處理生物制藥廢水,會用到哪些工藝技術
在工業(yè)廢水治理當中,廢水的污染物質隨著工藝的復雜程度而增加,且難以降解。生物制藥企業(yè),主要從事抗生素等制劑的生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中,每個步驟都可能產(chǎn)生大量性質不同的廢水。例如,在細胞培養(yǎng)階段,會產(chǎn)生沖洗廢水;在發(fā)酵階段,會產(chǎn)生冷卻、沖洗和倒灌廢水;發(fā)酵液預處理階段會產(chǎn)生沖洗和過濾廢液;而在分離提取階段則會有萃取液、溶劑、殘留液等廢水。生物制藥廢水的主要特點是有機物含量高,廢水中含有大量的有機物質,如蛋白質、氨基酸、碳水化合物等。毒性大,微生物代謝產(chǎn)物,如抗生素、激素等具有很強的毒性,對環(huán)境和人類健康造成威脅。懸浮物和細菌含量高、氨氮含量高。此外,生物制藥廢水水量波動大,水質變化顯著,給達標排放帶來了不小的挑戰(zhàn)。
為了應對這些挑戰(zhàn),生物制藥企業(yè)采用了多種廢水處理方法,包括混凝沉淀法、吸附法、氣浮法、微電解法、反滲透法、膜分離法等物化方法,以及好氧、厭氧、好氧和厭氧組合方法等生物處理方法。其中,值得重點介紹的是生化處理方法。好氧處理方法使用好氧活性污泥,主要用于處理高濃度有機廢水。在這個過程中,需要對廢水進行稀釋,降低濃度,調節(jié)pH值,或進行物理預處理,以充分利用好氧菌的降解特性。好氧工藝在實際應用中可以根據(jù)需要進行調整。
目前,處理生物制藥廢水,都會用到這些工藝:
1. 混凝沉淀法:通過添加混凝劑,使廢水中的懸浮物和膠體物質凝聚并沉淀下來,以便去除。
2. 氣浮法:利用微小氣泡附著在廢水中的懸浮顆粒上,使其浮力大于重力,從而上浮到水面以達到去除懸浮顆粒的目的。
3. 吸附法:利用多孔性固體吸附劑,如活性炭、硅藻土等來吸附廢水中的有機物和重金屬等污染物。
4. 離子交換法:通過離子交換劑與廢水中的離子進行交換,從而去除廢水中的重金屬離子和有機物。
5. 膜分離法:利用膜的滲透性,將廢水中的小分子物質透過膜而大分子物質被膜所阻擋,從而達到分離和濃縮的目的。
6. 生物處理法:利用微生物的新陳代謝作用,將廢水中的有機物分解為無機物,以達到凈化廢水的目的。生物處理法包括好氧生物處理、厭氧生物處理、厭氧-好氧組合處理等多種方法。
在制藥廢水處理過程中,厭氧工藝是使用比較多的。這也是因為生物制藥廢水的特點,采用厭氧方法相對比較高效。升流式厭氧污泥床UASB,是第二代厭氧反應器。該工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源——沼氣的一項技術。在UASB中,廢水會盡可能的均勻地被引入反應器的底部,廢水向上通過絮狀污泥的污泥床。
厭氧反應發(fā)生在廢水和絮狀污泥接觸的過程中,在這個過程中會產(chǎn)生甲烷和二氧化碳氣體。氣泡在廢水中具有向上提升的浮力,在上升的過程中起到了攪拌的作用,從而引起內(nèi)部水循環(huán)。在污泥層形成的氣體附著在絮狀污泥上向反應器的頂部上升,上升到三相分離器的時候,絮狀體碰撞氣體反射板的底部,引起附著在氣泡的污泥絮狀脫氣。氣泡釋放后的污泥絮體,將會沉淀到污泥床的表面。如此,循環(huán)往復的過程中,將廢水不斷得到凈化。
針對諸如生物制藥廢水在內(nèi)的高濃度有機工業(yè)廢水,在田環(huán)境擁有成熟的處理工藝,并不斷研發(fā)創(chuàng)新技術。此類廢水成分復雜、氨氮高、處理難度大,在田環(huán)境開發(fā)了高效IC厭氧反應器,克服了傳統(tǒng)UASB反應器所存在的處理中低濃度廢水負荷及大量產(chǎn)氣造成的污泥流失問題,COD去除率達到70%左右,具有有機負荷高;抗沖擊負荷能力強,運行穩(wěn)定性好;基建投資省,占地面積少的特點,切身幫助工業(yè)企業(yè)解決污水排放達標難點。