一种制药废水的深度处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种制药废水的深度处理方法，对经过二级处理的废水经过以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处理以及两级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，催化氧化池中先进行硫酸铁催化过硫酸盐的处理，后续选择合适的复合絮凝剂进行混凝处理可以将前催化氧化池中的过量硫酸盐沉淀掉，同时沉淀掉水中部分悬浮SS，最后引进曝气生物滤池进行处理，其中曝气生物滤池采用两种反应器联用的方式联合处理。三种处理工艺联用的方式使得各工艺在制药废水的净化过程中互惠互利，发挥其最大的联合优势，具有高效的处理效果，使得废水达到中水回用标准。
【专利说明】
一种制药废水的深度处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种污水处理方法，尤其是涉及一种制药废水的深度处理方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国医药产业的快速发展，制药企业产生的废水污染和防治问题已引起了广 泛的关注。据统计，2009年，我国制药废水排放量总量达到5.27亿吨；2011年，我国医药企业 约5000家，废水排放量占工业废水排放量的2.0%。由于药物品种多样、生产工艺各不相同， 因此制药废水的组成非常复杂。总结制药废水的主要特点包括:废水量大、污染成分复杂、 有机物浓度高、色度高、可生化性差、毒性高等，属于典型的难处理工业废水。
[0003] 常规的制药废水处理手段主要有物理方法和生物方法。这两种方法虽然运行操作 简单，投资成本低，并且有一定的处理效果。但近年来随着废水种类越来越复杂，排放标准 更趋严格，传统的物理和生物处理工艺已经不能满足人们对环境保护的要求。并且制药废 水经传统二级处理后，残留的多为难生物降解的有机物，对水环境安全和生态健康带来较 高的风险，深度处理可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)-级A标 准或相关回用标准。
[0004] 现有的深度处理方法多为某种工艺的单独处理或两种简单的工艺组合，其处理效 果不佳，若能提出一种将多种处理方法和工艺完美耦合起来以达到最佳的处理效果，将会 是对制药废水处理的一大贡献。
【发明内容】
[0005] 发明目的：为了解决现有技术中所存在的制药废水缺乏有效的深度处理方法的问 题，本发明提出了一种处理效果好、高效低成本的制药废水的深度处理方法。
[0006] 技术方案:为达以上目的，本发明采取以下技术方案：
[0007] -种制药废水的深度处理方法，以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处理以及两 级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，具体包括以下步骤：
[0008] (1)催化氧化池处理：将经过二级处理后的制药废水引进催化氧化池中进行硫酸 亚铁催化过硫酸盐的处理，其中硫酸亚铁和过硫酸盐分三次进行投药，其中硫酸亚铁第一 次投药量为〇. 〇3mmol/L，过硫酸盐第一次投药量为0.04mmol/L，pH调节为2-3，氧化池内温 度调节为60-70 °C，反应时间为2-3h，硫酸亚铁第二次投药量为0.04mmo 1/L，过硫酸盐第二 次投药量为〇. 〇6mmol/L，pH调节为3-4，氧化池内温度调节为60-70 °C，反应时间为2-3h，硫 酸亚铁第三次投药量为〇. 〇2mmol/L，过硫酸盐第三次投药量为0.03mmol/L，pH不进行人工 调节，室温下进行，反应时间为l_2h;
[0009] (2)混凝沉淀处理工艺:将经过催化氧化池处理后的出水引入混凝沉淀池，每L废 水加入复合混凝剂25-45mg进行处理;所述复合混凝剂以质量计算包括以下组分：12-23份 聚合硫酸铁、8-13份聚合氯化铝、6-14份负载型纳米二氧化钛颗粒、5-8份微生物絮凝剂、 13-20份植物杆纤维、5-10份改性淀粉、15-20份脱色剂；
[0010] (3)曝气生物滤池处理:将经混凝沉淀处理后的制药废水进行曝气生物滤池处理， 曝气生物滤池采用两个反应器联用的方式，一级反应器采用下流式的运行方式，设置厌氧 水解区，不进行曝气，填充粒径为2-4mm的滤料A，填充高度为反应器高度的2/3,并加入微生 物菌，水力停留时间为l_2h;二级反应器采用上流式的运行方式，外接碳源选择固体废物和 污泥的混合物，采用间歇闷曝+配水连续曝气挂膜方式，气水比为5:1;填充粒径为4-6mm的 滤料B，填充高度为反应器高度的4/5,水力停留时间为2-3h。
[0011] 更为优选的，步骤(2)中所述微生物絮凝剂为微生物絮凝剂N0C-1、AJ7002、PF 101 中的至少两种。
[0012] 更为优选的，步骤(2)中所述植物杆纤维选自高粱杆、玉米杆、棉花杆、稻杆中的一 种或多种。
[0013] 更为优选的，步骤(2)中所述改性淀粉为酯化淀粉和醚化淀粉质量比为2:1的混合 物。
[0014] 更进一步的，所述酯化淀粉为乙酸酯淀粉、黄原酸酯淀粉中的一种或两种混合。
[0015] 更进一步的，所述醚化淀粉为羧甲基淀粉、羧乙基淀粉中的一种或两种混合。
[0016] 更为优选的，步骤(2)中所述脱色剂为无水乙醇、无水硫酸镁、硅藻土三者质量比 为1:3:2的混合物。
[0017] 更为优选的，步骤(3)中所述滤料A为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三种1: 1:1的混合物。
[0018] 更为优选的，步骤(3)中所述滤料B为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三种2: 2:1的混合物。
[0019] 更为优选的，步骤(3)中所述微生物菌为硝化细菌以及光合细菌的混合物。
[0020] 有益效果:本发明提供的一种制药废水的深度处理方法，根据制药工业废水的复 杂的组成特性，对经过二级处理的废水经过以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处理以及 两级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，催化氧化池中先进行硫酸亚铁催化过硫酸盐的 处理，后续选择合适的复合絮凝剂进行混凝处理可以将前催化氧化池中的过量硫酸盐沉淀 掉，同时沉淀掉水中部分悬浮SS，最后引进曝气生物滤池进行处理，其中曝气生物滤池采用 两种反应器联用的方式联合处理。在混凝处理阶段，微生物絮凝剂与天然高分子絮凝剂、无 机絮凝剂以及其他物质在其生长过程中产生有用物质及其分泌物形成相互生长的基质和 原料，并通过相互共生、增殖关系形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的具有多种多样 细菌的微生物群落，再辅以后续曝气生物池的协同处理作用，在制药废水的净化过程中互 惠互利，发挥其最大的联合优势，具有高效的处理效果，使得废水达到中水回用标准。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1:
[0022] 一种制药废水的深度处理方法，以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处理以及两 级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，具体包括以下步骤：
[0023] (1)催化氧化池处理：将经过二级处理后的制药废水引进催化氧化池中进行硫酸 亚铁催化过硫酸盐的处理，其中硫酸亚铁和过硫酸盐分三次进行投药，其中硫酸亚铁第一 次投药量为〇 . 〇3mmol/L，过硫酸盐第一次投药量为0.04mmol/L，pH调节为2，氧化池内温度 调节为60 °C，反应时间为2h，硫酸亚铁第二次投药量为0.04mmol/L，过硫酸盐第二次投药量 为0.06mmo 1/L，pH调节为3，氧化池内温度调节为60°C，反应时间为2h，硫酸亚铁第三次投药 量为0.02mmol/L，过硫酸盐第三次投药量为0.03mmol/L，pH不进行人工调节，室温下进行， 反应时间为lh;
[0024] (2)混凝沉淀处理工艺:将经过催化氧化池处理后的出水引入混凝沉淀池，每L废 水加入复合混凝剂25mg进行处理;所述复合混凝剂以质量计算包括以下组分：12份聚合硫 酸铁、8份聚合氯化铝、6份负载型纳米二氧化钛颗粒、5份微生物絮凝剂、13份植物杆纤维、5 份改性淀粉、15份脱色剂；
[0025]其中，所述微生物絮凝剂为微生物絮凝剂N0C-1和AJ7002两种混合;所述植物杆纤 维选自高粱杆、玉米杆两种混合;所述改性淀粉为酯化淀粉和醚化淀粉质量比为2:1的混合 物;其中酯化淀粉为乙酸酯淀粉，醚化淀粉为羧甲基淀粉;所述脱色剂为无水乙醇、无水硫 酸镁、硅藻土三者质量比为1:3:2的混合物；
[0026] (3)曝气生物滤池处理:将经混凝沉淀处理后的制药废水进行曝气生物滤池处理， 曝气生物滤池采用两个反应器联用的方式，一级反应器采用下流式的运行方式，设置厌氧 水解区，不进行曝气，填充粒径为2_4mm的滤料A，填充高度为反应器高度的2/3,并加入微生 物菌，水力停留时间为lh;二级反应器采用上流式的运行方式，外接碳源选择固体废物和污 泥的混合物，采用间歇闷曝+配水连续曝气挂膜方式，气水比为5:1;填充粒径为4-6mm的滤 料B，填充高度为反应器高度的4/5，水力停留时间为2h。其中滤料A为纤维球滤料、石英砂滤 料、活性炭滤料三种1:1:1的混合物;滤料B为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三种2: 2:1的混合物。
[0027] 实施例2:
[0028] 一种制药废水的深度处理方法，以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处理以及两 级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，具体包括以下步骤：
[0029] (1)催化氧化池处理：将经过二级处理后的制药废水引进催化氧化池中进行硫酸 亚铁催化过硫酸盐的处理，其中硫酸亚铁和过硫酸盐分三次进行投药，其中硫酸亚铁第一 次投药量为〇 . 〇3mmol/L，过硫酸盐第一次投药量为0.04mmol/L，pH调节为3，氧化池内温度 调节为70 °C，反应时间为3h，硫酸亚铁第二次投药量为0.04mmol/L，过硫酸盐第二次投药量 为0.06mmo 1/L，pH调节为4，氧化池内温度调节为70°C，反应时间为3h，硫酸亚铁第三次投药 量为0.02mmol/L，过硫酸盐第三次投药量为0.03mmol/L，pH不进行人工调节，室温下进行， 反应时间为2h;
[0030] (2)混凝沉淀处理工艺:将经过催化氧化池处理后的出水引入混凝沉淀池，每L废 水加入复合混凝剂45mg进行处理;所述复合混凝剂以质量计算包括以下组分:23份聚合硫 酸铁、13份聚合氯化铝、14份负载型纳米二氧化钛颗粒、8份微生物絮凝剂、20份植物杆纤 维、10份改性淀粉、20份脱色剂；
[0031] 其中，所述微生物絮凝剂为微生物絮凝剂AJ7002、PF 101两种混合;所述植物杆纤 维为棉花杆、稻杆中两种混合;所述改性淀粉为酯化淀粉和醚化淀粉质量比为2:1的混合 物，其中酯化淀粉为黄原酸酯淀粉，醚化淀粉为羧乙基淀粉;所述脱色剂为无水乙醇、无水 硫酸镁、硅藻土三者质量比为1:3:2的混合物；
[0032] (3)曝气生物滤池处理:将经混凝沉淀处理后的制药废水进行曝气生物滤池处理， 曝气生物滤池采用两个反应器联用的方式，一级反应器采用下流式的运行方式，设置厌氧 水解区，不进行曝气，填充粒径为2-4mm的滤料A，填充高度为反应器高度的2/3,并加入微生 物菌，水力停留时间为2h;二级反应器采用上流式的运行方式，外接碳源选择固体废物和污 泥的混合物，采用间歇闷曝+配水连续曝气挂膜方式，气水比为5:1;填充粒径为4-6mm的滤 料B，填充高度为反应器高度的4/5，水力停留时间为3h。其中滤料A为纤维球滤料、石英砂滤 料、活性炭滤料三种1:1:1的混合物;滤料B为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三种2: 2:1的混合物。
[0033] 实施例3:
[0034] 一种制药废水的深度处理方法，以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处理以及两 级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，具体包括以下步骤：
[0035] (1)催化氧化池处理：将经过二级处理后的制药废水引进催化氧化池中进行硫酸 亚铁催化过硫酸盐的处理，其中硫酸亚铁和过硫酸盐分三次进行投药，其中硫酸亚铁第一 次投药量为〇. 〇3mmol/L，过硫酸盐第一次投药量为0.04mmol/L，pH调节为2.5，氧化池内温 度调节为65°C，反应时间为2.5h，硫酸亚铁第二次投药量为0.04mmol/L，过硫酸盐第二次投 药量为〇. 06mm〇l/L，pH调节为3.5，氧化池内温度调节为65°C，反应时间为2.5h，硫酸亚铁第 三次投药量为〇. 〇2mmol/L，过硫酸盐第三次投药量为0.03mmol/L，pH不进行人工调节，室温 下进行，反应时间为1.5h;
[0036] (2)混凝沉淀处理工艺:将经过催化氧化池处理后的出水引入混凝沉淀池，每L废 水加入复合混凝剂35mg进行处理;所述复合混凝剂以质量计算包括以下组分：17份聚合硫 酸铁、11份聚合氯化铝、10份负载型纳米二氧化钛颗粒、6份微生物絮凝剂、17份植物杆纤 维、8份改性淀粉、18份脱色剂；
[0037]其中，所述微生物絮凝剂为微生物絮凝剂N0C-1和AJ7002、PF 101的三种混合;所 述植物杆纤维为高粱杆、棉花杆、稻杆三种混合;所述改性淀粉为酯化淀粉和醚化淀粉质量 比为2:1的混合物，其中酯化淀粉为乙酸酯淀粉、黄原酸酯淀粉两种混合，醚化淀粉为羧甲 基淀粉、羧乙基淀粉两种混合;所述脱色剂为无水乙醇、无水硫酸镁、硅藻土三者质量比为 1:3:2的混合物；
[0038] (3)曝气生物滤池处理:将经混凝沉淀处理后的制药废水进行曝气生物滤池处理， 曝气生物滤池采用两个反应器联用的方式，一级反应器采用下流式的运行方式，设置厌氧 水解区，不进行曝气，填充粒径为2_4mm的滤料A，填充高度为反应器高度的2/3,并加入微生 物菌，水力停留时间为1.5h;二级反应器采用上流式的运行方式，外接碳源选择固体废物和 污泥的混合物，采用间歇闷曝+配水连续曝气挂膜方式，气水比为5:1;填充粒径为4-6mm的 滤料B，填充高度为反应器高度的4/5，水力停留时间为2.5h;其中滤料A为纤维球滤料、石英 砂滤料、活性炭滤料三种1:1:1的混合物;滤料B为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三 种2:2:1的混合物。
[0039] 使用上述实施例1-3的废水深度处理方法对江苏省镇江市某制药厂经过二级处理 的废水进行小试处理，其中进水的C0D&为300mg/L，氨氮为9mg/L，SS为25mg/L;经过处理后 的水质指标如表1所不：
[0040]表1:实施例1-3深度处理后水质情况
[0043] 如表1所示，使用本发明实施例1-3的制药废水的深度处理方法对制药废水进行处 理后，废水各项水质指标均达到国家规定相关中水回用标准，由此可见，本发明一种制药废 水的深度处理方法具有高效的处理效果，使得废水达标排放且符合中水回用标注，且处理 成本低廉，经济效益显著。
[0044] 应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下， 还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种制药废水的深度处理方法，其特征在于以硫酸亚铁催化过硫酸盐与混凝沉淀处 理以及两级曝气生物滤池处理联合工艺进行处理，具体包括以下步骤： (1) 催化氧化池处理:将经过二级处理后的制药废水引进催化氧化池中进行硫酸亚铁 催化过硫酸盐的处理，其中硫酸亚铁和过硫酸盐分三次进行投药，其中硫酸亚铁第一次投 药量为〇. 03mm〇l/L，过硫酸盐第一次投药量为0.04mmol/L，pH调节为2-3，氧化池内温度调 节为60-70°C，反应时间为2-3h，硫酸亚铁第二次投药量为0.04mmo 1/L，过硫酸盐第二次投 药量为0.06mm〇l/L，pH调节为3-4,氧化池内温度调节为60-70°C，反应时间为2-3h，硫酸亚 铁第三次投药量为〇. 〇2mmol/L，过硫酸盐第三次投药量为0.03mmo 1/L，pH不进行人工调节， 室温下进行，反应时间为l_2h; (2) 混凝沉淀处理工艺：将经过催化氧化池处理后的出水引入混凝沉淀池，每L废水加 入复合混凝剂25-45mg进行处理;所述复合混凝剂以质量计算包括以下组分：12-23份聚合 硫酸铁、8-13份聚合氯化铝、6-14份负载型纳米二氧化钛颗粒、5-8份微生物絮凝剂、13-20 份植物杆纤维、5-10份改性淀粉、15-20份脱色剂； (3) 曝气生物滤池处理:将经混凝沉淀处理后的制药废水进行曝气生物滤池处理，曝气 生物滤池采用两个反应器联用的方式，一级反应器采用下流式的运行方式，设置厌氧水解 区，不进行曝气，填充粒径为2-4mm的滤料A，填充高度为反应器高度的2/3,并加入微生物 菌，水力停留时间为l_2h;二级反应器采用上流式的运行方式，外接碳源选择固体废物和污 泥的混合物，采用间歇闷曝+配水连续曝气挂膜方式，气水比为5:1;填充粒径为4-6mm的滤 料B，填充高度为反应器高度的4/5,水力停留时间为2-3h。2. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述微生 物絮凝剂为微生物絮凝剂NOC-1、AJ7002、PF 101中的至少两种。3. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述植物 杆纤维选自高粱杆、玉米杆、棉花杆、稻杆中的一种或多种。4. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述改性 淀粉为酯化淀粉和醚化淀粉质量比为2:1的混合物。5. 根据权利要求4所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于:所述酯化淀粉为乙酸 酯淀粉、黄原酸酯淀粉中的一种或两种混合。6. 根据权利要求4所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于:所述醚化淀粉为羧甲 基淀粉、羧乙基淀粉中的一种或两种混合。7. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述脱色 剂为无水乙醇、无水硫酸镁、硅藻土三者质量比为1:3:2的混合物。8. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于:步骤(3)中所述滤料A 为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三种1:1:1的混合物。9. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于:步骤(3)中所述滤料B 为纤维球滤料、石英砂滤料、活性炭滤料三种2:2:1的混合物。10. 根据权利要求1所述的制药废水的深度处理方法，其特征在于:步骤(3)中所述微生 物菌为硝化细菌以及光合细菌的混合物。
【文档编号】C02F9/14GK106045207SQ201610551620
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】蒋胜韬, 朱华跃, 管玉江, 蒋茹, 宗恩敏, 祝建中, 王三秀
【申请人】台州学院, 蒋胜韬