一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝的制作方法

本發明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝。

背景技術：

發酵類抗生素廢水中含有大量難以生化降解的有機污染物和鹽分，若只采用生化處理方法，經過生化處理后的發酵類抗生素廢水中可生化降解的COD幾乎被微生物去除完畢，但難以生化降解的污染物依然殘留在廢水中，出水難以達到《發酵類制藥工業污染物排放標準》（GB21903－2008）的要求，造成廢水不能達標排放。經調查，目前常用的高難度廢水深度處理技術多數為電解技術、臭氧氧化技術、鐵碳微電解、膜分離、樹脂分離、高級氧化技術等。但大多數發酵類抗生素廢水深度處理技術都停留在實驗室水平，在實際應用中存在困難。本專利的一種抗生素廢水深度處理方法，在實驗室水平和實際工業應用中均能將廢水中COD降低到100mg/L以下，廢水中抗生素殘留效價經處理后檢測不出。為了節約水資源，后續出水配裝雙膜脫鹽裝置，以去除抗生素廢水中的鹽分，通過此方法，廢水中的COD濃度降低至10mg/L以下，鹽分降低至150mg/L以下，滿足中水回用的要求。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服當前經過生化處理后的發酵類抗生素廢水中依然殘留有難以生化降解的污染物，廢水不能達標排放，發酵類抗生素廢水深度處理技術停留在實驗室水平，實際應用困難的問題，而提供一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝，經過該工藝處理的發酵抗生素廢水水質優、能夠達到中水回用的要求，操作簡便，易于推廣。

本發明是這樣實現的：一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝，包括以下步驟：

步驟1：將經過生化處理的發酵類抗生素廢水送入混凝反應池內，加入混凝劑和助凝劑，反應20~40min，將廢水中的不溶性COD吸附、截留，形成絮體沉淀物；

步驟2：步驟1得到的混凝反應池出水在混凝沉淀池內進行沉淀分離處理，將沉淀后的絮體沉淀物送入污泥濃縮池；

步驟3：將步驟2中分離出的混凝沉淀池出水送入催化氧化反應池，加入催化劑和氧化藥劑，通過芬頓催化氧化反應，將廢水中的大分子有機污染物礦化成CO₂和水，并改變一部分水溶性的有機物的電子云密度和結構，使其形成絮體；

步驟4：步驟3得到的催化氧化反應池出水進入催化氧化沉淀池進行沉淀分離處理，氧化反應后出水中的絮體在沉淀池中沉淀，沉淀后的絮體進入污泥濃縮池；與步驟2中的絮體沉淀物一起在污泥濃縮池中進行濃縮，濃縮后污泥進入污泥脫水機進行脫水，使含水率降低至85%以下，處理后的污泥可以進行干化或者外運處理；

步驟5：步驟4中分離出的催化氧化沉淀池出水進入雙膜法脫鹽裝置進行脫鹽處理，該裝置包括多介質過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器、超濾膜組件和反滲透膜組件；首先催化氧化沉淀池出水進入多介質過濾器，濾去水中粒徑在1mm以上的懸浮物；然后進入活性炭過濾器，進一步脫除水中的有機物和懸浮物；其次活性炭過濾器出水通過保安過濾器，去除粒徑在5μm以上的懸浮物；保安過濾器出水通過水泵的加壓作用后再進入超濾膜組件，去除粒徑在0.001-0.1μm的物質；最后超濾膜組件出水通過水泵加壓后進入反滲透膜組件，通過反滲透作用將水中的鹽分進行脫除，同時脫除有機物。

上述的一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝，所述混凝劑為鐵鹽、鋁鹽或其水解聚合物。

上述的一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝，所述助凝劑為聚丙烯酰胺。

上述的一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝，所述催化劑為Fe/SBA-15，所述氧化藥劑為雙氧水。

本發明具有以下的優點：本發明的一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝在實驗室水平和實際工業應用中均能將廢水中COD降低到100mg/L以下，廢水中抗生素殘留效價經處理后檢測不出。后續出水配有雙膜脫鹽裝置，以去除抗生素廢水中的鹽分，通過此方法，廢水中的COD濃度降低至10mg/L以下，鹽分降低至150mg/L以下，處理水水質達標，滿足中水回用的要求。

附圖說明

圖1為本發明的一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝的工藝流程圖；

圖2為雙膜法脫鹽裝置的工作示意圖。

圖中：1-多介質過濾器，2-活性炭過濾器，3-保安過濾器，4-超濾膜組件，5-反滲透膜組件。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發明作進一步的描述。

實施例1：一種發酵類抗生素廢水的深度處理工藝，如圖1、圖2所示，首先將發酵類抗生素廢水經過生化處理：即水解酸化、厭氧反應和好氧反應三個步驟，水解酸化的條件是廢水pH在5-9之間，廢水溫度在20-40℃，水解酸化池中需要大量的微生物參與反應，主要目的是提高廢水可生化性；厭氧反應的條件是進水pH在6.8-7.6之間，廢水溫度在30-36℃最佳，需要大量厭氧微生物參與反應，包括產甲烷菌、產乙酸菌等，好氧反應的條件是廢水pH在6-9之間，廢水溫度在20-49℃，B/C值應在0.3以上，水中溶解氧應在1mg/L以上，需要有大量好氧微生物參與反應。發酵類抗生素廢水經過上述的生化處理后，難以生化降解的污染物，比如結構穩定的帶苯環類有機物、長鏈大分子有機物、抗生素殘留物質等依然殘留在廢水中，廢水中COD的濃度較高，造成廢水不能達標排放。故將經過生化處理的發酵類抗生素廢水被送入混凝反應池內，進行深度處理，包括以下步驟：

步驟1：經過生化處理的發酵類抗生素廢水被送入混凝反應池內，加入混凝劑和助凝劑，反應20~40min，將廢水中的不溶性COD吸附、截留，形成大的絮體沉淀物。混凝劑選擇鐵鹽、鋁鹽或其水解聚合物，如硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵、鋁酸鈉、雙酸鋁鐵等，混凝劑在水處理過程中可以將水中的膠體微粒子相互粘結和聚集在一起，形成小的絮體物質；助凝劑選擇聚丙烯酰胺，量約在1-4mg/L左右，助凝劑的作用在于其可將這些小的絮體物質通過卷掃、吸附架橋和粘結等作用，使小的絮體物質凝聚成大的絮體，從而使污染物沉降后從水中去除。生化后出水進入混凝反應池中時，COD濃度一般在600-800mg/L左右，在混凝反應池中一般反應時間為20分鐘到40分鐘，經過混凝反應，COD濃度可降低至300-400mg/L左右。

步驟2：步驟1得到的混凝反應池出水在混凝沉淀池內進行沉淀分離處理，絮體沉淀物在沉淀池中分離，將沉淀后的絮體沉淀物送入污泥濃縮池，分離沉淀后的上清液廢水色度降低，懸浮物降低，COD濃度也進一步降低。

步驟3：將步驟2中分離出的混凝沉淀池出水送入催化氧化反應池，加入1.5-2.5g/L 的Fe/SBA-15和雙氧水進行反應，反應生成大量羥基自由基，羥基自由基具有強氧化性，可將廢水中的含有苯環的化合物、長鏈大分子有機物、抗生素殘留物質等不能被生物降解的污染物等礦化成CO₂和水，使芬頓反應污染物去除效率可以達到80%以上；同時可改變一部分水溶性的有機物的電子云密度和結構，使其變成小絮體，通過鐵鹽的絮凝作用，小絮體變成大絮體，并從廢水中去除，因而實現廢水中污染物總量減少達40%以上，廢水中污染物的總量以CODcr濃度來衡量，CODcr原本約為300-400mg/L，可減少到COD為100mg/L以下。

步驟4：步驟3得到的催化氧化反應池出水進入催化氧化沉淀池進行沉淀分離處理，氧化反應后出水中的絮體在沉淀池中沉淀，沉淀后的絮體進入污泥濃縮池；與步驟2中的絮體沉淀物一起在污泥濃縮池中進行濃縮，濃縮后污泥進入污泥脫水機進行脫水，使含水率降低至85%以下，處理后的污泥可以進行干化或者外運處理。

步驟5：步驟4中分離出的催化氧化沉淀池出水進入雙膜法脫鹽裝置進行脫鹽處理，該裝置包括多介質過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器、超濾膜組件和反滲透膜組件；首先催化氧化沉淀池出水進入多介質過濾器，濾去水中粒徑在1mm以上的懸浮物；然后進入活性炭過濾器，進一步脫除水中的有機物和懸浮物；其次活性炭過濾器出水通過保安過濾器，去除粒徑在5μm以上的懸浮物；保安過濾器出水通過水泵的加壓作用后再進入超濾膜組件，去除粒徑在0.001-0.1μm的物質；最后超濾膜組件出水通過水泵加壓后進入反滲透膜組件，通過反滲透作用將水中的鹽分進行脫除，同時脫除有機物。

廢水中污染物的總量以CODcr濃度來衡量，經過此裝置的作用，發酵類抗生素廢水中經過深度處理后，廢水中的COD由100mg/L降低至10mg/L，鹽分可由20000mg/L降低至150mg/L，可滿足中水回用的要求。此部分廢水可回用至廠區澆花澆草、道路沖洗或者作為冷卻水，也可回用至市政進行灑水或園林綠化使用，節約了水資源，有利于水資源的循環利用。