典型制药废水中难降解有机物分析及处理工艺评价

摘要

随着我国各类医药化工及保健品制造业的迅猛发展，制药废水已成为了目前主要的工业废水之一。制药企业的废水排放标准不断的提高，很多制药企业的处理工艺越来越不能满足排放标准，其中一个重要原因是废水中的难降解有机物不能得到很好地去除，这成为制药废水处理的一个瓶颈。因此，对制药废水中的难降解有机物分析研究和现有处理工艺的评价，是工艺改进和提升的重要依据。
　　本文以重庆市内的典型抗生素制药企业、化学合成制药企业和中药制药企业为分析对象，采用GC/MS技术分析了三种典型制药废水处理前进水和处理后出水以及处理系统各阶段出水中存在的难降解有机物，根据理论需氧量和化学需氧量的相关关系，评价了三种废水中难降解有机物对污染的贡献程度，结合三个制药企业进水水质特点、出水水质指标及出水中难降解有机物对污染贡献度的情况，评价了现有的处理工艺存在的问题并提出了初步的改进方案。主要结果如下：
　　①在用“微电解+ABR+SBR+沉淀”工艺处理抗生素废水进水和出水中分别检出53种和30种有机物。对比发现进水中的酸类、醛类、卤代烃和醇类在出水中未被检出，进水中相对含量和污染贡献最大的是杂环类有机物，出水中胺类、芳香烃和杂环结构的难降解有机物的污染贡献度约为11.86％；在用“ABR+生物接触氧化+沉淀”工艺处理中药制药废水的进水和出水中分别检出30种和55种有机物，对比发现在出水中新检出了卤代烃、烯烃和酚类难降解有机物，进水中相对含量和污染贡献度最大的是酸类有机物，出水中酯类占比较高；在用“三维电解+水解酸化+ABR+SBR+沉淀”工艺处理化学合成制药废水的进水和出水中分别检出36种和30种有机物。对比发现进水中胺类、杂环类和芳香烃有机物在出水中未被检出，进水中相对含量和污染贡献最大的是酯类，出水中酸类有机物占比较高。
　　②在制药废水处理系统各阶段出水中发现有机物在好氧出水阶段数量在增加，其他阶段出水中有机物数量在依次减少，在最后的二沉池出水中不存在与原水中相同的有机物，但出现了间二甲苯等优先控制污染物和邻苯二甲酸酯类难降解有机物。一级处理单元出水、厌氧池出水和好氧池出水中，分子量在100-150之间的有机物占比较高，二沉池出水中分子量在300以上的有机物相对含量较高且相对含量和分子量的大小成线性关系。
　　③在抗生素制药企业中，为了减少高浓度废水蒸发量、提高难降解有机物和其他污染物的去除率，将处理工艺“微电解+ABR+SBR+沉淀”改为“三维电解+UASB+ABR+SBR+沉淀”；为了提高中药制药废水中难降解有机物和其他污染物的去除率，将“ABR+生物接触氧化+沉淀”改为“水解酸化+UASB+ABR+生物接触氧化+沉淀”；为了降低化学合成制药废水出水COD和TN的浓度，在原有处理工艺中的厌氧和好氧阶段加入复合微生物。

目录

1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 我国制药行业发展现状

1.3 重庆市制药厂分布情况

1.4 制药废水的处理概况

1.5 制药废水中难降解有机物概况

1.6 研究内容、意义和技术路线

2 实验材料和方法

2.1 试剂、材料和仪器

2.2 样品采集

2.3 分析方法

3 不同类型制药废水中难降解有机物分析

3.1 抗生素制药废水中难降解有机物分析

3.2 中药制药废水中难降解有机物分析

3.3 化学合成制药废水中难降解有机物分析

3.4 本章小结

4 典型制药废水处理系统中有机物的分布特征

4.1 原水中有机物存在状况

4.2 一级处理单元出水中有机物存在状况

4.3 厌氧池出水中有机物存在状况

4.4 好氧池出水中有机物存在状况

4.5 二沉池出水中有机物存在状况

4.6 本章小结

5 制药废水处理工艺分析及其改进研究

5.1 抗生素废水的处理工艺分析及其改进研究

5.2 中药制药废水的处理工艺分析及其改进研究

5.3 化学合成制药废水的处理工艺分析及其改进研究

5.4 本章小结

6 结论和建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录