本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種針對難降解制藥尾水的預(yù)處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，制藥企業(yè)廢水的處理和達(dá)標(biāo)排放問題已引起了廣泛的關(guān)注。由于制藥行業(yè)廢水普遍具有成分復(fù)雜、抑制性物質(zhì)和難降解物質(zhì)濃度高、水質(zhì)水量變化較大等特點(diǎn)，使得處理難度增加，出水很難達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)，仍需要進(jìn)入城市污水處理廠中與生活污水合并進(jìn)行處理。

目前制藥廢水在企業(yè)或園區(qū)內(nèi)主要進(jìn)行生化處理，處理后的尾水排入城市污水處理廠的標(biāo)準(zhǔn)為cod低于300mg/l，但仍會出現(xiàn)cod濃度高于標(biāo)準(zhǔn)甚至超過600mg/l以上的情況，加之其成分多為難生物降解的有機(jī)物，與生活污水進(jìn)行簡單混合后直接處理可能對污水處理廠生化單元造成干擾、沖擊，導(dǎo)致出水水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，對水環(huán)境安全和生態(tài)健康帶來較高的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，根據(jù)對水環(huán)境質(zhì)量改善的需求，國家對城鎮(zhèn)污水處理廠的出水水質(zhì)提出了更加嚴(yán)格的要求，而目前國內(nèi)對制藥園區(qū)尾水的預(yù)處理缺少穩(wěn)定有效的方法和成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，部分城鎮(zhèn)污水處理廠并不具備對制藥園區(qū)尾水的預(yù)處理技術(shù)及設(shè)施，需要進(jìn)行升級改造。

目前使用物理吸附工藝對含有難降解有機(jī)污染物廢水進(jìn)行預(yù)處理也較為普遍，例如，專利申請cn103073154a等。使用活性炭、樹脂等吸附填料需要對填料進(jìn)行更換、再生，同時(shí)由于堵塞等原因需要反沖洗，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行維護(hù)較為復(fù)雜；使用生化單元的剩余污泥進(jìn)行吸附需要加設(shè)沉淀池進(jìn)行泥水分離，沉淀過程中易發(fā)生解吸附而無法達(dá)到去除效果，同時(shí)制藥尾水水質(zhì)變化較大，可能影響吸附效果甚至導(dǎo)致污泥微生物死亡而造成cod上升，另外大量污泥回流的能耗以及處理吸附后排出的含有難降解有機(jī)物的污泥會導(dǎo)致成本上升。

因此，針對制藥園區(qū)尾水中有機(jī)污染物可生化性較差、極難降解的特點(diǎn)，采用有效工藝對其進(jìn)行預(yù)處理以保證污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放是目前亟待解決的難題，它不僅對控源減排具有重要意義，而且對于污水處理廠的升級改造具有重要指導(dǎo)作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對制藥園區(qū)尾水中所含有機(jī)污染物可生化性差又極難降解的問題，提供一種難降解制藥尾水的強(qiáng)化預(yù)處理方法，該方法利用“水解酸化+臭氧氧化”工藝處理制藥尾水，能夠有效提高其可生化性，同時(shí)去除部分有機(jī)污染物，從而保證后續(xù)生化單元的處理效果，具有處理效果穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的特點(diǎn)。

本發(fā)明首先在水解酸化池內(nèi)，通過水解細(xì)菌、酸化菌的作用可以將制藥尾水中的不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難以生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，一方面可起到調(diào)節(jié)池的作用同時(shí)提高了廢水的可生化性，減少后續(xù)臭氧氧化單元的能耗；然后利用臭氧可產(chǎn)生具有極強(qiáng)的氧化活性的羥基自由基與尾水中難降解有機(jī)物反應(yīng)，在去除有機(jī)污染物的同時(shí)，提高水質(zhì)的可生化性，為后續(xù)的二級生化處理提供良好的條件。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的難降解制藥尾水的強(qiáng)化預(yù)處理方法，包括如下步驟：

(1)使難降解制藥尾水進(jìn)入水解酸化池，運(yùn)行溫度為20～35℃；向水解酸化池通入污泥，污泥濃度為8～10g/l，所述難降解制藥尾水的水力停留時(shí)間6～10h；

(2)將步驟(1)處理后的出水與臭氧首先在管道內(nèi)混合，然后由底部進(jìn)入臭氧氧化池進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后獲得強(qiáng)化預(yù)處理后的尾水；其中，臭氧的投加量為1l尾水投加臭氧25～45mg，反應(yīng)時(shí)間為25～45min。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理方法，其中，所述難降解制藥尾水為生產(chǎn)藥物(例如生產(chǎn)磷霉素鈉、黃連素、金剛烷胺和維生素c等藥物)過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過生化處理后的出水，其cod濃度為200～650mg/l，ph值為6～8，其中污染物包括鄰苯二甲酸二丁酯等酯類、對甲基苯酚等酚類、金剛烷胺等雜環(huán)類、其它的如不飽和烷烴及酮醛類化合物等。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理方法，其中優(yōu)選地，步驟(1)所述難降解制藥尾水在水解酸化池的停留時(shí)間為8～9h。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理方法，其中優(yōu)選地，步驟(2)所述臭氧投加量為1l尾水投加臭氧25～30mg，反應(yīng)時(shí)間為30～35min。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理方法，其中進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟1處理后的出水與臭氧通過氣液混合器及針型閥在管道內(nèi)充分混合。

本發(fā)明還提供了用于上述方法的難降解制藥尾水的強(qiáng)化預(yù)處理裝置，所述裝置包括水解酸化池5、臭氧發(fā)生器10、氣液混合泵12、針型閥13與臭氧氧化池15；

所述水解酸化池5的液體出口連接氣液混合泵12的液體入口，所述氣液混合泵12的液體出口通過針型閥13與臭氧氧化池15的液體入口連接；

所述臭氧發(fā)生器10與氣液混合泵12的氣體入口連接。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理裝置，其中可選擇地，所述水解酸化池為圓柱錐體上向流反應(yīng)器，進(jìn)一步地，可以在水解酸化池內(nèi)分段設(shè)置三臺低速攪拌裝置6。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理裝置，其中可選擇地，所述水解酸化池頂部外周設(shè)置匯水槽8，處理后出水通過頂部匯水槽流出。進(jìn)一步地，可以在頂部設(shè)置三角堰7加強(qiáng)泥水分離效果。

根據(jù)本發(fā)明所述的強(qiáng)化預(yù)處理裝置，其中優(yōu)選地，所述臭氧氧化池為圓柱形上向流反應(yīng)池，進(jìn)一步地，所述臭氧氧化池的高徑比為5～6。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述臭氧氧化池底部可以設(shè)置單層或多層不銹鋼穿孔板16，有利于均勻布水。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)利用水解酸化池起到初沉池/調(diào)節(jié)池的作用，減少制藥廢水水質(zhì)、水量變化較大對后續(xù)處理單元造成的沖擊；

(2)先通過水解酸化作用將制藥園區(qū)尾水中的部分難降解有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為可生物降解的小分子有機(jī)物，可去除部分cod，提高廢水的可生化性，同時(shí)減少臭氧氧化池的臭氧投加量從而降低能耗；

(3)通過臭氧產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，進(jìn)一步分解水解酸化池出水中殘余的具有長鏈、雜環(huán)結(jié)構(gòu)的難降解有機(jī)物，達(dá)到進(jìn)一步去除尾水中的污染物，提高廢水可生化性的目的；

(4)相較化學(xué)沉淀、吸附等其他常用預(yù)處理工藝，剩余污泥排出極少，無二次污染，占地較少，便于運(yùn)行管理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的難降解制藥尾水的強(qiáng)化預(yù)處理方法流程示意圖(含強(qiáng)化預(yù)處理裝置)。

圖2為本發(fā)明的臭氧氧化池中穿孔板的俯視圖。

附圖標(biāo)記

1-制藥尾水收集桶，2-進(jìn)水泵，3-流量計(jì)，4-水解酸化池進(jìn)水口，5-水解酸化池，6-低速攪拌裝置，7-三角堰，8-匯水槽，9-水解酸化池出水口，10-臭氧發(fā)生器，11-氣體流量計(jì)，12-氣液混合泵，13-針型閥，14-臭氧氧化池進(jìn)水口，15-臭氧氧化池，16-穿孔板，17-尾氣破壞裝置，18-臭氧氧化池出水口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不受附圖和實(shí)施例的限制。

如圖1所示，本發(fā)明的難降解制藥尾水的強(qiáng)化預(yù)處理裝置，包括水解酸化池5、臭氧發(fā)生器10、氣液混合泵12、針型閥13與臭氧氧化池15；所述水解酸化池5的液體出口連接氣液混合泵12的液體入口，所述氣液混合泵12的液體出口通過針型閥13與臭氧氧化池15的液體入口連接；所述臭氧發(fā)生器10與氣液混合泵12的氣體入口連接。其中可選擇地，所述水解酸化池為圓柱錐體上向流反應(yīng)器，進(jìn)一步地，可以在水解酸化池內(nèi)分段設(shè)置三臺低速攪拌裝置6。其中可選擇地，所述水解酸化池頂部外周設(shè)置匯水槽8，處理后出水通過頂部匯水槽流出。進(jìn)一步地，可以在頂部設(shè)置三角堰7。其中優(yōu)選地，所述臭氧氧化池為圓柱形上向流反應(yīng)池，進(jìn)一步地，所述臭氧氧化池的高徑比為5～6。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述臭氧氧化池底部可以設(shè)置單層或多層不銹鋼穿孔板16(如圖2所示)。

本發(fā)明的難降解制藥尾水的強(qiáng)化預(yù)處理方法詳述如下：將制藥尾水收集桶1中的制藥園區(qū)尾水首先通過進(jìn)水泵2由底部水解酸化池進(jìn)水口4泵入水解酸化池5中，通過流量計(jì)3控制進(jìn)水量。通過水解酸化池內(nèi)間歇性開啟低速攪拌裝置6進(jìn)行混合，同時(shí)防止厭氧污泥板結(jié)。水解酸化處理后出水通過三角堰7進(jìn)入?yún)R水槽8從而進(jìn)一步提高泥水分離效果，隨后通過水解酸化池出水口9排出。臭氧發(fā)生器10產(chǎn)生的臭氧通過氣體流量計(jì)11控制流量，隨后與水解酸化池出水通過氣液混合泵12和針型閥13充分混合，由臭氧氧化池15底部臭氧氧化池進(jìn)水口14泵入，臭氧池底部布設(shè)有穿孔板16，保證均勻布水。最后臭氧氧化池剩余尾氣通過臭氧破壞裝置17進(jìn)行處理，出水經(jīng)臭氧氧化池出水口18排出。

實(shí)施例1

對東北某制藥廠經(jīng)過廠內(nèi)生化處理后的制藥園區(qū)尾水進(jìn)行中試試驗(yàn)研究。制藥園區(qū)尾水首先進(jìn)入水解酸化池，進(jìn)水量為120l/h，水解酸化池為不銹鋼圓柱型反應(yīng)器，有效水深2.2米，有效容積0.75m³，泥層高度1.1m，池內(nèi)污泥濃度為8～10g/l，水力停留時(shí)間為6.5～8小時(shí)，間歇性開啟攪拌裝置。通過水解酸化作用將部分難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可生物降解物質(zhì)后，水解酸化池出水與臭氧通過氣液混合泵混合進(jìn)入臭氧氧化池，臭氧投加量為每升污水投加臭氧25～30mg。臭氧氧化池為不銹鋼圓柱形反應(yīng)器，有效水深2.3m，直徑約0.4m，距底部0.3m處設(shè)置穿孔板，頂部設(shè)有臭氧破壞裝置，水力停留時(shí)間為30～35min。在制藥園區(qū)尾水原水cod為480mg/l左右，b/c為0.22，ph值6.8～7.5的條件下，最終出水b/c可有效提高至0.3以上(見表1)，通過氣相色譜等測試分析的結(jié)果說明，制藥園區(qū)尾水中一部分有機(jī)物得到了去除，而且將大量具有雜環(huán)或長鏈結(jié)構(gòu)的難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成為了小分子有機(jī)物，從而保證后續(xù)生化處理單元的正常運(yùn)行。

表1“水解酸化+臭氧氧化”預(yù)處理試驗(yàn)結(jié)果

當(dāng)然，本發(fā)明還可以有多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的公開做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。