合成制药废水处理技术

来源：2021-07-28浏览量：1075

制药工业生产过程中大量使用各种原料和溶剂，反应复杂，副产物多。制药废水具有水质复杂、残留物多、有机物浓度高、可生化性差和有毒有害物质多等特点，已成为我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。

随着工业的大发展，医药工业规模和水平也飞速提高，废水产出量急剧加大，废水的种类和污染成分增加很多。如果制药废水直接排入外界水体，其污染物能长时间存在于环境中，对生态环境产生严重影响。因此，如何有效地处理制药废水已成为研究热点。

1、工程概况

湖北某生物医药科技有限公司以生产抗病毒药为主。该项目新建两座生产车间，主要建设1条Cbz-L-缬氨酸生产线和1条缬更昔洛韦盐酸盐生产线;对现有生产线进行改扩建，主要为建设1条富马酸泰诺福韦酯生产线，1条依曲韦林生产线，并扩建现有甲氧脂和三乙酰甲氧甘油生产线。公司建成了一套污水处理站，运行几年后由于处理难度大，出水水质经常不能达标，且生产马上需要扩建，拟对污水站系统进行升级改造。

2、废水进出水质

该医药厂废水制药有生产废水，设备清洗废水，车间冲地废水，实验室排水，锅炉污水和生活污水组成，总处理量为100m3/d。生产批次及原料不同等众多因素影响，生产排水的水质成分非常复杂，有高浓度有机污染物，据现场勘查测得原水综合浓度为30000mg/L左右，可生化性差。因生产季节、每个月检修停产等因素的影响，排水量变化较大。废水处理后需达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中表4二级排放要求，其主要指标见表1。

3、废水处理工艺

3.1 工艺流程

针对废水水质特征，系统采用电化学高级氧化预处理+UASB+A/O联合工艺，工艺流程图如图1所示。

3.2 工艺流程说明

业主自备有约200m3容积生产废水储池，有利于废水的均质均量。生产废水进入污水站后，加入碱液进行pH调节，并加入混凝药剂，形成矾花颗粒较大，沉降性佳，去除大部分固体悬浮物及部分有机污染物，降低污染负荷。

废水可生化性很低，含有的大分子有机物难以被生化降解，进入电化学高级氧化系统，利用系统在通电、空气结合催化剂作用下产生的强氧化剂——羟基自由基，将大分子有机物分解为小分子有机物以及直接氧化为CO2等，对提高生化性及降解有机物提供良好的帮助。

经过高级氧化处理生产废水后，随着可生化性的提高，废水进入UASB厌氧池及A/O生化池进行生化处理。UASB厌氧设置内循环泵，与进水一道进入布水系统后，于池底上升至池上部，在此期间厌氧污泥与废水充分混合后，将有机物降解，同时放热能够保持UASB池内温度处于中温厌氧状态(冬季均无需加入蒸汽)，经过厌氧处理后出水COD低于4000mg/L(在高于4000mg/L情况下适量加入出水进行稀释)。厌氧出水进入A/O生化池，根据污染负荷适量投入尿素，控制污泥浓度及溶氧量，出现负荷冲击时适当进行调整，以使得生化系统保持相对稳定性，出水经过斜管沉淀池固液分离后，出水稳定达标，系统产生的生化剩余污泥、预处理产生的污泥进入压滤机处理后，泥饼外运处置。

4、调试及运行结果

该工程调试过程主要针对电化学高级氧化和生化处理环节。

4.1 电化学高级氧化调试

电化学高级氧化装置由反应槽、主电极(阳极和阴极)、粒子电极、电源、空气管路和控制系统、废水进出管路和控制系统组成。电化学高级氧化的调试主要是确定最佳的工作电压以及废水在装置内的反应时间。直流电压对电化学高级氧化装置处理效果的影响见表2，反应时间对电化学高级氧化装置处理效果的影响见表3。

调试结果表明电压越高COD去除率越大，废水可生化性有着显著的效果;停留时间小于30min时，停留时间与COD去除率成正比，时间越长COD去除率越大;当停留时间大于30min时COD去除率基本稳定。综合考虑装置运行电压选择48V，反应时间30min。

4.2 生化系统调试

(1)UASB厌氧反应器的启动主要包括适应驯化期、负荷提升期以及满负荷运行期，采用逐渐提升进水COD及进水量的方法启动厌氧反应器。启动初期，接种相似制药厂絮状污泥至UASB反应器，接种污泥量为20kgSS/m3。用废水将UASB反应器加至满池，开启内循环泵使反应器泥水充分混合，控制上升流速为0.2m/h，一周后开启UASB反应器进水泵将调配水打入反应器内，使进水有机负荷为0.1kg/(m3•d)，进行厌氧生物降解，当系统出水COD去除率达到80%并稳定后，逐渐增加到进水浓度和进水量，提升系统负荷，直到进水COD增加到设计浓度。UASB厌氧反应器启动过程中保持PH在6.8至7.2之间，温度维持在35℃左右。

(2)A/O系统的启动接种相似制药厂絮状污泥，接种污泥浓度为4000mg/L左右，清水闷曝，适当加入葡萄糖尿素以维持微生物生长所需的营养物质，待污泥活化后增加适当的污水。闷曝12h，静置1h，用潜水泵抽出上清液，再进污水，如此循环，逐步加大污水量，直至达到设计符合且出水满足排放要求。

4.3 检测验收

该项目历时半年的调试，系统达到了设计负荷，出水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中表4二级排放要求，验收检测数据如表4。

5、结语

(1)电化学高级氧化-UASB-A/O联合工艺对高浓度制药废水具有良好的处理能力，出水水质可满足GB8978-1996《污水综合排放标准》中表4二级排放要求。

(2)电化学高级氧化作为预处理系统能有效去除废水中的COD，且能够很好的提高废水的可生化性，提高后续生化系统的处理能力。

(3)电化学高级氧化装置能有效分解制药废水中的高浓度有机物，其最佳电压为48V，反应时间为30min，高效节能。