基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 微電解—蒸餾—厭氧—CASS處理制藥廢水探索
- 小類:
- 能源化工
- 簡介:
- 隨著《制藥工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(2008)的實(shí)施和節(jié)能減排大背景下,由本科生組成的課題小組對(duì)某制藥公司的化學(xué)合成類廢水進(jìn)行了物化-生化工藝的探索研究。主要采用微電解、臭氧、蒸餾、厭氧與CASS等技術(shù)。探討了物化-生化耦合處理廢水的基本原理、工藝參數(shù)與影響因素。探索了微電解對(duì)酸性制藥廢水的適應(yīng)性以及臭氧對(duì)該類廢水的選擇性;同時(shí),對(duì)微電解與蒸餾處理制藥廢水順序進(jìn)行了探究。目前,尚未有此類文獻(xiàn)報(bào)道。
- 詳細(xì)介紹:
- 由于化學(xué)制藥廢具有水質(zhì)水量波動(dòng)大的特點(diǎn)如毒性大,可生化性差。因此,單一物化或生化難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)酸性化學(xué)制藥廢水水質(zhì)(pH=2~3,COD約為10000~30000mg/l)特點(diǎn),通過鐵碳微電解-混凝,起到吸附絮凝、氧化還原及絡(luò)合等多種作用,去除廢水色度,SS及COD;通過蒸餾,降低廢水的鹽度;為后續(xù)生化奠定良好的基礎(chǔ)。通過厭氧處理,使污水中的有機(jī)物分解成甲烷和二氧化碳;最后采用CASS工藝,在一個(gè)反應(yīng)器(生物選擇區(qū)與好氧反應(yīng)區(qū))中完成有機(jī)污染物的生物降解和泥水分離,實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21904-2008)中主要指標(biāo)嚴(yán)于美國標(biāo)準(zhǔn)(COD從300mg/L到120mg/L),其直接影響是原料藥生產(chǎn)成本增加。制藥廢水成分復(fù)雜、水質(zhì)水量波動(dòng)大,難以采用單一的處理工藝。作品針對(duì)抗生素和枸櫞酸莫沙必利典型制藥廢水的特點(diǎn),采用微電解、臭氧、蒸餾等物化工藝以及后續(xù)厭氧/CASS生化工藝探討了它們的污水處理機(jī)理及其對(duì)制藥廢水的選擇性與適應(yīng)性。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 對(duì)復(fù)雜合成制藥廢水(7-ADCA與枸櫞酸莫沙必利)進(jìn)行了微電解、臭氧、蒸餾等預(yù)處理,后進(jìn)行厭氧與CASS生化處理探索研究。探討了微電解、臭氧與蒸餾降低COD和氨氮的機(jī)理及其對(duì)該類廢水的選擇性與適應(yīng)性。利用學(xué)校金工實(shí)驗(yàn)廠的廢鐵刨花處理廢水,實(shí)現(xiàn)了以廢治廢的目的。將《水污染控制工程》、《固體廢物處理與處置》、《環(huán)境監(jiān)測(cè)》、《節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)》等專業(yè)知識(shí)靈活運(yùn)用于復(fù)雜制藥廢水實(shí)驗(yàn)研究中。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 實(shí)驗(yàn)采用微電解、蒸餾、臭氧等預(yù)處理方法降低了有毒物質(zhì)、COD和氨氮濃度;提高領(lǐng)了廢水的可生化性、耐沖擊性。物化-厭氧好氧耦合處理效果顯著優(yōu)于單一處理方法,大大提高了COD、NH3-N色度的去除率。排水達(dá)到《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21904-2008),為實(shí)現(xiàn)制藥工業(yè)的可持發(fā)展和節(jié)能減排目標(biāo)提供了有效可行的途徑。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 采用微電解-蒸發(fā)-厭氧-CASS處理工藝對(duì)制藥工業(yè)復(fù)雜廢水進(jìn)行探索研究。探討了物化-生化耦合處理廢水的基本原理、探索了臭氧對(duì)該類廢水的選擇性以及微電解-蒸餾預(yù)處理的順序。結(jié)果表明,在臭氧氧化復(fù)雜制藥時(shí),起主要作用的間接氧化(D反應(yīng))速度慢,具有較強(qiáng)的選擇性,即臭氧對(duì)該類廢水的選擇性較低。微電解出水加時(shí)候呈中性后進(jìn)行蒸餾處理,可以顯著的降低COD和氨氮濃度,還可以除去廢水的鹽分,提高了廢水的可生化性。 實(shí)驗(yàn)還考察了廢水的初始pH值、反應(yīng)時(shí)間、鐵刨花,活性炭和過氧化氫投加量對(duì)微電解反應(yīng)效果的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的最佳反應(yīng)條件為:曝氣條件下,反應(yīng)時(shí)間2h、初始pH值為2~3,活性炭與鐵屑的質(zhì)量比1∶1,過氧化氫體積分?jǐn)?shù)0.1%。過氧化氫的投加與曝氣對(duì)鐵炭微電解反應(yīng)顯著的強(qiáng)化作用,強(qiáng)化微電解反應(yīng)后再采用混凝處理,總COD和色度以及氨氮的去除率分別達(dá)到75%,95%和90%。在通過厭氧-CASS耦合處理后,出水COD范圍100~120mg/l,氨氮在12~18 mg/l之間,水質(zhì)符合《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21904-2008)。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1]史敬偉,楊曉東.鐵炭微電解法預(yù)處理制藥廢水的研究[J].遼寧化工,2006,35(4):211~213 [2]黃健,張華,楊偉偉.抗生素廢水的鐵屑微電解預(yù)處理研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2007,33(8):1~3 [3]馬立艷.厭氧水解一CASS工藝在抗生素廢水處理中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2008,8(10):2624~2627 [4]張記市. 藥物合成廢水處理工程[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備[J].2005,6(9):79~82 [5]Jin Yi-zhong,Zhang Yue-feng,Li Wei. Experimental study on micro-electrolysis technology for pharmaceutical wastewater treatment[J]. Journal of Zhejiang University-Science A, 2002,3(9):401~404
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外對(duì)復(fù)雜合成制藥(7-ADCA與枸櫞酸莫沙必利)廢水進(jìn)行微電解、臭氧、蒸餾等物化預(yù)處理的報(bào)道較少,臭氧氧化廢水的選擇性與微電解出水進(jìn)行蒸餾的文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。 制藥廢水處理方法有物化處理、化學(xué)處理 、生化處理及其組合處理工藝等,它們具有各自的優(yōu)勢(shì)和不足。 物化處理:根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn),在其處理過程中需要采用物化處理作為生化處理的預(yù)處理或后處理工序。目前應(yīng)用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、萃取精餾、電解、離子交換和膜分離法等。其中電解法處理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的重視,同時(shí)電解法又有很好的脫色效果,但成本較高。 化學(xué)處理:在化學(xué)方法處理廢水過程中,某些試劑的過量使用容易導(dǎo)致水體的二次污染,因此在設(shè)計(jì)前應(yīng)做好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究工作。常見的化學(xué)法包括鐵炭法、化學(xué)氧化還原法(Fenton試劑、雙氧水、臭氧)、深度氧化技術(shù)等。鐵炭法在工業(yè)運(yùn)行中表明,以Fe-C微電解法作為制藥廢水的預(yù)處理,COD去除率達(dá)20以上%,提高了廢水的可生化性。 生化處理:生化處理技術(shù)是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術(shù),包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。由于制藥廢水多是高濃度有機(jī)廢水,進(jìn)行好氧生物處理時(shí)需對(duì)原液稀釋,動(dòng)力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理后達(dá)標(biāo)排放,所以單獨(dú)使用好氧處理的不多。目前國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧為主,但經(jīng)單獨(dú)的厭氧方法處理后出水COD仍較高,需進(jìn)行后處理。由于單獨(dú)好氧或厭氧處理往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面明顯優(yōu)于單一處理方法性能,因而在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。 因此,根據(jù)制藥廢水的特點(diǎn)與資源化工藝、經(jīng)濟(jì)情況,進(jìn)行物化方法回收有用組分,可降低后續(xù)生化處理的有機(jī)負(fù)荷,提高生化效率,同時(shí)對(duì)生化后的廢水進(jìn)行深度處理回用,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。