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原料药废水预处理工艺

发布日期:2019-03-01   作者:环保水处理设备   分享:

原料药废水预处理工艺

原料药指用于消费各类药品制剂的原料药物。原料药的消费以化学分解为主,其废水成分复杂,两头产物多、毒性大、盐分高、残留的无机溶剂多,属难生物处理的高浓度无机废水。上海某大型原料药消费企业消费12种原料药,次要产品为达菲、盐酸布比卡因、硫酸氯吡格雷、呋喃硫胺、右旋唑匹克隆、氟康唑、熊去氧胆酸、氟比洛芬酯、阿立哌唑等。由于产种类类多、废水间歇性排放,形成水质水量动摇大、成分十分复杂,无法直接生化处理。

本任务将混凝工艺辨别与Fenton试剂氧化和臭氧氧化两种初级氧化工艺相结合对原料药废水停止预处理,调查不同反响因子对废水处理效果的影响,确定经济合理的预处理工艺参数,为后续生化处理发明条件并为实践废水处理工艺提供牢靠的数据支持。

1 实验局部

1.1 废水水质

12种原料药分A、B、C三条消费线消费,每条消费线上辨别消费4种。发生的废水次要包括工艺废液、反响废水、纯水制备废水、设备清洗废水等。该公司对废水采取分质处理方式,其中,工艺废液燃烧或外送,其他废水进入污水 处理站。反响废水次要来自于制药消费车间,次要净化物为苯胺衍生物、甲苯、卤代烃和醇类、酯类、盐类等,由于反响废水水量大、成分复杂,因而本实验以反响废水为研讨对象。依据各条消费线上废水排放规律及水质水量状况,取不利的消费条件下排放的反响废水停止后续实验研讨,废水水质见表1。

 1.2 试剂和仪器

聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、硫酸亚铁、重铬酸钾、硫酸银、浓硫酸、氢氧化钠、氯化汞:剖析纯;双氧水:质量分数30%,工业纯。

CF-G-3-010型臭氧发作仪:青岛国林臭氧无限公司;QD-YZ型纯氧制备机:上海环保设备总厂;85-1型磁力搅拌器:金坛医疗仪器厂;PHS-3C型精细pH计、FA2004N型电子天平:上海精细迷信仪器无限公司。

1.3 实验办法

(1)混凝实验:取废水200 mL,用氢氧化钠调理pH为碱性,参加PAC,用磁力搅拌器疾速搅拌(转速60 r/min) 30 s,再参加PAM,疾速搅拌1 min后慢速搅拌(转速15 r/min)3 min,静置沉淀1 h后取上清液测定COD。

(2)Fenton试剂氧化实验:取200 mL混凝后的上清液,调理pH,搅拌30 s,参加一定量的双氧水,疾速搅拌30 s后再参加硫酸亚铁溶液,疾速搅拌(转速60 r/min)后再慢速搅拌(转速15 r/min)50min,调理pH为9,静置沉淀10 min,取上清液测定COD和BOD5,调查废水可生化性变化。

(3)臭氧氧化实验:取一定量混凝后上清液,调理pH为10,通入臭氧1 h,静置5 min,取上清液测定COD和BOD5,调查废水可生化性的变化。

1.4 剖析办法

采用重铬酸钾法测定COD;采用五日生化需氧量法测定BOD5。

2 后果与讨论

2.1 混凝实验

2.1.1混凝pH对混凝效果的影响

实验后果标明,当PAC参加量为500 mg/L、PAM参加量为12 mg/L、混凝工夫为1 h时,随着混凝pH的降低,COD 去除率增大;但当混凝pH大于9.5后,随着混凝pH的降低,COD 去除率增长迟缓,故以下实验选定混凝pH为9.5。

2.1.2 PAC参加量对混凝效果的影响

实验后果标明,当PAM参加量为12 mg/L、混凝工夫为1 h时,随着PAC参加量的增大,COD的去除率也逐步增大;当PAC参加量大于600 mg/L时,COD的去除率增大变缓,故以下实验选定PAC参加量为600 mg/L。

2.1.3 PAM参加量对混凝效果的影响

实验后果标明,当混凝工夫为1 h,随着PAM参加量的增大,COD的去除率增大,同时沉降速率放慢;当PAM参加量大于12 mg/L时,COD的去除率反而有所下降。故以下实验选定PAC参加量为12 mg/L。

2.1.4混凝工夫对混凝效果的影响

实验后果标明,混凝实验中随着混凝工夫的延伸,COD的去除率增大,当混凝工夫为1 h时,COD去除率为23.0%;当混凝工夫大于1 h时,COD的去除率添加比拟迟缓。故以下实验选定混凝工夫为1 h。

2.2 Fenton试剂氧化实验

2.2.1 Fenton试剂氧化pH对COD 去除率的影响

在极佳混凝条件下,当双氧水参加量为50 mg/L、硫酸亚铁加人量为50 mg/L时,Fenton试剂氧化pH对COD去除率的影响见图1。由图1可知,当Fenton试剂氧化pH为3时,COD的去除率极大,这与相关文献的后果是分歧的。

2.2.2硫酸亚铁参加量对COD 去除率的影响

在极佳混凝条件下,当Fenton试剂氧化pH为3、双氧水参加量为50 mg/L时,硫酸亚铁参加量对COD去除率的影响见图2。由图2可知,COD去除率随着硫酸亚铁参加量的添加而增大,当硫酸亚铁参加量超越50 mg/L时,COD的去除率反而减小。双氧水在Fe2+的催化作用下发生羟基自在基与废水中的无机物发作反响,当Fe2+过量时会与羟基自在基发作反响,障碍了羟基自在基与无机物反响的停止,使氧化效果降低。因而确定硫酸亚铁参加量为50 mg/L。

 2.2.3 V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)对COD去除率的影响

在极佳混凝条件下,当Fenton试剂氧化pH为3、硫酸亚铁参加量为50 mg/L时,V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)对COD去除率的影响见图3。由图3可知:当V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)小于10时,随着V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)增大COD去除率增大;当V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)为10时,即H2O2参加量为15 g/L时,COD去除率较高,为24.2% ,BOD5/COD由原来的0.24增大到0.30,进步了25.8%;当V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)大于10时, COD去除率减小。这能够是由于在H2O2参加量较大时,H2O2发作副反响耗费掉了水中的羟基自在基,同时使H2O2发作分解,降低了COD的去除率。因而确定V(H2O2)∶V(硫酸亚铁)为10。

 2.3 臭氧氧化实验

臭氧氧化法是应用臭氧的强氧化性与水中无机净化物发作直接氧化和直接氧化反响,从而将无机净化物转化为微毒、无毒物质或易于分解的小分子形状,同时到达杀菌、助凝的效果。

2.3.1臭氧氧化pH对COD去除率的影响

在极佳混凝条件下,当臭氧参加量为12 g/L、臭氧氧化反响工夫为1 h时,臭氧氧化pH对COD去除率的影响见图4。由图4可知,在酸性条件下臭氧氧化的COD去除率均较小,中性环境下COD去除率有所增大,而在碱性环境下 COD去除率持续降低,但当臭氧氧化pH超越12时,COD去除率开端减小。这是由于在酸性条件下,臭氧直接氧化反响占主导位置,由于其激烈的选择性,臭氧与无机物反响迟缓;而在碱性条件下臭氧发作直接氧化反响,在OH-的诱导下分解发生羟基自在基的速率分明放慢,自在基主导反响无效地进步了无机物的降解速率。当pH超越12时,羟基自在基之间会发作速度极快的猝灭反响,使无机物降解速率下降。这和相关文献的研讨结论是分歧的。因而臭氧氧化pH为10。

 2.3.2臭氧参加量对COD去除率的影响

在极佳混凝条件下,当臭氧氧化pH为10、臭氧氧化反响工夫为1 h时,臭氧参加量对COD去除率的影响见图5。由图5可知:COD去除率随着臭氧参加量的增大而增大,在臭氧参加量由5 g/L添加到15 g/L时,COD去除率大幅添加;当臭氧参加量大于15 g/L后,COD去除率变化迟缓,至25 g/L时反而有所降低,这能够是由于过量的臭氧未能及时溶解到废水中从而形成臭氧运用效率降低形成的。

 2.3.3臭氧氧化反响工夫对COD去除率的影响

在极佳混凝条件下,当臭氧氧化pH为10、臭氧参加量为15 g/L时,臭氧氧化反响工夫对COD去除率的影响见图6。由图6可见:随着臭氧氧化反响工夫的延伸,COD去除率增大;当臭氧氧化反响工夫超越60 min后,COD去除率添加迟缓。因而臭氧氧化反响工夫以60 min为宜。在此条件下,臭氧氧化对废水的COD去除率为27.8%,BOD5/COD由原来的0.24进步到0.32,进步了33.3%。

 2.4 经济效益剖析

2.4.1两种预处理工艺的经济性比拟

两种预处理工艺的运转费用见表2。

每天原料药废水水量为29.5 m3/d,计算可知混凝-Fenton试剂氧化法处理本钱为13.85 元/t,混凝-臭氧氧化法处理本钱为8.89 元/t。

 2.4.2与其他工艺的经济性比拟

混凝-臭氧氧化工艺流程短,操作复杂,无需重复调理废水pH,反响后废水可生化性好,因而优先选用此预处理工艺处理原料药废水,处理后废水与公司其他废水(570 m3/d)混合再停止生化处理。生化处理零碎采用水解酸化-好氧处理工艺,经计算,全体处理工艺费用如下:电费为2 187.82元/天,药剂费为635.39元/天,人工费为280元/天,废水的处理本钱为5.17 元/吨,与传统抗生素废水预处理-厌氧-好氧处理工艺4.89 元/吨的处理本钱相比拟,处理本钱稍高。

3 结论

a)采用混凝工艺辨别与Fenton试剂氧化和臭氧氧化两种初级氧化工艺相结合预处理原料药废水,混凝实验的极佳条件为混凝pH为9.5、PAC参加量为600 mg/L、PAM参加量为12 mg/L、混凝工夫为1h,混凝后COD去除率为23.0%。

b)Fenton试剂氧化的极佳条件为Fenton试剂氧化pH为3,硫酸亚铁参加量50 mg/L,V(H2O2)∶V(硫酸亚铁) 10。在此条件下Fenton试剂氧化对废水的COD去除率为24.2%,BOD5/COD比由原来的0.24增大到0.30,进步了25.8%。

c)臭氧氧化的极佳条件为臭氧氧化pH10,臭氧入加量15 g/L,臭氧反响工夫60 min。在此条件下,臭氧氧化对废水的COD去除率为27.8%,BOD5/COD由原来的0.24进步到0.32,进步了33.3%。

d)混凝-臭氧氧化-生化工艺处理原料药废水,处理本钱为5.17 元/吨。该工艺绝对于传统的预处理-厌氧-好氧处理工艺,工艺流程短、操作复杂、占空中积小、受外界影响要素小,具有较大的使用价值。

 

 

石家庄宇泉环保水处理设备有限公司成立于2004年,注册资金1000万元,占地130亩、建有高标准厂房16000平方米,现有员工180多名,其中高级职称工程师30余人。公司现有水处理设备、水处理器、水过滤器、循环水处理设备、污水处理设备、化工设备四大系列三十多个品种。

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