淄博某制药厂高浓度头孢类污水处理工艺的研究

摘要

具有高浓度CODCr（化学需氧量）、NH3-H(氨氮)、盐分等特征的制药污水一直困扰着污水处理行业。山东省淄博市某制药厂是一家生产头孢类抗生素中间体的医药公司，污水产生量约190t/d，已建有一个日处理量500t/d的污水处理厂，但出水水质达不到排放标准要求。本论文根据该企业的水质特征及现有污水治理设施，现场采集污水水样，对各股污水水质进行检测，找出企业现有污水处理工艺的问题所在。首先对源头产生的含高浓度氨氮和盐的污水进行单独处理，主要目的是降低源头污水的氨氮和盐的含量;然后主要以CODCr为指标分别采用Fenton-铁碳微电解法和Fenton-絮凝沉淀法对混合污水进行处理研究，通过处理效果和经济可行性的比较，选择适宜的处理法;最后将优化的处理方法应用到工程实际中。
　　首先，采用吹脱法处理含高氨氮污水，查阅文献确定了pH值、温度和反应时间三个主要影响因素，正交试验确定了各影响因素的适宜范围，单因素试验确定最佳试验条件。结果表明:在pH值12.0、控制反应温度35℃、吹脱时间120min下，污水的氨氮去除率可达到94.5％。采用三效蒸发法处理含盐污水。
　　然后将预处理后四股污水同比生产规模混合，对混合污水采用Fenton试剂法进行处理，结果表明:在pH值4.0、H2O2∶Fe2+=3∶1、H2O2的投加量为20mL/L、搅拌60min时，CODCr去除率最大，为39.75％。再采用Fenton-铁碳微电解法进行处理，通过正交实验和单因素优化实验找出最佳条件:铁碳比为2∶1，pH=4.0，曝气时间为60min时，CODCr去除率为57.35％。
　　第三，使用Fenton试剂-絮凝沉淀法对预调节池混合污水进行处理的结果表明，在Fenton试剂最佳处理条件下:絮凝剂PAFC（聚合氯化铝铁）投入量10mL/L、反应时间25min条件下，CODCr有效去除率能够达到52.19％。
　　综合比较两种处理方法，最后选择使用Fenton-铁碳微电解法进行处理，处理后污水的BOD5/CODCr从0.17上升至0.42，生化性显著提高，经过生化处理后，出水基本能够符合《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)的要求。另外，对该污水处理设施进行安全危险性分析，该污水处理厂不存在重大危险源，其安全风险属于可以接受的。

目录

摘要

1 文献综述

1．1 制药污水的特点

1．2 国内外制药污水处理研究进展

1．2．1 物化法

1．2．2 化学法

1．2．3 生物法

1．3 企业概况

1．3．1 产品及原辅料

1．3．2 药品生产工艺流程介绍

1．4 源头污水产生环节

1．5 企业现有污水处理工艺及存在问题

1．6 研究内容和研究目的

2 高氨氮和高盐污水预处理实验

2．1 实验试剂、仪器设备及测定方法

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器

2．1．3 分析测定方法

2．2 吹脱法预处理高氨氮污水实验

2．2．1 实验装置

2．2．2 实验方法

2．2．3 吹脱法正交实验

2．2．4 吹脱法处理高氨氮污水的单因素实验

2．2．5 吹脱法对污水CODCr的影响

2．3 三效蒸发法预处理高盐污水实验

2．4 本章结论

3 混合污水的处理实验

3．1 Fenton法处理混合污水实验

3．1．1 Fenton法正交实验研究

3．1．2 Fenton法单因素实验研究

3．1．3 验证实验

3．1．4 实验结论

3．2 Fenton-铁碳微电解法处理混合污水实验

3．2．1 预实验

3．2．2 Fenton—铁碳微电解法正交实验

3．2．3 Fenton-铁碳微电解法单因素实验

3．2．4 实验结论

3．3 Fenton-絮凝沉淀法处理混合污水实验

3．3．1 正交实验

3．3．2 单因素实验

3．4 验证实验

3．5 经济性分析

4 污水处理工艺优化设计

5 污水处理厂安全危险性分析

5．1 物质危险性分析

5．2 设施及生产运行中的风险分析

5．3 三废排放风险分析

5．4 三级防护体系和应急措施

5．5 本章结论

6 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文

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