高浓度医药废水处理方案

其他现行相关的规范标准
4
4.1
4.1.1
本工程废水主要包括工艺排放污水、生活污水、水环泵排放污水、锅炉蒸汽排水以及纯水制备废水等。
浓废水：浓废水为与物料直接接触后的排水，废水偏酸性、浓度高、含盐量高、可生化性差。
稀废水：指清洗管道、设备、地面等用水，废水污染物浓度也较高。
生活污水、水环泵排水、锅炉排水等：污染物浓度低。
氨氮浓度高：投加的原料有三乙胺、二乙基苯胺等。从产品和中间体的结构式来看，环状有机物上基本都带有N，属于有机氮。有机氮在厌氧和好氧条件下，会转化成氨氮。
磷浓度高：头孢美唑酸中投加了五氯化磷，故含磷量较高。
含一定的硫酸根：投加的原料有硫酸、硫酸镁、硫代硫酸钠等，因此废水中会含一定量的硫酸根。
4.2
针对上一节进水水质的分析可知：合成类药物种类繁多，生产过程多样，在生产过程中需要多个单元过程，每一个过程都可能产生废水。这一类废水COD浓度高，含盐量也较高，废水中含有损耗的原料、各种中间体极少量成品等等。该类废水的水质、水量变化大，大多含有难生物降解物和微生物生长抑制剂。因此，对浓废水和稀废水合适的预处理是工程取得良好效果的根本。
试验情况
铁碳微电解共做了2次，试验结果如下图表示：
铁铜内电解
催化铁内电解法是由同济大学城市污染控制国家工程研究中心开发的一种全新无水处理方法，单质铁（如铁刨花）具有较强的还原能力，若与标准电极电位高的其它金属（如铜）组成原电池，铁的还原能力得到提高，催化铁内电解法就是这一原理。它一般是由铁刨花与铜屑组成，形成一定形式的过滤床。
充分考虑现有设施的利用，尽量利用现有土建工程，设备部分可进行改造。
设计采用的主要标准规范：
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《室外排水设计规范》（GB50101-2006）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）
《给排水工程结构设计规范》（GB50069－2002）
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
催化铁内电解法的机理是，难降解工业废水经催化铁内电解反应床后，废水中的毒害有机物得到转化，生物毒性大大降低、可生化性提高；同时，反应中形成的亚铁离子进入生物处理段后，还可以提高生物活性、以及沉降和生物挂膜等工艺性能，大大增加了生物段处理能力。
实验室试验
我们将业主提供的水样零度保存，混合废水按照排水水量比例混合而成。米诺水样为1号水样，西丁混合水样为2号水样，进行了试验。试验结果如下：
4.3.2
化学合成制药含有多个化学反应、清洗过程，废水的排放为间隙性排放。同时每日生产多种品种，其每种废水的排放时间也不固定，因此废水的瞬时流量及浓度相差很大。
根据业主的建议和本公司对化工制药废水的经验，浓废水调节时间为48小时。
4.3.3
调节池的搅拌方式一般有搅拌机、曝气搅拌、射流水力搅拌，本方案选用穿孔管曝气搅拌，理由如下：
注：锅炉排水未计入，其它排水量可能小于表中数值。
处理后的污水接入城市污水处理厂，执行国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的第二类污染物的三级排放标准及当地接入污水厂的进水控制要求（具体水质参数由当地环保部门或厂方提供）。
2.3
为了了解车间排水状况和各分项废水水质参数，于09.7.8-09.77.24在车间进行采样分析，采集了美唑、西丁、米诺、孟多、硫脒各生产工段排水和部分清洗水共32个样品。
对水样分析后根据业主提供的水量进行加权平均后的相关数据如下：
废水名称
水量(m3/d)
COD (mg/L)
pH
盐分(mg/L)
硫酸根(mg/L)
总氮(mg/L)
总磷(mg/L)
氯离子(mg/L)
美唑酸混合
8.3
123346
1
27752
2709
894
5000
2398
西丁混合
138
87764
1.87
87300
1657
说明：
考虑到清洁生产（回收有机溶剂）后浓污水COD浓度会有所降低，故设计COD低于目前实测COD。
设计规模为1200m3/d
2.5
根据业主提供的资料，排放标准为接纳污水厂的接受标准：
内容
COD (mg/L)
pH
BOD
TN(mg/L)
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
排放标准
500
6-9
300
3)反应时间为2小时
业主提供的招标文件微电解+中和+混凝反应，我们根据公司的经验和节省运行费的角度考虑，微电解后直接与稀浓废水混合，进入后续预处理工艺，理由如下：
1)微电解出水为酸性，pH预计在3左右，而后续的芬顿试验所需的调节也是pH=2-3,如果微电解后进行中和，则芬顿试验时还需再次进行pH调节至酸性，用酸量加大，运行费增加。废水中含盐量增大。
2)微电解会析出一定量的二价铁离子，而后续的芬顿氧化，需要大量二价铁离子作为催化剂。这样可以减低二价铁的投加量，降低污泥量，最终降低运行费用。
3)降低中和和混凝反应的土建投资和设备投资。
但由于浓废水是以酸性和较多悬浮物的形式与稀工艺废水混合，因此，工程中必须考虑好其防腐和防沉淀的措施。
4.4
通过预处理后的浓废水和工艺淡废水，其污染物浓度仍较高，毒性较强、生化性较差，仍需进一步预处理。
100
35
5
3
3.1
3.2
方案编制过程中严格遵循以下原则：
严格遵守国家有关法律、法规和国家规定的相关规范和标准
工艺技术安全、成熟可靠，处理效果稳定达标
投资少、能耗低、运行成本低
设备性能稳定可靠，操作管理简单，运行维护方便
设计还应考虑避免二次污染，尽可能减少噪声和臭味对周围环境的影响
工艺布局、外观、环境和卫生符合美观，并与厂区整体协调一致
.2
8265.2
合计（无孟多）
178.3
87361.4
1.7
86057.2
2038.0
1321.9
241.3
9186.9
说明：考虑到硫脒、孟多在同一车间里不会同时生产。
2.4
根据分析的数据确定设计进水水质如下：
排水来源
水量（m3/d）
COD (mg/L)
pH
盐分(mg/L)
硫酸根(mg/L)
总氮(mg/L)
废水中含溶酶和甲醇等较高的挥发性气体，曝气后废水的有机物浓度会降低，从而降低废水的处理难度。废气进入废气处理系统处理。
浓废水酸性极高，且含较高的氯离子，腐蚀性极高，因此很难选择搅拌机的材质。
采用射流搅拌方式是不少化工废水处理站的首选，但本工程处理水量小，采用射流搅拌投资较大，需配备水泵及射流器。另外，浓废水调节池为原接触氧化池改建，整个调节池含油多个隔墙，不适合采用射流水力搅拌方式。
4.4.1
招标文件推荐的工艺为电解法+氧化法。我们根据同类工程的经验，考虑先采用芬顿氧化，然后再进行电解，理由如下：
1)芬顿氧化是在pH=2-3的条件下进行反应，且需要大量的亚铁离子。而电解的进水需要pH为中性。
2)前面所述，预处理后的浓废水pH=3，且含大量的亚铁离子，符合芬顿氧化的条件。
3)如果先进行芬顿氧化，再进行电解反应，则从浓废水处理至浓稀废水处理结束，仅需要在芬顿氧化后回调一次pH。反之，则需要在铁碳微电解后回调一次至中性，然后电解后芬顿前，需再调pH至2-3，反应后再回调至中性，共3次。药剂投加量大，且无法利用铁碳微电解析出的二价铁，必须投加大量的二价铁。运行成本高。
Quality System
ISO9001
CERTIFICATE
附图：工艺流程图
平面布置图
1
2
2.1
厂区污水主要包括工艺排放污水、生活污水、水环泵排放污水、锅炉蒸汽排水以及纯水制备废水等。
2.2
根据业主提供的资料和与业主的沟通，生产废水进出水水质指标如下：
进水水质（由业主提供）：
序号
排水来源
COD（mg/L）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
《鼓风曝气系统设计规程》（CECS97:97）
《化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》（HGJ229-83）
《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）
《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
4.3
4.3.1
二氯甲烷废水
二氯甲烷为无色透明液体，有芳香气味。含有二氯甲烷的废水很难进行生物降解。从同济大学提供的资料上来看，采用铁铜内电解进行预处理，需要一天的时间。但该废水挥发性大，沸点低。因此建议业主在该类废水排入废水站之前先进行蒸馏回收，这样既回收了原料，节约了成本，又可以降低废水的浓度，减低处理难度，使废水处理达标成为可能。
4.3.4
难降解制药废水含有一定的毒害有机物，不仅难以生物处理，而且对微生物具有毒害和抑制作用，难以生物氧化；同时这些物质往往难以化学氧化，甚至有可能在化学氧化过程中产生毒害性更强的中间产物。因此根据业主的建议和我们的经验，浓废水预处理采用微电解。
铁碳微电解
原理
铸铁屑是铁碳合金，在废水中腐蚀形成许多微原电池，碳的电位高，形成无数微阴极；铁的电位低成为无数微阳极。当铁屑中混入部分活化剂或焦炭时，铸铁屑与活化剂（焦炭）颗粒接触，形成较大的原电池，使铁屑在微原电池腐蚀的基础上，又受到较大原电池的腐蚀，加速了电化学反应进行。电极反应为：
阳极：Fe – 2eFe2+
E0(Fe2+/Fe) = -0.44V
阴极： 2H++ 2e2HH2(酸性或偏酸性溶液中)
E0(H+/H2) = 0.00V
O2+ 2H2O + 4e4OH-(中性或碱性溶液中)