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)廢水的處理和達標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，使得處理難度增加，出水很難達到直接排放標準，仍需要進入城市污水處理廠中與生活污水合并進行處理。

目前制藥廢水在企業(yè)或園區(qū)內(nèi)主要進行生化處理，處理后的尾水排入城市污水處理廠的標準為cod低于300mg/l，但仍會出現(xiàn)cod濃度高于標準甚至超過600mg/l以上的情況，加之其成分多為難生物降解的有機物，與生活污水進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，導致出水水質(zhì)不能穩(wěn)定達標，對水環(huán)境安全和生態(tài)健康帶來較高的風險；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)提出了更加嚴格的要求，而目前國內(nèi)對制藥園區(qū)尾水的預處理缺少穩(wěn)定有效的方法和成熟的運行經(jīng)驗，部分城鎮(zhèn)污水處理廠并不具備對制藥園區(qū)尾水的預處理技術(shù)及設(shè)施，需要進行升級改造。

目前使用物理吸附工藝對含有難降解有機污染物廢水進行預處理也較為普遍，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行更換、再生，同時由于堵塞等原因需要反沖洗，反應器結(jié)構(gòu)以及運行維護較為復雜；使用生化單元的剩余污泥進行吸附需要加設(shè)沉淀池進行泥水分離，沉淀過程中易發(fā)生解吸附而無法達到去除效果，同時制藥尾水水質(zhì)變化較大，可能影響吸附效果甚至導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物的污泥會導致成本上升。

因此，針對制藥園區(qū)尾水中有機污染物可生化性較差、極難降解的特點，采用有效工藝對其進行預處理以保證污水處理廠的穩(wěn)定運行和達標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作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對制藥園區(qū)尾水中所含有機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化預處理方法，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，同時去除部分有機污染物，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，易于實現(xiàn)工業(yè)化的特點。

本發(fā)明首先在水解酸化池內(nèi)，通過水解細菌、酸化菌的作用可以將制藥尾水中的不溶性有機物水解為溶解性有機物，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)生具有極強的氧化活性的羥基自由基與尾水中難降解有機物反應，在去除有機污染物的同時，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化預處理方法，包括如下步驟：

(1)使難降解制藥尾水進入水解酸化池，運行溫度為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，然后由底部進入臭氧氧化池進行反應，反應后獲得強化預處理后的尾水；其中，臭氧的投加量為1l尾水投加臭氧25～45mg，反應時間為25～45min。

根據(jù)本發(fā)明所述的強化預處理方法，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)明所述的強化預處理方法，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間為8～9h。

根據(jù)本發(fā)明所述的強化預處理方法，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，反應時間為30～35min。

根據(jù)本發(fā)明所述的強化預處理方法，其中進一步優(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化預處理裝置，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)明所述的強化預處理裝置，其中可選擇地，所述水解酸化池為圓柱錐體上向流反應器，進一步地，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)明所述的強化預處理裝置，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。進一步地，可以在頂部設(shè)置三角堰7加強泥水分離效果。

根據(jù)本發(fā)明所述的強化預處理裝置，其中優(yōu)選地，所述臭氧氧化池為圓柱形上向流反應池，進一步地，所述臭氧氧化池的高徑比為5～6。進一步優(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污染物轉(zhuǎn)化為可生物降解的小分子有機物，可去除部分cod，提高廢水的可生化性，同時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)生具有極強氧化能力的羥基自由基，進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)的難降解有機物，達到進一步去除尾水中的污染物，提高廢水可生化性的目的；

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

附圖說明

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

圖2為本發(fā)明的臭氧氧化池中穿孔板的俯視圖。

附圖標記

1-制藥尾水收集桶，2-進水泵，3-流量計，4-水解酸化池進水口，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，12-氣液混合泵，13-針型閥，14-臭氧氧化池進水口，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。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例進一步描述本發(fā)明，但不受附圖和實施例的限制。

如圖1所示，本發(fā)明的難降解制藥尾水的強化預處理裝置，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器，進一步地，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池，進一步地，所述臭氧氧化池的高徑比為5～6。進一步優(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化預處理方法詳述如下：將制藥尾水收集桶1中的制藥園區(qū)尾水首先通過進水泵2由底部水解酸化池進水口4泵入水解酸化池5中，通過流量計3控制進水量。通過水解酸化池內(nèi)間歇性開啟低速攪拌裝置6進行混合，同時防止厭氧污泥板結(jié)。水解酸化處理后出水通過三角堰7進入?yún)R水槽8從而進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進行處理，出水經(jīng)臭氧氧化池出水口18排出。

實施例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)尾水進行中試試驗研究。制藥園區(qū)尾水首先進入水解酸化池，進水量為120l/h，水解酸化池為不銹鋼圓柱型反應器，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，水力停留時間為6.5～8小時，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)的難降解有機物轉(zhuǎn)化成為了小分子有機物，從而保證后續(xù)生化處理單元的正常運行。

表1“水解酸化+臭氧氧化”預處理試驗結(jié)果

當然，本發(fā)明還可以有多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(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的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。