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三废处理论文

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2.3.3厌氧好氧技术……………………………………………………..6

3参考文献…………………………………………………………………7

[摘要]在分析制药废水水质特征的基础上，这种介绍了近年来国内外该类废水的处理过程中常用的各种物化法，化学法以及生化法和其他组合工艺技术，同时进行了分析比较，提出了制药废水处理技术发展中需要解决的问题。

[关键词]制药废水废水处理技术

Abstract:

pickedonthebasisofanalyzingthecharacteristicofpharmaceuticalwastewaterquality,thiskindofwastewatertreatmentathomeandabroadinrecentyearsareintroducedintheprocessofcommonlyusedvariousphysicalandchemicalmethod,chemicalmethodandbiologicalmethodandothertechnology,arecomparedatthesametime,putsforwardtheproblemsneedtobesolvedinthedevelopmentofpharmaceuticalwastewatertreatmenttechnology.

keywords:

pharmaceuticalwastewatertreatmenttechnology

1绪论

制药产生的污水因其污染物多属于结构复杂,有毒，有害和生物难以降解的有机物质，对水体造成严重的污染。

同时工业污水还呈现明显的酸碱性，部分污水中含有过高的盐分药厂。

废水主要包括抗生素生产废水，合成药物生产废水，中成药生产废水以及各类制剂生产工程的洗涤水和冲洗废水四大类。

其废水的特点是成分复杂，有机物含量高，毒性大，色度深和含盐高，特别是刷新很差且间歇排放，属于难处理的工业废水。

制药废水的处理技术可归纳为以下几种：

物化处理，化学处理，生化处理以及多种组合的处理等。

各种处理都有各自的优势和不足。

2制药废水处理技术

2.1物化处理

据制药废水的水质特点，在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序，目前应用的物化处理方法主要包括混凝，气浮，吸附按吹脱，电解，离子交换和膜分离法等。

2.1.1混凝法

化学混凝沉淀工艺是一种去除废水中悬浮物质和胶体的分离技术。

常用于预处理和一级处理。

在废水中投加混凝剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体。

沉淀是对絮凝体进行液固分离，把废水中的有害物质浓缩到污泥里，水质得到净化，污泥可进行无害化处置。

该项技术操作简便、运行成本低、去除率通常可以达到50%以上，性价比较高、应用十分广泛。

2.1.2气浮法

气浮法用来制作OLTE气浮机使用，通常作为对含油污水隔油后的补充处理。

即为二级生物处理之前的预处理，隔油池出水一般含有50～150mg的乳化油，经过气浮处理，可将含油量降到30，再经过二级气浮处理，出水含有可达到10以下。

主要目的：

作为二级生物处理的预处理，保证生物处理进水水质的相对稳定，或是放在二级生物处理之后作为二级生物处理的深度处理，确保排放出水水质符合有关标准的要求。

除了用于去除污水中处于乳化状态的油以外，气浮法还广泛应用于除去污水中密度接近于水的微细悬浮颗粒状态的杂质。

比如，气浮法可以有效地用于活性污泥的浓缩；污水中悬浮杂质的去除。

2.1.3吸附法

吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用，一般的活性碳都能发生这种作用。

吸附与吸收不同，吸收是指让液体或气体进入固体的内部的原子结构中，但活性碳并不具备这样的能力，它的吸附作用只是一个表面现象，所以只发生于它的表面。

吸附作用的形成，主要来自伦敦分散力，这也是另一种凡得瓦力的表现形式。

此种力普遍存在于不具有永久性偶极矩的分子之间，它是一种自然的吸引力。

只要分子足够靠近，都会很自然产生这种作用力。

凡是能利用此种力把物质吸住的作用，我们称为物理吸附。

此种作用力与温度无关，因此不受温度之影响。

2.1.4电解法

废水中的有害物质在电极上发生了氧化还原反应，生成了新的物质，新的物质则通过沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体而被去除。

直流电场—电解质溶液—电化学反应—电解电源正极—阴极—放出电子—还原阳离子—还原剂（释放H2）电源负极—阳极—得到电子—氧化阴离子—氧化剂（释放O2）电解过程的耗电量：

可以用法拉第电解定律计算（法拉第常数F=96487C/mol）电解时，在电极上析出或溶解的物质质量（G）与通过的电量（Q成正比（即：

与电流强度I和电解时间t成正比）每通过96487库仑的电量，在电极上发生任一电极反应而变化的物质质量均为1mol（E）。

分解电压：

能使电解正常进行时所需的最小外加电压。

2.2.5膜电离法

电离室由处于不同电位的电极和其间的介质组成。

电离辐射在介质中产生电离离子对，在电场的作用下，正负离子分别向负极和正极漂移，形成电离电流。

由于电离电流与辐射的强度成正比，测量该电流即可得到电离辐射的强度。

按照介质的种类，电离室可分为空气电离室、液体电离室和固体电离室等;按照测量方法分为脉冲型电离室和电流型电离室。

电离室种类繁多，除了上述分类，还可按照应用、辐射种类、形状、气体种类和压力、测量对象、测量的校准量等分类。

2.2化学处理方法

2.2.1铁炭法

对于生物难降解废水，如染料、印染、农药、制药等工业废水的处理可以用微电解为预处理手段，从而实现大分子有机污染物的断链、发色与助色基团的脱色，提高废水的可生化性，便于后续生化反应的进行。

原理：

微电解反应器内的填料主要有两种：

一种为单纯的铁刨花；另一种为铸铁屑与惰性碳颗粒（如石墨、活性碳、焦炭等）的混台填允体两种填料均具有微电解反应所需的基本元素：

Fe和C。

低电位的Fe与高电位的C在废水中产生电位差，具有一定导电性的废水充当电解质，形成无数的原电池，产生电极反应和由此所引起的一系列作用，改变废水中污染物的性质，从而达到废水处理的目的。

运行条件：

微电解处理效果的优劣是多种相关因素综合作用的结果。

试验研究中，可将单因子分析和正交试验因子优化两种方法相结台来设计试验方案，在静态试验的基础上开展稳态试验。

铁屑中外加碳粒，既可加剧电化学反应、提高处理效果，还能维持填料层一定的空隙率、防止铁屑结块、保持良好的水力条件、延长填料的再生周期；铁碳体积比一般为（2-1）：

1，铁屑粒径般为1一2mm。

2.2.2氧化技术

化学氧化法是利用化学氧化剂的强氧化性，将废水中的无机物和有机物彻底氧化成无毒的小分子物质或气体，从而达到处理的目的。

化学氧化法可以去除废水中的绝大多数有机污染物和某些无机物。

常见的化学氧化剂为O3、H2O2、ClO2、KMnO4和K2FeO4等。

这些氧化剂通常情况下都是强氧化剂，在酸性和碱性溶液中可以氧化多种有机污染物。

特别是可溶性Fe2+和H2O2按一定的比例混合所组成的芬顿（Fenton）试剂，能氧化许多有机物，且操作不需要高温高压，处理效果好，但存在一些难以克服的弱点。

目前，化学氧化法所需的费用还较高，仅用于饮用水处理、特种工业用水处理、有毒有害高浓度有机废水的处理以及以回用为目的的废水深度处理等。

化学氧化法可以去除废水中的绝大多数有机污染物和某些无机物。

复杂有机化合物的降解历程和中间产物极为复杂。

通常碳水化合物氧化的最终产物是CO2和H2O，含氮有机物的氧化产物主要是NO2－及NO3－类产物，含硫有机物主要是SO42-类产物，含磷有机物主要是PO43+类产物。

各类有机污染物被氧化的难易程度不等。

实验表明，酚类、醛类、酮类、有机胺及芳胺类、硫醇和硫醚等易于氧化；醇类、酸类、酯类、烷基取代的芳烃类、硝基取代的芳烃类、不饱和烃类、碳水化合物等在一定条件下可以氧化；而烷烃、卤代烷烃、合成高分子聚合物等难以氧化。

  1964年加拿大学者Eisenhauer 首次使用Fenton试剂处理了苯酚废水和烷基苯废水获得成功。

1968年，Bishop研究了Fenton试剂氧化去除城市污水中难降解有机物，结果证明大部分有机物可完全被矿化。

1980年美国Catherine报道了采用H2O2+UV 可成功地处理TNT废水。

Murugan也用该方法处理自来水中的有机物，取得了良好的效果。

Barbeni 等采用Fenton试剂氧化水溶液中的二氯酚和三氯酚，去除效果显著。

日本学者报道了采用H2O2+Fe2+ 曝气系统对甘露醇废水进行预处理，然后接活性污泥可除去废水中99%以上的COD。

含有苯、甲苯、二甲苯和甲基叔丁基醚污染物的地下水采用UV+H2O2+O3 的结合处理，在30min内除去了80%以上的COD。

2.3生化处理

2.3.1好氧生物处理

利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。

微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。

污水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。

 1、活性污泥法：

SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等

   SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。

它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。

   A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO（溶解氧）不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。

在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。

最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。

具体参见更多相关技术文档。

2、生物膜法：

生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等

  曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。

生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥－－－生物膜。

污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。

在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。

转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。

  生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。

2.3.2厌氧生物处理法

　一、化粪池

化粪池用于处理来自厕所的粪便污水。

曾广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。

尚可用于郊区的别墅式建筑。

污水进入第一室，水中悬浮物或沉于池底、或浮于池面；池水一般分为三层，上层为浮渣层，下层为污泥层，中间为水流。

然后，污水进入第二室，阻拦底泥和浮渣流出池子。

污水在池内的停留时间一般为12-24h。

污泥在池内进行厌氧消化，一般半年左右清除一次。

出水不能直接排放水体。

常在绿地下设渗水系统，排除化粪池出水。

二、厌氧生物滤池

厌氧生物滤池是密封的水池，池内放置填料，如（图7-2）所示，污水从池底进入，从池顶排出。

微生物附着生长在滤料上，平均停留时间可长达100d左右。

滤料可采用拳状石质滤料，如碎石、卵石等，粒径在40m左右，也可使用塑料填料。

塑料填料具有较高的空隙率，重量也轻，但价格较贵。

根据对一些有机废水的试验结果，当温度在25℃一35℃时，在使用拳状滤料时，体积负荷率可达到3～6kgCOD/m3·d；在使用塑料填料时，体积负荷率可达到3-10kgCOD/m3·d。

2.3.3厌氧-好氧技术

厌氧-好氧技术是废水生物处理很有效的生化技术组合,厌氧是利用厌氧微生物分解有机污染物,不必向废水中补充氧,而好氧是利用好氧微生物在有氧条件下分解有机污染物,需要向废水中不断补充氧。

采用该组合可以充分利用微生物的代谢活动分解废水中的有机污染物,将有机物作为微生物的营养被微生物利用,最终分解为稳定的无机物或合成细胞物质而作为污泥由水中分离,从而使废水得到净化。

生物的厌氧与好氧方法相结合处理工业废水是去除有机物非常有效的方法。

3参考文献

[1]魏有全，王华军，张强，气浮法预处理土霉素废水的实验研究，过滤与分离，2偶偶，13

（1），19-21

[2]李向东，冯启燕，于洪峰，气浮-水解-好氧工艺处理制药废水，环境工程，2005,23（3）17-18

[3]徐莹，电解法降解动物制药废水的研究，化学世界，2002,94-96

[4]史敬伟，杨晓东，铁碳微电解法预处理制药废水的研究