醫(yī)藥工業(yè)廢水的處理技術(shù)
制藥企業(yè)由于生產(chǎn)而排出廢水,生產(chǎn)規(guī)模越大,廢水量就越多;工藝步驟越多,水質(zhì)結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。廢水量增加,處理的負(fù)荷就大;水質(zhì)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,廢水處理的工藝也越復(fù)雜。復(fù)雜的工藝流程,對設(shè)備和技術(shù)要求高,成本也會增加。為了降低投入成本,提高廢水處理效率,就要在工藝方法上提高效能。工藝流程是方法的組合,但又不單單是方法的組合。方法是獨立的,而且是相互關(guān)聯(lián),彼此影響的。方法的組合是將廢水從高濃度轉(zhuǎn)化為低濃度、從不達(dá)標(biāo)到達(dá)標(biāo)的過程。污水處理技術(shù)由物理、化學(xué)、生物及組合,物理和化學(xué)方法包括混凝沉淀、吸附、氣浮、過濾、微電解、鐵碳-芬頓等,生物氧化法包括厭氧、有氧及聯(lián)合。

廢水處理流程中主要包括預(yù)處理和生物氧化兩個階段,預(yù)處理是生物氧化的前提,生物氧化是預(yù)處理的結(jié)果。預(yù)處理的進(jìn)行是為了生物氧化,生物氧化離不開預(yù)處理工藝。預(yù)處理是將廢水轉(zhuǎn)化為可生物氧化的過程,生物氧化是將預(yù)處理的廢水實現(xiàn)降解。預(yù)處理和生物氧化是一體化的,離開了預(yù)處理,生物就無法氧化廢水有機物。離開了生物氧化,預(yù)處理過程就毫無意義。預(yù)處理的結(jié)果影響到生物氧化的效果,為了提高生物氧化的效率,就要增強預(yù)處理的結(jié)果。預(yù)處理的結(jié)果是生物氧化的一個重要因素,但不是全部影響因素。因為影響生物氧化的因素還有反應(yīng)溫度、pH值、污泥的活性、采用的反應(yīng)機制等。

制藥廢水的種類包括化學(xué)合成藥、中成藥、生物制藥、抗生素等,每種制藥產(chǎn)品又有很多。根據(jù)廢水的特點,才能選擇對應(yīng)的工藝。當(dāng)工藝確定了,就要選擇最佳的處理方法。當(dāng)方法確定了,就要采購理想的工藝設(shè)備、管材、藥劑等。因此,明確廢水的參數(shù),才能有更準(zhǔn)確的設(shè)計方案。工藝方案的設(shè)計就是為了讓廢水的原始參數(shù),通過一系列的方法,轉(zhuǎn)化為符合排放標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)。每個方法的轉(zhuǎn)化都是有條件的,也是要有用的。比如,調(diào)節(jié)池的作用是在改善水量和水質(zhì),穩(wěn)定pH值和溫度。混凝沉淀是將廢水中的固體顆粒物從原始廢水中分離沉淀出去,通過這種方法可以最大程度上降低懸浮物含量。氣浮是靠廢水中氣泡的浮力,攜帶廢水中油脂物,漂浮到廢水表面,并通過刮渣系統(tǒng)分離去除。每種方法都有它的優(yōu)勢,分析水質(zhì)的變化條件才能確定適用哪種方法。

高級氧化包括化學(xué)氧化,使用化學(xué)氧化是為了氧化掉廢水中大多數(shù)的、難降解的有機物。這就要判斷了,看廢水中的有機污染物成分,是不是達(dá)到難降解的條件。如果不難降解,就不需要高級氧化,如果需要高級氧化,就要控制好反應(yīng)的條件和結(jié)果,避免出現(xiàn)二次污染的問題。難降解的判斷,是根據(jù)微生物的生物氧化來的。使用微生物來降解有機物,就要清楚什么類型的微生物,可以降解掉廢水中的哪些有機污染物。對成分和濃度的檢測是有必要的,以確保使用足夠的氧化劑。常見的化學(xué)氧化法是鐵碳-芬頓法,它是在芬頓試劑的基礎(chǔ)上聯(lián)合了鐵碳的功能,為的是最大程度上增強氧化的效果,降低反應(yīng)的時間。如果不經(jīng)過預(yù)處理階段的調(diào)節(jié)、混凝沉淀、吸附、氣浮等方法,廢水的水質(zhì)成分和濃度就無法穩(wěn)定下來。成分和濃度不穩(wěn)定,是無法確定投入的藥劑的。

生物氧化包括厭氧和好氧兩個方法,也是兩個階段。一般是先進(jìn)行厭氧,后進(jìn)行好氧處理。厭氧是好氧的先決條件,好氧是對厭氧處理的補充和進(jìn)一步深化。沒有厭氧的處理,好氧的作用是微弱的。沒有好氧的補充,厭氧的水質(zhì)是無法達(dá)標(biāo)的。厭氧處理的越好,好氧就越容易達(dá)標(biāo);厭氧處理效果越差,好氧的負(fù)荷就越大。為了提高廢水的生物氧化效果,特別重視厭氧的處理。常見的厭氧處理法是升流式活性污泥法(UASB),在厭氧處理的階段,UASB增加了廢水在循環(huán)次數(shù),提高了活性微生物和有機污染物的接觸幾率。廢水的循環(huán)次數(shù)是靠厭氧代謝的結(jié)果-氣泡的上升的過程中,遇到三相分離器擋板,活性污泥顆粒沉淀下來。這個反應(yīng)現(xiàn)象就增加了廢水的上下攪拌,厭氧反應(yīng)效果越好,氣泡就越多,循環(huán)的速率就越高。循環(huán)速率越高,攪拌的越均勻,反應(yīng)的就越徹底。

只有經(jīng)過好氧處理階段,厭氧的反應(yīng)才有意義。厭氧是好氧的預(yù)處理,好氧是厭氧的結(jié)果。它們看起來是兩個獨立的反應(yīng),其實是由一個連續(xù)的轉(zhuǎn)化串聯(lián)起來的。好氧是通過向廢水中吹充氧氣,為好氧微生物和有機物充分反應(yīng)創(chuàng)造有效的條件。氧氣越充足,混合的越均勻,微生物反應(yīng)的就越充分,出水水質(zhì)就越好。因此,氧氣的有效利用是影響好氧處理的重要因素,為了提高好氧的處理結(jié)果,就要穩(wěn)定其他的影響因素,比如穩(wěn)定pH值、溫度、活性污泥等。在深井曝氣池的作用下,廢水好氧反應(yīng)受到外部的影響就較少,反應(yīng)效率就很高。除了深井曝氣池,好氧處理方法還有接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR)、生物膜氧化法等。