某氧氟沙星制药企业废水处理工艺改造研究

发布时间：2020-05-18 09:21

【摘要】：化学合成制药废水历来是废水处理的难点,合成制药废水具有成分复杂、水质水量波动较大、废水COD高、难降解有机物含量较高、含盐量较高、毒性大等特点。如果源强分析不透彻,分类收集不明确,预处理方案不充分,pH中和药剂选择失误,运行工艺参数控制不恰当,生物处理单元设计不合理等,将导致整个污水处理系统运行不正常,甚至系统瘫痪。本工程论文对某制药企业废水处理的改造研究,首先对制药企业现状调研,通过对废水种类取样监测,掌握废水来源及水质特点,系统分析污染源强;对现有工艺处理效果进行跟踪检测、分类收集方式、预处理方案、中和药剂、运行参数、生物处理单元设计、处理能力等环节,梳理现有污水处理系统存在的缺陷,在污染源强分析及污水处理系统缺陷分析的基础上,借鉴相关参考文献的研究,制定初步改造方案。针对预处理环节提出了高氟废水单独收集处理、高盐蒸馏母液单独收集处置、中和药剂采用液碱代替石灰的改造思路;针对生物处理单元提出了新增EGSB反应器+膜法池改造成好氧池的工艺路线。为验证改造方案的可行性,避免直接工程改造带来的风险,并为将来具体的工程实施和运行管理找出一套可行的方案,决定开展中试研究。(1)通过不同中和药剂对生物处理单元试验研究,结果表明:初始原水pH值为5时,COD及F两个指标须同时达标情况下,最佳中和药剂碱灰质量比为4:1。(2)通过对含氟废水试验研究,结果表明:当原水设定在pH为7,反应温度30°,反应时间50min时,氯化钙的最佳投加量为钙氟摩尔比2:1,此时氟离子去除率为64.35%;PAC的最佳投加量为PAC:氟摩尔比200:1。(3)通过对EGSB与泥法池工艺效果比对试验研究,结果表明:在同等的容积负荷下,EGSB平均COD去除率72.46%,有机氮水解率90.26%,而泥法池平均COD去除率62.17%,有机氮水解率80.41%,EGSB较泥法池COD去除率及有机氮水解率分别高14.20%和9.85%。污水处理系统经过三个月的试运行,通过监测各处理单元污染物指标,处理单元通过高氟废水单独收集处理后,除氟效果明显提升;高盐蒸馏母液单独收集处置后,污染物源强下降显著;中和药剂采用液碱代替石灰,解决了生物处理阶段污泥钙化问题。厌氧处理阶段增加EGSB反应器,有效提高COD去除总量及有机氮水解率;对原有膜法池改造成好氧池,提高氨氮去除总量。系统经改造后,出水各项指标均符合园区污水处理厂纳管标准,污水处理成本下降了18.1%。
【图文】：

污水处理系统,原水,COD去除率,氟离子

表 4-1 不同原水初始 pH 对试验结果的影响从表 4-1、图 4-1 中可明显得出，污水处理系统 COD 去除率随原水初始 pH加而增加，其中 pH6.5 时 COD 去除率最高，达到 98.25％。这是因为原水初始较高时，酸碱中和所需要引入的钠盐及钙盐较少，盐度影响微生物活性，而盐经与厌氧及好氧生物降解产生的二氧化碳产生沉淀钙化，挤压污泥成长空，这两者协同效应影响 COD 在生物处理阶段的去除率。污水处理系统氟离子除率随原水初始 pH 增加而降低，其中 pH6.5 时氟离子去除率最低，达到.13％。这是因为在生物处理阶段有机钙盐中有机物被分解，钙离子与氟离子成氟化钙沉淀，从而去除氟离子。综合考虑 COD、氟离子去除率及达标要求，试验选用初始 pH 值为 5 的原水来继续作为下一步试验研究。1.3 中和药剂比例对实验效果的影响为了确定中和药剂液碱跟石灰投加量及比值，，选取初始原水 pH 为 5 进入污处理系统进行试验，考察了中和药剂比例对 COD 及氟离子去除效果的影响，

氟离子,氯化钙,投加量,去除率

但含氟废水含有盐类时，由于同离子效应会降低氟化钙在水中的溶解度。故独钙盐不能处理达标，需要混凝沉淀协同处理，进一步去除氟离子，絮凝沉淀剂选用铝盐，铝盐沉淀去除氟离子包括离子交换、吸附、络合沉淀三种机理。确定氯化钙/混凝沉淀处理含氟废水最佳药剂比，选取一定浓度的含氟废水，据现有反应设施，设定统一设定条件下进行试验，分别投加氯化钙及 PAC，考含氟废水最佳加药量。.2.1 氯化钙投加量试验研究选取含氟 40mg/l 废水 1000ml，设定原水 pH 为 7，反应温度 30℃，反应时 50min 条件下反应，投加氯化钙进行反应，以氟离子去除率为指标，试验结果表 4-3、图 4-3 所示：表 4-3 不同氯化钙投加量氟离子去除率的变化投加量（Ca：F 摩尔比）0.5:1 1:1 1.5:1 2:1 2.5:1 3:1氟离子去除率(%) 31.58 35.75 46.89 64.35 67.47 68.81
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X787

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