池具有調(diào)節(jié)池的作用，可大限度地承受高峰流量、高峰BOD濃度及有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響。SBR在固液分離時(shí)水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，同時(shí)在沉淀階段整個(gè)SBR反應(yīng)池容積都用于固液分離。SBR反應(yīng)過程基質(zhì)濃度變化規(guī)律與推流式反應(yīng)器是一致的，擴(kuò)散系數(shù)低。系統(tǒng)通過好氧/厭氧交替運(yùn)行，能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到較好的脫氮除磷效果。處理流程短，控制靈活，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量，改變運(yùn)行周期及工藝處理方法，適應(yīng)性很強(qiáng)。系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少、布置緊湊、節(jié)省占地。SBR的缺點(diǎn)是：對(duì)自動(dòng)控制水平要求較高，人工操作基本上不能實(shí)行正常運(yùn)行，自控系統(tǒng)必須質(zhì)量好，運(yùn)行可靠；對(duì)操作人員技術(shù)水平要求較高；間歇周期運(yùn)行帶來(lái)曝氣、攪拌、排水、排泥等設(shè)備利用律較低，增大了設(shè)備投資和裝機(jī)容量。由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，SBR近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了較廣泛的應(yīng)用。但也有一些不足之處，如在實(shí)際工作中，廢水排放規(guī)律和SBR間歇進(jìn)水的要求存在不匹配問題，特別是水量較大時(shí)，需多套反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)行，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性

廢水的處理技術(shù)主要是A/O法、A2/O或A2/O和混凝沉淀法聯(lián)合處理，處理后的廢水COD、懸浮物、硬度、氯離子濃度等污染因子含量仍然偏高，達(dá)不到廢水再利用的標(biāo)準(zhǔn).隨著國(guó)家對(duì)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，低運(yùn)行成本和綠色環(huán)保型循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求，焦化廠面臨著焦化廢水深度處理再生回用的難題.我國(guó)深度處理焦化廢水的主要技術(shù)是fenton氧化、光催化氧化和濕式催化氧化等，而這些技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用太高或者僅處于研究階段，尚未投入到生產(chǎn)中.膜處理技術(shù)由于占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、流程簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于化工、電子、煉鋼、食品等廢水處理領(lǐng)域.本次實(shí)驗(yàn)采用超濾-納濾組合工藝對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理，并對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行討論和對(duì)工藝運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的問題提出解決方案.
1超濾膜+納濾膜工藝處理焦化廢水實(shí)驗(yàn)
1.1焦化廢水的來(lái)源、特點(diǎn)
焦化廢水主要來(lái)自煤炭煉焦、煤氣凈化過程及化工產(chǎn)品的精制過程，其中以蒸氨廢水為主要來(lái)源.它屬于高濃度有機(jī)廢水，有害物質(zhì)濃度高，污染物種類繁多，成分復(fù)雜.其中無(wú)機(jī)化合物主要是大量氨鹽、硫、硫化物、等，有機(jī)化合物有酚類、單環(huán)及多環(huán)的芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環(huán)化合物等.
1.2實(shí)驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)
實(shí)驗(yàn)采用超濾-納濾膜組合工藝，對(duì)唐山某焦化廠二沉池出水進(jìn)行深度處理，該廠焦化廢水、二沉池出水(實(shí)驗(yàn)進(jìn)水)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1.
1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備
原水箱：1m×1.5m;超濾水箱：0.8m×1m;納濾水箱：0.2×0.8×1.2m3;保安過濾器：JML-230/5;超濾實(shí)驗(yàn)裝置;納濾實(shí)驗(yàn)裝置;超濾膜：saehan公司生產(chǎn)，型號(hào)UF4040，材質(zhì)PVDF，過濾孔徑0.1μm，產(chǎn)水量1000L/h，工作壓力0.1MP、跨膜壓差0.1MP，產(chǎn)水回收率90%;納濾膜：saehan公司生產(chǎn)，型號(hào)NF4040，材質(zhì)PA，過濾孔徑1nm，產(chǎn)水量80L/h，工作壓力0.6MP，跨膜壓差0.04MP，產(chǎn)水回收率90%.
1.4實(shí)驗(yàn)原理
在超濾-納濾組合工藝中，焦化廢水首先通過超濾膜錯(cuò)流過濾，從超濾膜出來(lái)的水分為濃水和產(chǎn)水，濃水中含有大量的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)，產(chǎn)水中僅含有無(wú)機(jī)鹽和小分子物質(zhì).超濾產(chǎn)水作為納濾膜的進(jìn)水，超濾濃水直接返回厭氧池繼續(xù)生化處理.超濾產(chǎn)水通過高壓泵送入納濾膜，經(jīng)過納濾膜的分離后也分為濃水和產(chǎn)水，濃水返回厭氧池繼續(xù)生化處理或者做焚燒處理.納濾膜可以將分子量為200～1000的小分子截留，和99%的二價(jià)陰離子截留，所以納濾產(chǎn)水僅含有很少量的小分子有機(jī)物和少量的無(wú)機(jī)鹽，可以達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中再生水作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).

高濃度廢水具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性
一是需氧性危害：由于生物降解作用，高濃度有機(jī)廢水會(huì)使受納水體缺氧甚至厭氧，多數(shù)水生物將死亡，從而產(chǎn)生惡臭，惡化水質(zhì)和環(huán)境。
二是感觀性污染：高濃度有機(jī)廢水不但使水體失去使用價(jià)值，更嚴(yán)重影響水體附近人民的正常生活。
三是致毒性危害：超高濃度有機(jī)廢水中含有大量有毒有機(jī)物，會(huì)在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲(chǔ)存，后進(jìn)入人體，危害人體健康。
對(duì)于這種廢水主要有以下幾種處理方法，是目前高濃度廢水處理使用多的。
氧化-吸附法
高濃度廢水稀釋后用煤粉進(jìn)行初步混凝、吸附處理，然后用Fenton試劑催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。經(jīng)此法處理的廢水，色度和COD可分別去除100%、90%，具有較好的處理效果。吸附后的煤粉用于燃燒，無(wú)二次污染，比使用活性炭作吸附劑更經(jīng)濟(jì)。
焚燒法
焚燒法適用于處理高濃度有機(jī)廢水。預(yù)處理后的廢水經(jīng)加壓、過濾、計(jì)量后送至爐拱上方，由高壓空氣霧化噴嘴噴入爐膛蒸發(fā)焚燒。該法在保證鍋爐安全運(yùn)行的條件下，能對(duì)高濃度有機(jī)廢水徹底處理，其優(yōu)點(diǎn)是初投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。若采用專門技術(shù)，焚燒效果良好，灰渣及飛灰含碳量均有所降低，對(duì)鍋爐出力、效率均無(wú)顯著影響。
該法在實(shí)際推廣應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)是：①?gòu)U水水量受相配鍋爐的限制；②對(duì)廢水成分應(yīng)詳細(xì)分析，確保不影響鍋爐本體燃燒；③該法在理論上有待進(jìn)一步深入研究。
吸附法
吸附法是用具有很強(qiáng)吸附能力的固體吸附劑，使廢水中的一種或數(shù)種組分富集于固體表面的方法。常用的吸附劑有活性炭和樹脂，活性炭再生和洗脫困難；樹脂吸附具有實(shí)用范圍廣，不受廢水中無(wú)機(jī)鹽的影響，吸附效果好，洗脫和再生容易，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因而在超高濃度有機(jī)廢水處理中，常用的吸附劑為樹脂吸附劑。樹脂吸附法可用于處理含酚、苯胺、有機(jī)酸、硝基物、農(nóng)藥、染料中間體等廢水，是一種處理有機(jī)廢水的有效方法。
SBR處理
SBR污水處理工藝是現(xiàn)代活性污泥法的一種類型，它是在一個(gè)設(shè)有曝氣及攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)，按照預(yù)定的程序，進(jìn)行充水、生化反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等過程的操作。從充水開始到閑置結(jié)束為一個(gè)周期。
高濃度廢水處理主要困難，本質(zhì)上是由于其特性決定的除了在處理時(shí)的外部環(huán)境條件(如溫度、pH值等)沒有達(dá)到生物處理的佳條件外。這也在無(wú)形中增加了廢水處理企業(yè)的成本。
高濃度廢水處理還有其它兩個(gè)原因。一是由于化合物本身的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),在微生物群落中,沒有針對(duì)要處理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在廢水中含有對(duì)微生物有毒或者能抑制微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)(有機(jī)物或無(wú)機(jī)物),從而使得有機(jī)物不能快速的降解。但是目前，行業(yè)對(duì)高濃度廢水處理的工藝已經(jīng)達(dá)到成熟的地步，成本費(fèi)用方面也在大大減少，高濃度廢水處理也將進(jìn)入一個(gè)新的工藝流程階段。

制藥廢水包括發(fā)酵類制藥廢水、化學(xué)合成類制藥廢水、提取類制藥廢水、中藥類制藥廢水、生物工程類制藥廢水、混裝制劑類制藥廢水等。廢水中所含成份主要為發(fā)酵殘余物、破乳劑和殘留抗生素及其降解物，大量未被利用的有機(jī)組分及其分解產(chǎn)物，廢水的COD，BOD5 都比較高。BOD5 一般在4000~13000mg/L之間，還有抗生素提取過程中殘留的各種有機(jī)溶劑和一些無(wú)機(jī)鹽類等。廢水帶有較重的顏色和氣昧，懸浮物含量高，易產(chǎn)生泡沫，含有難降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素，并且有毒性等。這類污水直接排放會(huì)帶來(lái)很大的污染，排放的自然水體會(huì)直接污染水源毒死水生物，地下水也將受到污染，我們?nèi)祟愲x不開水，而人和動(dòng)物長(zhǎng)期飲用被污染的水會(huì)導(dǎo)致疾病危害。

制藥污水案例

貴州近幾年來(lái)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，制藥廠也層出不窮，有些黑心藥廠直接把污水外排，污染了當(dāng)?shù)氐乃?，破壞了自然環(huán)境，貴陽(yáng)曾報(bào)導(dǎo)過一家制藥廠污水長(zhǎng)期外排后污染了貴陽(yáng)人賴以生存的紅楓湖水庫(kù)，水庫(kù)的水生物大多被毒死，經(jīng)有關(guān)部門查處后制藥廠提出了整改，水體得到了恢復(fù)，從此可看出制藥廢水綜合治理日顯突出, 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此類廢水治理, 從而減少對(duì)水環(huán)境和人類的危害。


制藥廢水來(lái)源及成分

中藥生產(chǎn)廢水主要來(lái)自生產(chǎn)車間，主要為生產(chǎn)過程中的原藥洗滌水,原藥藥汁殘液、過濾、蒸餾、萃取等單元操作中產(chǎn)生的污水、生產(chǎn)設(shè)備洗滌和地板沖洗用水。污染物主要是從藥材中煎出的各種成分,主要成分為:糖類、蕙醒、木質(zhì)素、生物堿、蛋白質(zhì)、色素及它們的水解產(chǎn)物。

制藥工業(yè)廢水通常屬于較難處理的高濃度有機(jī)廢水，因制藥產(chǎn)品不同，生產(chǎn)工藝不同而差異較大。制藥工業(yè)廢水通常具有組成復(fù)雜、有機(jī)污染物種類多、COD值和BOD5值高且波動(dòng)性大、pH值經(jīng)常變化、帶有顏色和氣味、懸浮物含量高、易產(chǎn)生泡沫、含有難降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素，并且有毒性等特點(diǎn)。COD=5000~80000 mg/L； SS=500~25000 mg/L ；含鹽濃度高。

公司簡(jiǎn)介

公司近年來(lái)一直致力于各類制藥類廢水的治理研究。制藥廢水首先應(yīng)先針對(duì)各廢水中特有的毒性物質(zhì)采取針對(duì)性預(yù)處理方法，如脫鹽處理、微電解、催化氧化等方法；然后采用生物處理保證廢水達(dá)標(biāo)。生物處理工藝主要有好氧生物處理、厭氧生物處理和厭氧-好氧組合處理工藝。經(jīng)過我公司多年的研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同的水質(zhì)情況和出水要求采用適合的預(yù)處理及后續(xù)生化處理工藝。對(duì)于高濃度制藥廢水采用SRIC或UASB厭氧工藝處理，該工藝去除率高，運(yùn)行穩(wěn)定，而且能夠產(chǎn)出沼氣，為企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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