制药废水处理工艺设计..

前言

20世纪以来，医药工业的迅速发展，给人类文明带来了飞跃。与此同时，在其生产过程中所排放出来的废水对环境的污染也日益加剧，给人类健康带来了严重的威胁。据文献报道，医药废水成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大，往往含有种类繁多的有机污染物质，这些物质中有不少属于难生化降解的物质，可在相当长的时间内存留于环境中。采用传统的处理工艺很难达标排放。对于这些种类繁多、成分复杂的有机废水的处理，仍然是目前国内外水处理的难点和热点。

抗生素制药废水是制药工业废水的主要类别之一，抗生素制药废水成分复杂，有机物浓度高，可生化性差，并含有抑菌作用的残余抗生素，属于具有生物毒性的高浓度难处理有机废水。未经处理的制药废水将对水环境起到严重的破坏作用。抗生素废水所造成的环境污染，越来越严重。目前处理抗生素废水的工艺较多，由于采用单一好氧生物处理抗生素废水难以达到处理要求，故通常采用物化方法进行预处理，但势必带来工艺的复杂化和运行费高等问题。而水解酸化可以有效消减和消除残余抗生素对后续好氧生化处理系统的影响，提高废水的可生化性。

结合生物制药厂污水特点，通过调查收集资料和查阅文献。因此，水解酸化—好氧组合工艺针对抗生素废水的特点取得良好的处理效果。处理后达标排放。

第一章概述

1.1 抗生素制药废水处理的目的和意义

目前抗生素生产中在抗菌素的筛选和生产、菌种选育等方面仍存在着许多技术难点，从而出现原料利用率低、提炼纯度低、废水中残留抗菌素含量高等诸多问题，造成严重环境污染。制药废水属于难处理的工业废水之一，因药物种类不同、生产工艺不同，废水的成分差异较大，其特点是组分复杂，污染物含量多，COD浓度高，固体悬浮物浓度高，难降解物质多。而且制药厂的废水通常为间歇排放，产品的种类和数量变化较大，导致废水的水质、水量及污染物的种类变化较大，给治理带来困难。

抗生素废水所造成的环境污染，越来越严重。目前处理抗生素废水的工艺较多，本设计将确定一套合理的废水处理工艺。一方面使抗生素废水达标排放，减少对环境的污染，保护人类健康，另一方面尽可能的降低成本，简化工艺，使企业最大限度的获得利润。

1.2 抗生素制药废水处理现状和发展趋势

1.2.1 处理现状

治理抗生素废水是一项复杂的系统工程，如何对各项单项处理技术(预处理、物化处理、生物处理、深度处理)进行优化组合，将对提高抗生素废水处理的效率和经济性有重要作用。国内外研究工作者对此进行了大量的研究工作，以下是几项近几年来工艺较为成熟、处理效果相对较理想的组合处理工艺。

1.混凝一水解酸化一CASS(好氧)工艺

采用曝气、混凝(投加PAM)及水解酸化组成的预处理工艺对抗生素废水进行预处理。之后的好氧工艺采用CASS工艺，CASS又称循环活性污泥系统，是近年来从国外引进的新型污水生物处理工艺，池内设置半软性弹性填料，均匀布置曝气头，该系统合理的构造形式能有效地控制污泥的膨胀。该系统具有去除COD率高(可达90%以上)、系统控制灵活的优点。

2.微电解一水解一好氧接触氧化

微电解一水解一生物接触氧化处理工艺，微电解池采用铁炭反应，反应池中投加废弃的铸铁粉和活性炭，既可以中和废水的酸性，又利用铁和碳组成的微电池对有机废水进行还原

反应，破坏抗生素废水生物毒性结构。由铁碳反应一水解酸化一中和组成的预处理系统能去除废水中大部分的有机物和生物毒性物质，提高废水pH，有利于后续的好氧生物处理。

3.涡凹气浮一工程菌兼氧一MSBR工艺

涡凹气浮(CAF气浮)是美国Hydrocal环保公司专门为去除水中油脂和SS而设计的系统，其原理是经过独特的涡旋曝气将微气泡注入废水中，对废水中的有机物、油脂、SS的去除率可达到26%。处理中采用的工程菌兼氧池，一次性投加大量的工程菌( 0.4% )，该菌是为处理抗生素废水专门培养的。MSBR工艺实质上是A2/0工艺与SBR系统串联而成并集中了两者的优势，因而处理有机废水的出水稳定、高效。

4.AADR一A/0工艺

该工艺可处理头孢类抗生素废水。AADR是抗生素活性降解反应器(Antibiotic Activity Degradation Reactor)的简称，高浓度头孢类废水在AADR反应池内加入NaOH，调节pH值10~ 11使废水中有机毒性物质失活，再将pH调至中性进行生化处理。A/0技术是在缺氧的条件下使废水中难降解的有机物分解，从而有利于后续的好氧生物处理，同时回流至A池的污泥在缺氧条件下可以抑制回流污泥中的丝状菌生长，有利于工艺稳定运行。

5.水解一UBF一CASS工艺

UBF(厌氧复合床)是厌氧过滤器(AF)和升流式厌氧污泥床(UASB)优化组合的复合性厌氧反应器。反应器内能够形成由厌氧颗粒污泥和生物膜组成的厌氧生物系统，具有容积负荷高、处理效率高以及耐冲击复合和运行稳定的特点。后续CASS好氧工艺实质是改进的SBR工艺，保留了SBR的全部优点，又省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。同时运行过程中，厌氧生物处理系统产生的沼气每年也有一定的收入。实践证明采用水解-UBF- CASS工艺对于处理大中型抗生素生产企业的高浓度废水的处理具有较高的环境效益和经济效益。1.2.2 发展趋势

新的污水处理的核心思想是处理工艺简单、处理效率高、投资运行费用省等。目前国内外尚有许多处理效率高的工艺，但投资运行费用都相当高，也有许多投资费用低的工艺，但其处理效率都很低，甚至操作复杂。所以目前需要一种处理效率高、投资运行省、操作简单的工艺，而这仍需研究人员进一步努力。

第二章设计依据和设计内容

2.1 设计任务及依据

2.1.1 设计任务

本设计方案的编制范围是某生物制药厂抗生素废水处理工艺，处理能力为3000m3/d，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算、经济技术分析。完成绘制处理工艺流程组图、各构筑物设计计算图、处理工艺组合平面布置及高程布置。

2.1.2 设计依据

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB 21903－2008）

《水污染控制工程》高廷耀；

《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社

《环境工程设计手册》魏先勋

《城市污水厂处理设施设计计算》崔玉川

《毕业设计任务书》

《毕业设计大纲》