医药中间体生产废水处理工程实例_朱乐辉
医药中间体生产废水处理工程实例
朱乐辉，孟祥超，蒋旭华，江偲
（南昌大学环境与化学工程学院，江西南昌330031）
［摘要］江西某化工厂采用混凝—Fenton氧化—UASB—曝气生物滤池工艺处理医药中间体生产废水。对工艺选择的依据、工艺流程、工艺参数及运行效果进行了介绍。运行结果表明，废水经该工艺处理后，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级标准。
［关键词］医药中间体废水；混凝；Fenton氧化；上流式厌氧污泥床；曝气生物滤池
［中图分类号］X703［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2014）06-0081-03
Example of the treatment of wastewater from
pharmaceutical intermediate production
Zhu Lehui，Meng Xiangchao，Jiang Xuhua，Jiang Cai
（School of E nvironment and Chemical Engineering，Nanchang University，Nanchang330031，China）
Abstract：A chemical plant in Jiangxi Province，China has applied the process，coagulation-Fenton oxidization-UASB-biological aerated filter，to the treatment of pharmaceutical intermediates wastewater.Its process selection base，process flow，technological parameters，and running efficacy are introduced.The running results show that after the wastewater has been treated in this way，the water quality of effluent meets the first order requirements of Inte-grated Wastewater Discharge Standards（GB8978—1996）.
Key words：pharmaceutical intermediates wastewater；coagulation；Fenton oxidization；upflow anaerobic sludge bed （UASB）；biological aerated filter
目前，江西某化工厂主要以生产1-〔2-（2-羟基乙氧基）乙基〕哌嗪、N，N-二异丙基乙二胺、4、6-二氯-2-丙硫基-5-氨基嘧啶、6-氰基-7-甲基-1，5-二羟基-2-甲氧羰基中氮茚、5-（乙氧羰氨基）-1，2，4-噻二唑-3-乙酸甲酯医药中间体为主。在其生产过程中，产生了大量浓度高、色度高、可生化性较低的废水。该厂针对废水的特点，采用混凝—Fenton氧化—UASB—曝气生物滤池工艺对其进行处理〔1〕。根据国家环保总局的要求，江西地区工业废水处理站的出水要达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级标准，即pH为6～9﹑BOD≤20mg/L﹑COD≤100mg/L、SS≤70mg/L、色度≤50倍。
1废水水质分析
江西某化工厂废水主要为生产废水及综合废水。生产废水主要来自生产过程中的减压浓缩、过滤及清洗原药过程，废水中主要含有哌嗪、甲苯、乙酸乙酯以及2-巯基-4，6-二羟基嘧啶等有机物质，具有COD浓度高、可生化性较差﹑色度高及毒性大等特点。综合废水包括生产冷却水及生活污水。化工厂废水水质如表1所示。
表1化工厂废水水质
2废水处理工艺流程及说明
2.1废水处理工艺流程
结合调研情况和实验室小试及中试结果，该厂确定了“混凝—Fenton氧化—UASB—曝气生物滤池”的序批式运行处理工艺，设计处理水量为230 m3/d。工艺流程如图1所示。
由于该化工厂废水中含有较多的环状结构有机物，难以直接进行生物降解处理。根据废水性质，先采取混凝沉淀、Fenton氧化等方法对生产废水进行预处理，以去除色度、破坏环状结构，将难生物降解的废水转化为易生物降解的废水。
项目水量/
m3
pH COD/
（mg·L-1）
BOD5/
（mg·L-1）
SS/
（mg·L-1）
色度/
倍
生产废水1303～410300200020003500综合废水1006～7150～20060～8030～50
第34卷第6期2014年6月
工业水处理
Industrial Water Treatment
Vol．34No．6
Jun.，2014
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废水处理站正常运行时，从车间排放的130m 3
生产废水首先通过企业污水管网经格栅由提升泵提升到调节池，后由提升泵1提升到混凝沉淀池，开启搅拌器，用氢氧化钠调节pH 至7左右，投加PAC+
PAM 后静置一段时间出水。混凝沉淀池出水经中间池进入到Fenton 氧化池，先用盐酸调节pH 至3左右，按一定比例投加硫酸亚铁与双氧水，搅拌1h ，静置2h 后出水。Fenton 氧化池出水与100m 3车间综合废水依次进入UASB ，后提升到曝气生物滤池。经
混凝、Fenton 氧化、UASB 、曝气生物滤池处理后的废水进入清水池。出水达到《污水综合排放标准》（GB
8978—1996）的一级标准，可外排也可增加动力消
毒后进行回用。
2.2废水处理工艺说明2.2.1格栅井
格栅井设1道粗格栅和1道细格栅，材质均为塑料。粗格栅宽度为300mm ，有效栅隙为16mm ；细
格栅宽度为300mm ，有效栅隙为16mm ，尼龙网
D ≤2mm 。废水首先经过粗细2道格栅，粗格栅设在
进水口处，以去除废水中较大漂浮物，细格栅设置在提升泵房后，用以拦截废水中的部分悬浮物。
2.2.2调节池
调节池1座，采用地下式钢砼结构，带防腐处
理，设计尺寸为9.8m ×8.0m ×3.5m 。调节池能有效减缓水量不均、浓度不均所带来的冲击，保证后续处理连续、稳定地运行。
2.2.3混凝沉淀池
混凝沉淀池〔2〕2座，采用地上钢砼结构，带防腐
处理，设计尺寸为6.0m ×4.0m ×3.5m 。混凝沉淀池的作用是在混凝剂PAC 和PAM 的作用下，去除废水中的胶体及细微悬浮物凝聚成的混凝体。控制
pH 为8.0左右，PAC 、PAM 投加量分别为1、0.033kg/m 3。 2.2.4Fenton 氧化池
Fenton 氧化池〔3-4〕2座，采用地上钢砼结构，带防腐处理，设计尺寸为3.0m ×3.0m ×3.5m 。Fenton 氧化
池的主要作用是将废水中带苯环结构的中间体进行降解，以减轻后续生物处理负荷。控制pH 为2～3；按1t 废水计，硫酸亚铁投加量为1.5kg ，质量分数为30%的双氧水投加量为10L ；反应时间为3h （先搅拌1h ，后静置2h 出水）。
2.2.5UASB
UASB 〔5-6〕1座，采用地上钢砼结构，带防腐处
理。通过配水、反应、三相分离过程，使水中的有机物与颗粒污泥充分接触，产生剧烈反应，从而去除废水中的COD 、BOD ，增强废水的可生化性。设计尺寸为
9.0m ×8.4m ×8.0m ，有效容积604.8m 3，实际水力停留时间为16.5h 。2.2.6曝气生物滤池
曝气生物滤池〔7〕1座，采用地上钢砼结构，带防
腐处理，设计尺寸为12.0m ×3.0m ×5.0m 。填料为页岩陶粒，直径5mm ，层高1.5～2m 。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用少等特点。
2.2.7沉淀池
沉淀池由进出水口、水流部分和污泥斗3个部
分组成。池体平面为矩形，进口设在池长的一端，一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体，进水孔后设有挡板，使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一端，多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体，池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀，
依设计流速缓慢
图1废水处理工艺流程
工业水处理2014-06，34（6）
工程实例82
而稳定地流过。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥，多设在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。
2.2.8清水池
清水池1座，半地下钢砼，带防腐处理，设计尺寸为2.5m×2.5m×3.0m。清水池收集处理好的废水，一部分用于绿化和冲洗地面，剩余废水通过标准化排污口排放至污水管网入工业园污水处理厂。
2.2.9污泥池
污泥池1座，采用地上钢砼结构，带防腐处理，设计尺寸为1.5m×1.5m×1.5m。废水处理过程中产生的污泥靠排泥泵排入污泥池，自然沉降后所得固体废渣再经螺杆泵泵入污泥脱水机，污泥池的上清液和污泥脱水机的滤液返回调节池。
3主要设备及工艺参数
该工艺主要设备见表2。
表2主要设备
4工艺调试运行结果
工艺稳定运行期间对废水的处理效果见表3。
表3废水处理效果
该废水处理工程已调试完成，稳定运行了1个月，处理出水达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级标准。
5工程运行费用
该工程运行的主要费用包括药剂费用和曝气生物滤池运行的电费。以PAC为130kg/d，PAM为4.3kg/d，硫酸亚铁为195kg/d，双氧水为1.3t/d计，药剂费合计为1300元/d。用电量为600kW·h/d，按0.55元/（kW·h）计，则电费为330元/d，合计运行费用为48.9万元/a。
6结论
工程实践表明，采用“混凝—Fenton氧化—UASB—曝气生物滤池”组合工艺处理医药中间体生产废水，出水水质较好。该工艺运行稳定，操作管理方便。另外，由于UASB及曝气生物滤池内废水温度较低，生物降解有机物的能力偏低，建议在原有工艺的基础上，增加保温装置，确保微生物的生长，以达到更好的处理效果。
参考文献
［1］许雪记，韩永忠.一硝基甲苯生产废水处理研究进展［J］.工业水处理，2004，24（5）：13-16.
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［作者简介］朱乐辉（1963—），硕士，教授。E-mail：lehuizhu@163.
com。通讯联系人：孟祥超，电话：150********，E-mail：
614845687@https://www.wendangku.net/doc/d811248996.html,。
［收稿日期］2014—03-19（修改稿）
设备规格数量/台提升泵耐腐蚀自吸式塑料泵，
Q=10m3/h，H=10m，P=0.75kW
6
排泥泵型号：100WQ80-13-5.5，流量80m3/h，
扬程13m，功率5.5kW
1
废水搅拌机QJB2.2/8-320/3-740/S，
转速740r/min，功率2.2kW
4
加药泵膜片式计量泵，流量0.9L/min，功率0.18kW5
鼓风机HSR80，Q=3.65m3/min，
ΔP=49kPa，功率5.5kW
2
HSR100，Q=6.33m3/min，
ΔP=49kPa，功率7.5kW
1
反冲洗泵SLS65-125A，Q=25m3/h，
H=20m，功率3.0kW
1超声流量计型号：TDS-100P1
潜污泵G25-1螺杆泵1台，扬程60m，
流量2m3/h，功率1.5kW
4污泥脱水机5380mm×1920mm×2140mm，P=5kW2 pH在线仪pH5778型6
项目进水混凝沉淀
池出水Fenton氧
化池出水
UASB反
应器出水
曝气生物
滤池出水
pH 3.0～4.08.0～9.0 2.0～3.0 6.0～9.0 6.0～9.0
COD/（mg·L-1）103007210500050060
BOD/（mg·L-1）2000190011407015
色度/倍350029502008030
SS/（mg·L-1）2000950805045
工业水处理2014－06，34（6）朱乐辉，等：医药中间体生产废水处理工程实例
珍惜水资源，保护水环境，防治水污染
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