专利名称：一种制药化工园区混合废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及工业及工业园区有机废水的处理方法，更具体地说是制药化工园 区混合废水的处理方法。
背景技术：
我国制药工业企业有5000多家，生产化学原料药近1500余种，总产量43 万吨，位居世界第二；制药工业每生产1吨原料药平均用6吨化工原料，有的 高达数十吨甚至上百吨。制药工业是国家环保规划重要治理的12个行业之一， 据统计制药工业占全国工业总产值的1.7%，而污水排放量(2005年为243.1亿 吨)约为工业废水生产总量的2%。2004年医药制造业污水排放量为42982万吨， 达标排放污水量为排放总量的94.82% ;而2005年医药制造业污水排放量为4 亿吨，达标排放污水量为排放总量的94.79%。而我国又是一个水质性缺水国家， 水资源的短缺和污染问题已经严重影响了我国国民经济建设和人们的正常生活。化工园区是全球化学工业集群式发展的主流，是国际新型工业化发展的主 流，是优化产业链发展的必然，是我国化工产业发展新模式。化工园区建设经十 多年发展我国涉及化工产业的规模园区320多家，省级以上政府批准建设的化 工园区60多家。据国家发改委等公布的《中国开发区审核公告目录》(2006年 版)，国家级开发区222家和省级开发区1346家，涉及化工的开发区达30%以 上。伴随化工产业快速集聚发展，水污染问题日趋严重已成为制约我国化工园区 快速持续发展的关键。制药工业园区混合废水通常具有组成成份复杂，有机物种类多，水质波动大， 浓度高，C0D禾卩B0D5值高，COD与BODs比值低，NH3-N浓度高，色度深， 毒性大，固体悬浮物SS浓度高等特点。微生物生化处理方法是公认的处理效率 高、效果好的方法之一，但是将生化处理简单用于制药工业废水的处理还存在许 多缺陷。目前国内常采用"水解+生物接触氧化"生化处理方法处理制药工业废 水，但是"水解+生物接触氧化"生化处理方法对废水中营养物质、pH值等有 严格的要求，难以适应制药化工园区混合废水有机物种类多、水质波动大、毒性大的特点。针对特定制药化工厂的污水处理己有大量的研究，但是由于制药化工园区混 合废水的高浓度、难降解的特点，对于其中的某些难降解的特征有机物仍然难以 彻底分解并达到完全处理。发明内容1. 发明要解决的技术问题 针对制药化工园区混合废水存在的成份复杂、有机物种类多、水质波动大和污染物浓度高的特点，本发明提供了一种制药化工园区混合废水的处理方法，可 以高速、高效的处理制药化工园区混合废水。2. 技术方案本发明的原理是首先通过水解酸化将难生物降解的大分子物质转化为易生 物降解的小分子物质即提高废水的可生化性，同时去除部分COD，其次通过厌 氧生物处理去除废水中的大部分有机物，然后通过好氧生物处理去除剩余的大部 分有机物质，最后通过物化混凝沉淀处理去除废水生化处理后残余的难降解有机 物。本发明的技术方案是一种制药化工园区混合废水的处理方法，其步骤为(A) 制药化工园区混合废水进入调节池进行水量水质的调节后，进入水解池，水解池内部填充悬挂式填料，采用上流式布水；(B) 水解池的出水进入厌氧池，厌氧池采用上流式布水，池底设有穿孔管作为 布水管，池顶部为三相分离区，厌氧池出水回流位置在三相分离器下部，通 过外循环加压泵从池底部进入厌氧池；(C) 厌氧池出水进入移动床生物膜反应器，在移动床生物膜反应器中投加悬浮 填料，在其池底有曝气装置；(D) 移动床生物膜反应器的出水采用上部喷淋的形式进入曝气生物滤池，曝气 生物滤池中投加陶瓷填料，底部有承托板和出水管，底部设置有反冲洗进水 管，顶部设计有筛网防止反冲洗时填料溢出，并设计有反冲洗出水管，出水 为上清液出水；(E)曝气生物滤池的出水先后进入沉淀池和混凝反应池进行沉淀。水解池将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，改善废 水的可生化性，内部填充悬挂式填料，采用上流式布水。将厌氧消化污泥和浓縮 污泥与制药化工园区混合废水混合搅拌为泥水混合物，投入水解池和厌氧池进行 厌氧发酵污泥激活培养，将二沉池回流活性污泥与制药化工园区混合废水混合分 别投入移动床生物膜反应器反应装置和曝气生物滤池，进行闷曝。厌氧反应装置(厌氧池)采用结合上流式厌氧污泥床反应器(upflow anaerobic sludge blanket, UASB)和厌氧滤池(anaerobic filter, AF) 2禾中工艺的 复合式厌氧反应器(hybrid anaerobic reactor, HAR )。 HAR为废水由下向上流过 反应器，污泥无需搅拌设备，反映其顶部有特殊的三相(气、液、固)分离器。 整个反应器由底部布水区、中部的反应区和顶部的分离区组成。污泥可以采用厌 氧颗粒污泥、普通活性污泥。厌氧反应器采用外循环回流装置，解决了上流式厌 氧污泥床反应器在运行时出现的短流和死角等问题，进一步增强厌氧微生物与废 水的混和与接触，提高负荷及处理效率。厌氧反应器启动初期容积负荷 0.1~0.5kgCOD/(m3 d)，当COD去除率达到70。/。且稳定运行时，逐步降低水力 停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，最高容积负荷可达到 10kgCOD/( m3 d)。移动床生物膜反应器(MBBR)反应装置为推流式反应装置，底部设有布气 区，汽水比为50:1，容积负荷(约2 2.5kgBODs/m"d)，污泥浓度为8g/L， 填料填充率为60% (体积比)，设计容积为600L,设计停留时间为30h，进水 为底部进水，出水采用上清液出水，出水口设有锯齿型溢流堰板。污水连续通过 MBBR反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，生物膜上的微 生物使得污水得以净化。沉淀工艺中需投加絮凝剂进行絮凝沉淀，絮凝沉淀工艺主要包括絮凝剂投 加设施、絮凝反应池和终沉池。絮凝剂采用铝盐。尤其是聚铝，如PAC，或采 用高分子絮凝剂，沉淀工艺对絮凝剂无特别限定，方案的选择也极多，还可以选 择硅酸铝铁，助凝剂采用聚丙烯酰胺。 3.有益效果本发明提供了一种制药化工园区混合废水的处理方法，根据制药化工园区混合废水有机物不仅浓度高且成分复杂的特点，可以高速、高效的予以处理，出水达到国家最新的制药废水排放标准，其中COD小于100mg/L。本发明所需设备 占地面积小、管理简单。
具体实施方式
实施例1某制药化工园区混合废水处理过程中，进水COD=1000~1500mg/L， BOD5=300~400mg/L， pH值7.0 8.0，色度为200倍，SS为1800mg/L。(A) 混合废水通过调节池调节水量及水质后进入水解池，池容设计为230L， 接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥，水解池污泥浓度为 3000~5000mg/L,内部填充悬挂式填料(PE+维纶丝)，采用上流式布水，上升 流速为1.0~1.6m/h，停留时间(HRT)为11.5h。(B) 废水经水解处理后，进入厌氧池，池容设计为450L,池内液体上升 流速为0.5~1.2m/h，接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥， 污泥性状参数为60~68gVSS/L、 70~80gSS/L，停留时间(HRT)为22.5h。(C) 经厌氧池处理后，进入好氧MBBR池，池容设计为600L，好氧移动 床生物膜反应器(MBBR)接种污泥为城市污水处理厂中二沉池回流污泥。好氧 移动床生物膜反应器(MBBR)中投加中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(T1)， 填料填充率为60% (体积比)，汽水比为50:1，停留时间(HRT)为30h。(D) 进入曝气生物滤池(BAF)，池容设计为300L，接种污泥为城市污水 处理厂中二沉池回流污泥，池中投加圆形陶瓷填料，温度控制在10'O35'C，汽 水比为20:1，停留时间(HRT)为15h。(E) 絮凝沉淀工艺中絮凝剂采用PAC，投加量为600mg/L。 经上述工艺处理后，最终出水COD 80mg/L， BOD5 15mg/L， pH 7，色度16倍，SS10mg/L。实施例2某制药化工园区混合废水处理过程中，进水COD=1500~2000mg/L， BOD5=350~600mg/L， pH值8.0 9.0，色度为250倍，SS为2100mg/L。(A) 混合废水通过调节池调节水量及水质后进入水解池，池容设计为230L，接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥，水解池污泥浓度为 3000~5000mg/L，内部填充悬挂式填料(PE+维纶丝)，采用上流式布水，上升 流速为1.0~1.6m/h,停留时间(HRT)为13h。(B) 废水经水解处理后，进入厌氧池，池容设计为450L，池内液体上升 流速为0.5~1.2m/h，接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥, 污泥性状参数为60~68gVSS/L、 70~80gSS/L，停留时间(HRT)为25.5h。(C) 经厌氧池处理后，进入好氧MBBR池，池容设计为600L，好氧移动 床生物膜反应器(MBBR)接种污泥为城市污水处理厂中二沉池回流污泥。好氧 移动床生物膜反应器(MBBR)中投加中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(1"), 填料填充率为60% (体积比)，汽水比为50:1，停留时间(HRT)为34h。(D) 进入曝气生物滤池(BAF)，池容设计为300L,接种污泥为城市污水 处理厂中二沉池回流污泥，池中投加圆形陶瓷填料，温度控制在10'O35'C,汽 水比为20:1，停留时间(HRT)为17h。(E) 絮凝沉淀工艺中絮凝剂采用PAC，投加量为600mg/L。 经上述工艺处理后，最终出水COD90mg/L， BOD518mg/L， pH7.5，色度20倍，SS11mg/L。实施例3某制药化工园区混合废水处理过程中，进水COD=1000~3000mg/L， BOD5=300~7500mg/L， pH值6.0 8.0，色度为220倍，SS为2500mg/L。(A) 混合废水通过调节池调节水量及水质后进入水解池，池容设计为230L， 接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥，水解池污泥浓度为 3000~5000mg/L，内部填充悬挂式填料(PE+维纶丝)，采用上流式布水，上升 流速为1.0~1.6m/h，停留时间(HRT)为15h。(B) 废水经水解处理后，进入厌氧池，池容设计为450L，池内液体上升 流速为0.5~1.2m/h,接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥， 污泥性状参数为60~68gVSS/L、 70~80 gSS/L，停留时间(HRT)为30h。(C) 经厌氧池处理后，进入好氧MBBR池，池容设计为600L，好氧移动床生物膜反应器(MBBR)接种污泥为城市污水处理厂中二沉池回流污泥。好氧 移动床生物膜反应器(MBBR)中投加中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(1*1), 填料填充率为60% (体积比)，汽水比为50:1，停留时间(HRT)为40h。(D) 进入曝气生物滤池(BAF)，池容设计为300L，接种污泥为城市污水 处理厂中二沉池回流污泥，池中投加圆形陶瓷填料，温度控制在1(TC 35'C，汽 水比为20:1，停留时间(HRT)为20h。(E) 絮凝沉淀工艺中絮凝剂采用PAC，投加量为650mg/L。 经上述工艺处理后，最终出水COD85mg/L， BOD520mg/L， pH7.5，色度16倍，SS8mg/L。实施例4某制药化工园区混合废水处理过程中，进水COD=1000~2000mg/L, BOD5=300~600mg/L， pH值9.0 10.0，色度为160倍，SS为1500mg/L。(A) 混合废水通过调节池调节水量及水质后进入水解池，池容设计为230L， 接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓缩污泥，水解池污泥浓度为 3000~5000mg/L，内部填充悬挂式填料(PE+维纶丝)，采用上流式布水，上升 流速为1.0~1.6m/h，停留时间(HRT)为11.5h。(B) 废水经水解处理后，进入厌氧池，池容设计为450L，池内液体上升 流速为0.5~1.2m/h,接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓缩污泥， 污泥性状参数为60~68gVSS/L、 70~80gSS/L，停留时间(HRT)为22.5h。(C) 经厌氧池处理后，进入好氧MBBR池，池容设计为600L,好氧移动 床生物膜反应器(MBBR)接种污泥为城市污水处理厂中二沉池回流污泥。好氧 移动床生物膜反应器(MBBR)中投加中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(1")， 填料填充率为60% (体积比)，汽水比为50:1，停留时间(HRT)为30h。(D) 进入曝气生物滤池(BAF)，池容设计为300L，接种污泥为城市污水 处理厂中二沉池回流污泥，池中投加圆形陶瓷填料，温度控制在1(TC 35'C，汽 水比为20:1，停留时间(HRT)为15h。(E) 絮凝沉淀工艺中絮凝剂采用PAC，投加量为550mg/L。 经上述工艺处理后，最终出水COD75mg/L, BOD512mg/L， pH7.8，色度16倍，SS10mg/L。 实施例5某制药化工园区混合废水处理过程中，进水COD=2000~3000mg/L， BOD5=350~550mg/L， pH值6.0 7.5,色度为150倍，SS为900mg/L。(A) 混合废水通过调节池调节水量及水质后进入水解池，池容设计为230L， 接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥，水解池污泥浓度为 3000~5000mg/L，内部填充悬挂式填料(PE+维纶丝)，采用上流式布水，上升 流速为1.0~1.6m/h，停留时间(HRT)为15h。(B) 废水经水解处理后，进入厌氧池，池容设计为450L,池内液体上升 流速为0.5~1.2m/h，接种污泥为城市污水处理厂中的厌氧消化污泥和浓縮污泥， 污泥性状参数为60~68gVSS/L、 70~80 gSS/L，停留时间(HRT)为30h。(C) 经厌氧池处理后，进入好氧MBBR池，池容设计为600L，好氧移动 床生物膜反应器(MBBR)接种污泥为城市污水处理厂中二沉池回流污泥。好氧 移动床生物膜反应器(MBBR)中投加中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(1*1 )， 填料填充率为60% (体积比)，汽水比为50:1，停留时间(HRT)为40h。(D) 进入曝气生物滤池(BAF)，池容设计为300L，接种污泥为城市污水 处理厂中二沉池回流污泥，池中投加圆形陶瓷填料，温度控制在10'O35'C,汽 水比为20:1，停留时间(HRT)为20h。(E) 絮凝沉淀工艺中絮凝剂采用PAC，投加量为700mg/L。 经上述工艺处理后，最终出水COD90mg/L， BOD515mg/L， pH7，色度8倍，SS5mg/l_。
权利要求
1. 一种制药化工园区混合废水的处理方法，其步骤为(A)制药化工园区混合废水进入调节池进行水量水质的调节后，进入水解池，水解池内部填充悬挂式填料，采用上流式布水；(B)水解池的出水进入厌氧池，厌氧池采用上流式布水，池底设有穿孔管作为布水管，池顶部为三相分离区，厌氧池出水回流位置在三相分离器下部，通过外循环加压泵从池底部进入厌氧池；(C)厌氧池出水进入移动床生物膜反应器，在移动床生物膜反应器中投加悬浮填料，在其池底有曝气装置；(D)移动床生物膜反应器的出水采用上部喷淋的形式进入曝气生物滤池，曝气生物滤池中投加陶瓷填料，底部有承托板和出水管，底部设置有反冲洗进水管，顶部设计有筛网防止反冲洗时填料溢出，并设计有反冲洗出水管，出水为上清液出水；(E)曝气生物滤池的出水先后进入沉淀池和混凝反应池进行沉淀。
2. 根据权利要求1所述的一种制药化工园区混合废水的处理方法，其特征在于将 脱水泥饼与制药化工园区混合废水混合搅拌为泥水混合物，投入水解池和厌氧 池进行厌氧发酵污泥激活培养，将活性污泥与制药化工园区混合废水混合分别 投入移动床生物膜反应器反应装置和曝气生物滤池，进行闷曝。
3. 根据权利要求2所述的一种制药化工园区混合废水的处理方法，其特征在于整 个工艺连续进水，以达到水解和厌氧装置的污泥驯化，水解池中组合填料的挂 膜，移动床生物膜反应器和曝气生物滤池载体填料的挂膜；根据需要对反应装 置的运行参数进行调节，以达到整个反应装置的优化运行。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种制药化工园区混合废水的处理方法，其 特征在于步骤(B)中所述的厌氧池为结合上流式厌氧污泥床反应器和厌氧滤池 两种工艺的复合式厌氧池。
5. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种制药化工园区混合废水的处理方法，其 特征在于步骤(C)中所述的移动床生物膜反应器反应装置为推流式反应装置， 底部设有布气区，汽水比为50:1，填料填充率体积比为60%，出水口设有锯齿 型溢流堰板。
6. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种制药化工园区混合废水的处理方法，其 特征在于步骤(E)中沉淀工艺中需投加絮凝剂，絮凝剂为铝盐。
全文摘要
本发明公开了一种制药化工园区混合废水的处理方法，属于水处理领域。其步骤为制药化工园区混合废水进入调节池进行水量水质的调节后，进入水解池，水解池内部填充悬挂式填料，采用上流式布水；水解池的出水进入厌氧池，厌氧池采用上流式布水；厌氧池出水进入移动床生物膜反应器，在移动床生物膜反应器中投加悬浮填料，在其池底有曝气装置；移动床生物膜反应器的出水采用上部喷淋的形式进入曝气生物滤池，其中投加陶瓷填料；曝气生物滤池的出水先后进入沉淀池和混凝反应池进行沉淀。本发明根据制药化工园区混合废水有机物不仅浓度高且成分复杂的特点，可以高速、高效的予以处理，出水达到国家最新的制药废水排放标准，其中COD小于100mg/L。
文档编号C02F9/14GK101254993SQ20081002333
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月8日 优先权日2008年4月8日
发明者丁丽丽, 任洪强, 王菲菲, 磊 葛 申请人:南京大学