制藥廢水處理常規(guī)技術(shù)方法和工藝流程
眾所周知,制藥廠廢水是重點的治污對象。制藥類廢水的主要特點是:有機物多、氨氮和高鹽含量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、污染毒性大、可降解性差等。在廢水處理方法中常用到物理、化學(xué)和生物技術(shù)。其中,物理方法包括沉淀、稀釋、氣浮、過濾、濃縮結(jié)晶、萃取、吸附、反滲透等?;瘜W(xué)方法主要包括絮凝沉淀,離子交換、電解、中和和氧化等。生物方法包括活性污泥、生物濾池等好氧和厭氧處理方法。

1.吸附法
吸附法常用在預(yù)處理工藝中,是在不改變廢水理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上,將污染物吸附在吸附劑比如顆粒物上,然后靠物理作用一起形成沉淀分離出來。常用的吸附劑有活性炭,濾渣等,在工藝中常見于去除色素、懸浮顆粒物、纖維木質(zhì)素等。由于吸附劑活性炭的顆粒比較小,但比表面積大,吸附力就很強,可以攜帶更多的污染物。
2.混凝法
混凝法也叫做絮凝沉淀,是一種常見的化學(xué)處理方法。在預(yù)處理和生化處理階段都能使用到,通過向廢水中投放化學(xué)沉淀藥劑,使得廢水產(chǎn)生微粒間電荷,壓縮擴散雙電層,破壞廢水中膠體的穩(wěn)定性,使得膠體微粒相互聚合在一起。當(dāng)凝結(jié)越來越大的時候,在重力作用下就會形成沉淀,然后通過物理方法過濾去除。
3.膜分離法
靠物理過濾的方法來達(dá)到過濾廢水中污染物的方法,它主要用于有過濾或濃縮需求,可以用來回收利用的物質(zhì)。當(dāng)然,對于高濃度、生化性比較差、難以氧化處理的制藥廢水,也是一種不錯的選擇。
4.電解法
常用的電解法就是鐵-碳微電解技術(shù),靠電流的作用在廢水中形成無數(shù)個原微電池,在陰陽極上發(fā)生類似于芬頓的反應(yīng),形成大量的活性自由基。廢水中的有害雜質(zhì)和有機物可以通過這種方法進行降解和凈化。
5.氣浮法
在制藥廢水處理的工藝中氣浮是常用的一種工藝設(shè)備,它的作用范圍很廣,效果也格外明顯。在實際的應(yīng)用過程中主要有電解氣浮、散氣氣浮、溶氣氣浮等方法。首先是通過技術(shù)手段向廢水中融入大量的微小氣泡,這些氣泡越小,表面張力越強,攜帶污染物越多,上升力度越大。當(dāng)微小的氣泡在廢水中均勻分布的時候,廢水中的顆粒狀物質(zhì)、凝膠、油類物質(zhì)會附著在氣泡的表面上,隨著氣泡的浮力一起上升到氣浮設(shè)備的頂部,通過頂部的刮渣系統(tǒng)將這些殘渣過濾去除,并對氣體進行匯總收集。氣浮法能夠有效的將廢水中的固液進行分離,從根本上來降低污染物的含量。

6.厭氧生物處理法
在制藥廢水處理中常見的一種生化工藝設(shè)備就是升流式厭氧高效污泥床(UASB),能夠應(yīng)對較高濃度的有機物廢水。除了上流式厭氧活性污泥床外,還有水解升流式污泥床和折流板式厭氧反應(yīng)器。如果是單獨使用厭氧工藝的話,后期一定會使用高效曝氣氧化池進行好氧生物再處理。

有的工藝設(shè)備會做成厭氧池,也有厭氧塔。主要作用機制是向設(shè)備底部通入廢水,使得廢水在厭氧設(shè)備內(nèi)上升,到了一定高度會和體內(nèi)的活性污泥床接觸。廢水污染物就和活性污泥上的厭氧微生物發(fā)生生物降解反應(yīng),反應(yīng)過程中會產(chǎn)生二氧化碳和甲烷氣體。氣泡上升的過程中會產(chǎn)生氣體作用,引發(fā)體內(nèi)的水力循環(huán),氣泡帶動污泥上升到頂部,經(jīng)過三相分離器將廢水、出水、氣體進行分離。厭氧法處理高濃度有機廢水優(yōu)點:有機物負(fù)荷高;污泥產(chǎn)率低,產(chǎn)生的污泥易于脫水。營養(yǎng)物需要量少,不需曝氣,能耗低,產(chǎn)生沼氣,水溫適宜范圍廣,活性厭氧污泥保存時間長等。
7.高級氧化處理法
長期以來,制藥廢水中含有難以降解的有機物,采用高級氧化的方法能夠有效應(yīng)對這種污染物。氧化方法主要是利用氧化劑比如芬頓、光照、催化劑等作用,在廢水中形成具有非常強的自由基,和污染物相結(jié)合的時候,可以有效破壞有機物的環(huán)鏈,從而達(dá)到降解為小分子無機鹽的目的。

芬頓試劑主要是利用二價鐵離子作為催化劑,和過氧化氫反應(yīng)形成具有極強氧化性的羥基自由基。這種羥基自由基可以氧化多種不同濃度的有機物質(zhì),在反應(yīng)的過程中可以加入催化劑增強其效果,當(dāng)pH調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的時候,催化速率和反應(yīng)效果能夠達(dá)到最佳程度。除此之外,還有濕式的氧化法,光催化氧化法、臭氧氧化法等。
制藥廢水處理的一般工藝流程是這樣的,預(yù)處理后的廢水進入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)廢水的濃度和pH值,進入下一步微電解反應(yīng)池或芬頓氧化池,經(jīng)過高效的氧化產(chǎn)生了大量的小分子無機鹽通過絮凝沉淀的方式進行收集分離。生化調(diào)試包括水解酸化池和生物接觸氧化池,出水進入水解酸化池,接著是生物接觸氧化池,或進行厭氧-有氧生物降解反應(yīng),最后進行二沉池往復(fù)循環(huán)。最終,需要進一步的混凝沉淀過濾,將污泥濃縮外送。