化学合成类制药废水分质物化预处理生化处理研究与工程应用孔莹

应用化工AppliedChemicalIndustryISSN1671-3206,CN61-1370/TQ《应用化工》网络首发论文题目：化学合成类制药废水“分质物化预处理+生化处理”研究与工程应用作者：孔莹，齐高相，王建辉，高旭，庞家胜，刘曦薇，申渝DOI：10.16581/j.cnki.issn1671-3206.20190125.009网络首发日期：2019-01-29引用格式：孔莹，齐高相，王建辉，高旭，庞家胜，刘曦薇，申渝．化学合成类制药废水“分质物化预处理+生化处理”研究与工程应用[J/OL]．应用化工.网络首发：在编辑部工作流程中，稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶段。录用定稿指内容已经确定，且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期刊特定版式（包括网络呈现版式）排版后的稿件，可暂不确定出版年、卷、期和页码。整期汇编定稿指出版年、卷、期、页码均已确定的印刷或数字出版的整期汇编稿件。录用定稿网络首发稿件内容必须符合《出版管理条例》和《期刊出版管理规定》的有关规定；学术研究成果具有创新性、科学性和先进性，符合编辑部对刊文的录用要求，不存在学术不端行为及其他侵权行为；稿件内容应基本符合国家有关书刊编辑、出版的技术标准，正确使用和统一规范语言文字、符号、数字、外文字母、法定计量单位及地图标注等。为确保录用定稿网络首发的严肃性，录用定稿一经发布，不得修改论文题目、作者、机构名称和学术内容，只可基于编辑规范进行少量文字的修改。出版确认：纸质期刊编辑部通过与《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司签约，在《中国学术期刊（网络版）》出版传播平台上创办与纸质期刊内容一致的网络版，以单篇或整期出版形式，在印刷出版之前刊发论文的录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿。因为《中国学术期刊（网络版）》是国家新闻出版广电总局批准的网络连续型出版物（ISSN2096-4188，CN11-6037/Z），所以签约期刊的网络版上网络首发论文视为正式出版。应用化工化学合成类制药废水“分质物化预处理+生化处理”研究与工程应用孔莹1,2，齐高相1,，王建辉1，高旭1，庞家胜4，刘曦薇4，申渝1,2,3,（1重庆工商大学智能制造服务国际科技合作基地，重庆400067；2重庆工商大学环境与资源学院，重庆400067；3中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714；4中国医药集团重庆医药设计院，重庆400042）通信作者齐高相，博士，讲师，研究方向为工业废水高级氧化处理技术，E-mail：[e-mail]，Tel./Fax:[phone]；申渝，博士，教授，硕士生导师，研究方向为工业废水处理技术，E-mail：[e-mail]，Tel./Fax:[phone]。摘要针对化学合成类制药废水高盐高COD、可生化性差的特点，对化学合成类制药废水根据水质不同进行分质收集与预处理，再进行生化后处理。对高浓度难处理的废水进行“铁碳微电解+芬顿氧化”预处理提高其可生化性，对高盐高COD废水进行“单效蒸发”进行减量化预处理，预处理后的废水与其余废水混合进入水解酸化、IC反应、接触氧化进行后续末端处理。运行结果表明，“分质物化预处理+生化处理”的组合工艺处理效果好、运行稳定、成本较低，各项水质指标均达到了《污水综合排放标准》（GB8978-96）的三级标准。关键词化学合成类制药废水；高盐高COD；分质预处理；IC反应；生物接触氧化中图分类号X787ResearchandEngineeringApplicationsofChemicalSyntheticPharmaceuticalWastewater“SeparatingPhysi-chemicalPretreatment+BiologicalTreatment”YingKong1,2,GaoxiangQi1,,JianhuiWang1,XuGao1,JiashengPang4,XiweiLiu4,YuShen1,2,3,(1.NationalResearchBaseofIntelligentManufacturingService,ChongqingTechnologyandBusinessUniversity,Chongqing400067,China;2.CollegeofEnvironmentandResources,ChongqingTechnologyandBusinessUniversity,Chongqing400067,China；3.ChongqingInstituteofGreenandIntelligentTechnology,ChineseAcademyofSciences,Chongqing400714,China;4.ChongqingPharmaceuticalDesignInstitute,ChinaPharmaceuticalGroup,Chongqing400042,China)Dr.QIGaoxiang,[e-mail];Dr.SHENYu,[e-mail]risticsofchemicalsynthesisofpharmaceuticalwastewaterwithhighsalinity,highCOD,andpoorbiodegradability,thechemicallysynthesizedpharmaceuticalwastewateriscollectedandpretreatedaccordingtothedifferentwaterquality.Theiron-carbonmicro-electrolysis+Fentonoxidationpretreatmentforhigh-difficult-to-treatwastewaterisusedtoimproveitsbiodegradability,andthesingle-effectevaporationpretreatmentforhigh-saltandhigh-CODwastewaterisusedtoreducethevolume.Thepretreatedwastewaterismixedwiththerestofthewastewatertoundergohydrolysisandacidification,ICreaction,andcontactoxidationforsubsequentendtreatment.Theoperatingresultsshowthatthecombinedprocessof“separatingphysi-chemicalpretreatment+biologicaltreatment”wasstable,effective,andlowcost,andtheeffluentcancomplywiththeClassthreestandardofIntegratedWastewaterDischargeStandard(GB8978-96).KeywordsChemicalsyntheticpharmaceuticalwastewater;HighsaltandhighCOD;Separatingpretreatment;ICresponse;Biologicalcontactoxidation基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2015ZX07103-007），重庆市社会事业与民生保障科技创新专项（cstc2015shms-ztzx20001）。SupportedbytheNationalKeyProjectofChina(2015ZX07103-007)andtheChongqingScienceandTechnologyFoundation,(cstc2015shms-ztzx20001).作者简介：孔莹（1993—），女，汉族，四川省广安市人，在读硕士研究生，师从申渝教授。研究方向：工业废水处理技术，E-mail：[e-mail]，电话：[phone]网络首发时间：网络首发地址：2019-01-2911:47:19应用化工化学合成制药废水中含有复杂的有机物、无机盐、催化剂、原料和反应中间体，因此，制药废水普遍具有高化学需氧量（COD），低生物降解性的特点，是最具毒性的工业废水之一[1-3]。铁碳微电解处理超高浓度有机废水具有较好的CODcr去除率和操作简便性，基于铁表面之间的电化学反应和活性炭(AC)可有效地提高废水生物降解性[4]。单效/多效蒸发系统适用于高浓度含盐废水的处理，具有良好的脱盐效果[5]，脱盐预处理可显著提高废水可生化性。制药行业面临的环保形势极为严峻，本研究试图寻找一种新的“分质物化预处理+生化处理”组合工艺方法来满足我国制药水污染物排放标准的要求。1工程概况1.1工程背景湖南某制药有限公司是集研发、生产、销售于一体的现代化制药企业，产品有抗感染类、消化系统类、呼吸道、妇科、补益类、专科用药等上百种药品。该公司在生产过程中，产生了约400m3/d的合成、提取制药污水，按照相关环保法规要求，该制药污水必须处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）三级排放要求，经园区市政排水管网进入浏阳医药生物工业园污水处理厂集中处理。该公司废水的来源包括制药研发废水、设备及器皿清洗水、地坪清洗水以及真空泵排水和生活污水等，水质情况见表1。表1制药废水水质Table1Pharmaceuticalwastewaterquality废水种类水量（m3/d）盐分范围（mg/L）COD范围（mg/L）硫酸铵、咪唑类废水20220000~25000010000~20000硫酸钠、咪唑类废水20140000~15000010000~20000甲醇、异丙醇、DMSO、红霉素类降解物废水1510000~1500030000~50000乙酸乙酯、硝基咪唑、氯化铝废水1080000~11000090000~120000异丙醇、乙腈废水103000~400015000~20000甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷废水20-3000~5000少量溶剂及杂质废水20-5000~10000中药提取废水30-2000~3000其他废水20-10000~20000磷酸钠废水2030000~35000200~300其他清洗、生活污水200-1000~12001.2设计水质水量废水处理站出水进入园区市政管网，排入望城第二污水处理厂，出水需同时满足《污水综合排放标准》（GB8978-96）三级排放要求以及望城二污水厂设计进水水质要求，处理水量为400m3/d，进水水质和排放标准如下表2。表2进水水质和排放标准Table2Influentqualityandeffluentstandard项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(mg/L)总铜(mg/L)进水水质100005000800801010排放标准≤350≤60≤200≤35≤4≤2孔莹等化学合成类制药废水“分质物化预处理+生化处理”研究与工程应用32工艺设计2.1设计思路化学合成制药废水处理工艺路线的选择一般应体现以下总体要求：满足要求，因地制宜，技术可行，经济合理。在保证处理效果、运行稳定，满足处理要求的前提下，使基建造价和运行费用最为经济合理，运行简单，控制调节方便，占地和能耗最小，污泥量少。同时要求