化學(xué)合成制藥廢水處理工程

●趙國璽

化學(xué)合成制藥廢水處理工程

●趙國璽

化學(xué)合成制藥廢水具有高毒性和難降解的特點，是難降解的有機廢水，結(jié)合公司在工程實際應(yīng)用中，高濃度廢水使用兩種高級氧化技術(shù)對微電催化和氧化法：芬頓氧化+電解氧化處理，效果非常好，COD和SS的去除率分別為93.8%和90%以上，各項指標(biāo)均達到園區(qū)污水處理廠的標(biāo)準(zhǔn)，提供了一種新的難降解有機廢水的處理方法。

制藥廢水；芬頓氧化；電解氧化；處理工程

制藥廢水成分復(fù)雜，有機污染物種類多、COD、BOD和高波動性與高濃度的無機鹽（如氯化鈉和硫酸鈉），含有難降解和有毒化合物，特別是生物降解性差，是特別難處理的工業(yè)廢水。

高濃度有機廢水、其中部分殘渣、副產(chǎn)物和一些有機化合物，這些污染物大多是含氮雜環(huán)化合物，性能穩(wěn)定，取代基不對稱，對生物廢水的處理具有一定的抑制作用。此外，廢水中的無機鹽酸和氫氧化鈉等，均由單一有機組分和復(fù)雜組分組成。經(jīng)分析，兩股廢水的生產(chǎn)過程中含有大量的鹽，主要含有乙酸乙酯、氯化銨、乙醇、甲苯、二甲苯、甲苯磺酰胺、水楊酸和對乙酰氨基酚等。除生產(chǎn)工藝廢水外，公司還擁有少量設(shè)備清洗、集裝箱清洗、污水處理廠等低濃度廢水。

1 廢水處理設(shè)計

本研究在廢水和生活污水水質(zhì)多數(shù)原材料是基本相似的主要污染物指標(biāo)提供，根據(jù)水質(zhì)，為選擇經(jīng)濟合理的方案和運行穩(wěn)定可靠的過程中，測試樣品的分析。高濃度廢水的預(yù)處理是必要的，但處理過程取決于廢水的性質(zhì)和污染物的組成。根據(jù)水質(zhì)狀況，我們將采用“多維電催化+高微電解+芬頓”兩級高級氧化作為預(yù)處理工藝。

清洗設(shè)備，集裝箱清洗廢水和城市污水含有微量殘留物，雖然副產(chǎn)品和一些中間體的有機化合物，但污染物濃度下降，生化處理可以排放。然而，它仍然是有機物難以被生物降解的一部分，因此有必要采用一種特殊的、成熟的、可靠的生化過程的選擇技術(shù)。高濃度有機廢水的綜合處理尚未在中國從根本上得到解決，特別是對高濃度難降解有機廢水的處理。上世紀(jì)90年代，我國大部分制藥企業(yè)采用厭氧+好氧工藝處理廢水。研究了高濃度有機廢水處理、高濃度抗生素生物降解有機廢水處理的先進方法。結(jié)果表明，制藥廢水的生物降解很難直接通過適當(dāng)?shù)奶幚恚幚硎强尚械?，并根?jù)試驗結(jié)果提出了相應(yīng)的處理工藝。

采用兩級高級氧化技術(shù)作為核心技術(shù)的預(yù)處理，對難降解有機污染物進行分解，降低生物毒性，去除COD。兩種先進的氧化工藝如下：微電解+芬頓氧化+電催化氧化。

微電解也叫鐵內(nèi)電解法，其工作原理是在含有酸性電解質(zhì)水溶液中，鐵和碳的無數(shù)小細胞的形成，并構(gòu)成了空間電場，新生態(tài)Fe2+的反應(yīng)，具有很強的還原性，混凝劑是一種吸附的包容性和綜合能力強。電化學(xué)反應(yīng)是由各種物理和化學(xué)功能，如置換，電解，氧化還原，過濾，共沉淀，吸附和凝固。

電催化氧化是陽極區(qū)的直接氧化和羥基自由基的氧化（OH）在氧化電位哦至2.8V高反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生，它幾乎所有的有機分子與氧化分解不同的強度，并有各種有機物無明顯的選擇性。有機電催化氧化二級是強氧化，它會更難分解，它可以是有機重鉻酸鉀氧化不能分解成小分子和可生物降解的有機物。由于有機物的電催化降解，通過微電解和芬頓氧化難以降解，COD進一步除去，生化系統(tǒng)被創(chuàng)建。

預(yù)處理后，將高濃度廢水集成到一體化調(diào)節(jié)槽中，并與其它低濃度廢水處理。

2 綜合廢水的預(yù)處理

高濃度廢水經(jīng)預(yù)處理后，污染物濃度大大降低，完全與低濃度廢水混合，根據(jù)水質(zhì)狀況，調(diào)整pH值，加入混凝劑、混凝工藝對廢水進行預(yù)處理。

2.1 過濾吸附

根據(jù)處理要求和排放標(biāo)準(zhǔn)，主要是由于微生物降解難溶性有機物和色度，有效的處理，我們采用了新的“過濾+吸附工藝可以確保出水標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 高濃度廢水的高濃度廢水流入調(diào)節(jié)池的水的同時，pH值調(diào)整，然后泵入電解裝置。

3 蓬松床微電解工藝

松軟的床微電解過程是二元三先進的環(huán)保產(chǎn)品和基于流態(tài)化技術(shù)研究開發(fā)的新一代新的脈沖，由鐵碳塔和自動反沖洗系統(tǒng)和蓬松，可以有效避免床壓實，達到高效處理，是一個顯著的改善傳統(tǒng)的固定床提高微電解產(chǎn)生的Fe2+和H 2O2的加入也可以產(chǎn)生芬頓反應(yīng)，有機物被分解為小分子有機化合物。該方法解決了原有固定床操作的缺點和不足，保持和提高了固定床的精推力。平均效率高于固定床的10%。水流進入微電解混凝（Ca（OH）2、絮凝劑和混凝劑），氧化和還原是難降解的有機物被分解為小分子有機物，微電解氧化-混凝法處理可以大大去除COD和鹽的去除率為20%以上，中間水箱水質(zhì)的混凝。微電解+芬頓氧化水流入中間池，中間池中的水直接泵入電催化氧化裝置。水流進入微電解混凝（Ca（OH）2、絮凝劑和混凝劑），氧化和還原是難降解的有機物被分解為小分子有機物，微電解氧化-混凝法處理可以大大去除COD和鹽的去除率為20%以上，中間水箱水質(zhì)的混凝。微電解處理，廢水的可生化性大大提高，水是弱堿性的強堿性，并含有大量Fe2+，但添加過氧化氫，可形成“廢水中的“芬頓效應(yīng)”，去除有機物的氧化，降低COD創(chuàng)建階段生化處理條件。

4 電催化氧化原理

電催化氧化的原理是在陽極區(qū)的直接氧化和羥基自由基的氧化（OH）在氧化電位哦至2.8V高反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生，它幾乎所有的有機分子與氧化分解不同的強度，并對各類有機化合物不明顯選擇性。它是強氧化的剩余難降解有機物分解，它不能氧化重鉻酸鉀氧化有機物成小分子，可生物降解的有機物。該工藝基于電化學(xué)技術(shù)原理，通過電解催化反應(yīng)過程產(chǎn)生的強氧化粒子（OH，O2，H 2O2），廢水中的有機污染物和非選擇性快速鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，氧化降解。其特征在于：在傳統(tǒng)的二維電解電極之間設(shè)置有顆粒工作電極，形成多個電極結(jié)構(gòu)。它具有降解高分子量、多組分、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易降解、有毒有害等優(yōu)點。其主要特點是：陽極由鈦基涂層電極（DSA陽極）制成，表面鍍有多種催化材料，具有效率高、壽命長等特點。在充滿各種導(dǎo)電材料和導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電顆粒之間的陰極和陽極之間形成雙極電極，提高液體轉(zhuǎn)移效率和電流效率。

5 碳纖維吸附過濾器

吸附過濾器用于有效吸附可溶性有機物、色度和氨氮，微生物難以降解?；钚蕴坷w維是一種高效的吸附材料。在過濾器再生之前，水可以排入水箱，然后用飽和蒸汽進行再生。處理后，廢水通過排放池排入園區(qū)污水管網(wǎng)。

6 實驗條件及結(jié)果

經(jīng)過調(diào)試，正式投入運行，實際運行結(jié)果基本滿足設(shè)計要求，通過微電解、芬頓氧化和絮凝物化預(yù)處理，COD和SS下降明顯，達到了標(biāo)準(zhǔn)的園區(qū)污水處理廠。

（作者單位：陜西國際商貿(mào)學(xué)院）

[1]岳強,白永剛,涂勇,劉廣兵,胡偉.化學(xué)合成類制藥廢水處理工程的工藝設(shè)計[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2012,08:37-41.

[2]章正勇,莊會中,胡嵐.化學(xué)合成制藥廢水處理工程實例[J].中國給水排水,2014,24:126-129.

趙國璽，陜西國際商貿(mào)學(xué)院制藥工程B1301班。