[发明专利]一种发酵类制药废水的深度处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种发酵类制药废水的深度处理工艺。

背景技术

生物制药废水成分复杂、浓度高、毒性大，颜色和气味较重，且含有难降解物质和有抑制作用的药物，处理难度极大。为降低处理成本，目前国内大部分生物制药企业以厌氧--好氧工艺为主，但传统的UASB、UBF、ABR反应器，处理能力偏低，并且随着《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB21903-2008）的实施，单一的二级生物处理已不能满足要求，必须进行深度处理，最好分质回用，以适应未来清洁生产的要求。

废水深度处理多采用物化法，如混凝、电解、吸附、膜法、高级氧化等。若使处理后的废水既能回用，且成本又低，则需要多种方法多单元的联合。近年来，高级氧化技术已成为国内外研究的热点，而高级氧化中又以芬顿和类芬顿研究最多。芬顿试剂是利用Fe²⁺与H₂O₂反应产生·OH来氧化分解目标物，可以单独作为一种方法氧化有机废水，也可以与其他方法比如混凝沉淀法、活性炭法、生物处理法等联用。芬顿试剂具有超强氧化能力，但对反应体系pH要求严格，反应后出水色度较大，操作繁琐，频繁的调节pH值增加了运行成本和基建设备投资费用，限制了芬顿的广泛使用。

膜分离技术是利用膜对混合物中各组份的选择透过性能来分离、提纯和浓缩目的产物的新型分离技术，是一种无相变、低能耗物理分离过程，具有高效、节能、无污染、操作方便和用途广等特点，是当代公认的最先进的化工分离技术之一。膜法在制药、食品、水处理（纯水制备）领域应用较多，但在废水处理方面有待深入研究，例如其预处理工艺、操作参数的优化、膜污染的防治与清洗以及浓水处置技术等还不成熟。

中国专利一种深度处理制药废水的方法(申请公开号CN101863535A)采用电解法，处理效果好，但运行中电费过高。黄铁矿烧渣催化氧化处理难降解污染物的方法（申请公开号CN101745197A）虽然利用废渣作催化剂节省了硫酸亚铁，但H₂O₂用量大导致成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发酵类制药废水的深度处理工艺，以克服生物制药行业废水处理时芬顿法pH受限、处理效率低、水回用率低、运行费用高的缺点。

本发明采用的技术方案如下：

一种发酵类制药废水的深度处理工艺，将经过生化处理的制药废水进类芬顿反应器氧化处理，然后依次进行混凝沉淀、超滤和反渗透。

类芬顿反应器中投放FeSO₄·7H₂O 、H₂O₂以及复合催化剂，FeSO₄·7H₂O投加量为0.2-0.4mmol/L， H₂O₂的加入量为2-3mmol/L。

所述复合催化剂由Fe、Ti、Ni、Ag、Cr以及Mn的氧化物组成， Fe的氧化物在复合催化剂中的重量百分比占60-70%，其余金属氧化物各占5-8%。

在类芬顿反应器中反应10-20min，类芬顿反应器出水曝气20min。

类芬顿反应器为流化床结构，复合催化剂置于反应器底部。

对所述类芬顿反应器出水进行混凝沉淀，混凝剂为PAM，加入量为1-2mg/L。

超滤采用中空纤维聚偏氟乙烯膜，错留过滤，工作压力为0.1-0.3Mpa，通量为40-80L/m²·h。

过滤运行30-45min后进行反冲洗，反冲洗压力为0.1-0.15MPa，时间1-1.5min。

反渗透采用增强型低压反渗透复合膜，如芳香聚酰胺膜。

反渗透装置中加入NaHSO₃和阻垢剂。

本发明对经过生化处理后的发酵制药类废水（一般是生化处理的二沉池出水）提供了一种类芬顿与双膜联用深度处理的工艺，使废水依次经过类芬顿反应器、混凝沉淀装置、然后由泵加压送至超滤装置和反渗透装置。该处理工艺的具体工作原理如下：