公布日：2023.04.25
申請日：2022.12.30
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/
467(2023.01)N;C02F103/00(2006.01)N
摘要
一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，包括如下步驟：均質(zhì)調(diào)節(jié)22-26小時；均質(zhì)調(diào)節(jié)后，直接進(jìn)入到臭氧催化氧化系統(tǒng)，進(jìn)行COD降解；所述臭氧催化氧化系統(tǒng)通過臭氧在固體催化劑的作用下產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基，將有機(jī)物分解為礦化物二氧化碳和水；PH調(diào)節(jié)到3-4；COD二次降解；除雜；活性炭吸附；MVR蒸發(fā)處理：將產(chǎn)水進(jìn)入MVR系統(tǒng)進(jìn)行行蒸發(fā)處理得到冷凝液和混鹽；COD三次降解；有機(jī)物降解；過濾；最終使產(chǎn)水濁度小于等于1NTU，最終產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到工業(yè)循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)要求，有效對醫(yī)藥中間體廢水進(jìn)行處理。
權(quán)利要求書
1.一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：步驟1、均質(zhì)調(diào)節(jié)：將醫(yī)藥中間體原水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)22-26小時；步驟2、COD一次降解：均質(zhì)調(diào)節(jié)后，直接進(jìn)入到臭氧催化氧化系統(tǒng)，進(jìn)行COD降解；所述臭氧催化氧化系統(tǒng)通過臭氧在固體催化劑的作用下產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基，將有機(jī)物分解為礦化物；步驟3、PH調(diào)節(jié)：經(jīng)過臭氧催化氧化后，產(chǎn)水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，將pH值調(diào)節(jié)到3-4；步驟4、COD二次降解：將PH調(diào)節(jié)過后的產(chǎn)水進(jìn)入到電解催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行COD二次降解；步驟5、除雜：將二次降解的產(chǎn)水直接溢流到混凝沉淀池，投加NaOH、PAC、PAM，對產(chǎn)水中懸浮物膠體、顆粒雜質(zhì)及剩余Fe離子進(jìn)行沉降，將沉降物送入污泥儲池濃縮后進(jìn)行壓榨，泥餅作為固廢儲存，上清液及壓濾液再次回調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理；將沉降后的產(chǎn)水送入沉淀產(chǎn)水池；步驟6、活性炭吸附：將沉淀產(chǎn)水池內(nèi)的產(chǎn)水泵入到活性炭吸附裝置，對水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附并且降低水中濁度；步驟7、MVR蒸發(fā)處理：將產(chǎn)水進(jìn)入MVR系統(tǒng)進(jìn)行行蒸發(fā)處理得到冷凝液；原水中氯化鈉通過濃縮離心后以固體形式析出，最終鹽含水量小于8%，經(jīng)過干燥后得到混鹽；步驟8、COD三次降解：將冷凝液再次泵入臭氧催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行COD的開環(huán)斷鏈，將有機(jī)物毒性降解，之后進(jìn)入到水解酸化池進(jìn)行水解酸化處理，進(jìn)一步降解有機(jī)物，提高B/C；步驟9、有機(jī)物降解：將三次降解后產(chǎn)水進(jìn)入到產(chǎn)水池與生活污水混合，混合后的污水進(jìn)入到A/O生化系統(tǒng)對有機(jī)物進(jìn)行降解，步驟10、過濾：將降解有機(jī)物后的產(chǎn)水最后經(jīng)MBR系統(tǒng)采用MBR工藝對污水進(jìn)行過濾，使產(chǎn)水濁度小于等于1NTU。
2.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，所述混凝沉淀池為高密度沉淀池，高密度沉淀池主要分為3個區(qū)域：混凝反應(yīng)區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、沉淀澄清區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，活性炭吸附裝置為活性炭過濾器，利用含碳量高、分子量大、比表面積大顆�；钚蕴慨a(chǎn)水中殘存的余氯、有機(jī)物、懸浮物的雜質(zhì)進(jìn)行物理吸附；吸附于活性炭表面的氯在炭表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被還原成氯離子，使出水余氯量小于0.1ppm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，所述臭氧催化氧化系統(tǒng)為臭氧發(fā)生器，采用介質(zhì)阻擋雙間隙放電技術(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，所述MVR蒸發(fā)處理采用降膜式機(jī)械蒸汽壓縮再循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)，工藝流程如下：1）先將待處理的污水進(jìn)入料液罐，經(jīng)泵送入熱交換器，末級板換利用新蒸汽使水溫達(dá)到沸點(diǎn)，MVR采用沸點(diǎn)進(jìn)料；2）加熱后的污水利用蒸汽經(jīng)過除氧器，脫除水里的氧氣、二氧化碳、不凝氣體；3）污水進(jìn)入濃縮器底槽和濃縮器內(nèi)部循環(huán)的高含鹽污水混合，然后送至換熱器頂部的配水裝置進(jìn)行布膜。
6.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，所述電解催化氧化系統(tǒng)采用FCM催化自電解工藝，對COD、氨氮、氰、酚、有機(jī)硫化物進(jìn)行氧化、還原、絮凝吸附、沉淀，達(dá)到去除作用。
7.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，A/O生化系統(tǒng)采用A/O新生態(tài)脫氮脫碳工藝，所述A/O新生態(tài)脫氮脫碳工藝的核心為高效脫氮填料，所述高效脫氮填料采用有機(jī)和無機(jī)復(fù)合材質(zhì)，比表面積大、親水、親微生物，掛膜量為15-20g/L。
8.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，MBR工藝采用浸沒式膜。
9.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，所述固體催化劑為LCO臭氧催化劑。
10.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于，所述礦化物二氧化碳和水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用的LCO臭氧催化劑為廣州桑尼環(huán)�？萍加邢薰咎峁┑某粞醮呋瘎�。本發(fā)明提供一種醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，最終產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到工業(yè)循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)要求，有效對醫(yī)藥中間體廢水進(jìn)行處理，包括如下步驟：步驟1、均質(zhì)調(diào)節(jié)：將醫(yī)藥中間體原水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)22-26小時；步驟2、COD一次降解：均質(zhì)調(diào)節(jié)后，直接進(jìn)入到臭氧催化氧化系統(tǒng)，進(jìn)行COD降解；所述臭氧催化氧化系統(tǒng)通過臭氧在固體催化劑的作用下產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基，將有機(jī)物分解為礦化物二氧化碳和水；羥基自由基的氧化電位為2.80V，是大自然僅次于氟（3.06V）的強(qiáng)氧化劑；步驟3、PH調(diào)節(jié)：經(jīng)過臭氧催化氧化后，產(chǎn)水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，將pH值調(diào)節(jié)到3-4；步驟4、COD二次降解：將PH調(diào)節(jié)過后的產(chǎn)水進(jìn)入到電解催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行COD二次降解；步驟5、除雜：將二次降解的產(chǎn)水直接溢流到混凝沉淀池，投加NaOH、PAC、PAM，對產(chǎn)水中懸浮物膠體、顆粒雜質(zhì)及剩余Fe離子進(jìn)行沉降，將沉降物送入污泥儲池濃縮后進(jìn)行壓榨，泥餅作為固廢儲存，上清液及壓濾液再次回調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理；將沉降后的產(chǎn)水送入沉淀產(chǎn)水池；本發(fā)明采用的混凝沉淀池是一種緊湊、高效、靈活的新型污水處理工藝，該技術(shù)應(yīng)用面廣泛，適用于飲用水生產(chǎn)、污水處理、工業(yè)廢水處理和污泥處理等領(lǐng)域�；炷恋沓貫楦呙芏瘸恋沓�，是利用池中的泥渣與混凝劑以及原水中的雜質(zhì)顆粒相互接觸、吸附、沉淀，以達(dá)到泥水分離目的的凈水構(gòu)筑物，它具有處理效率高、單位面積產(chǎn)水量大、適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
高密度沉淀池主要分為3個區(qū)域：混凝反應(yīng)區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、沉淀澄清區(qū)。
步驟6、活性炭吸附：將沉淀產(chǎn)水池內(nèi)的產(chǎn)水泵入到活性炭吸附裝置，對水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附并且降低水中濁度；此時水中有機(jī)物已經(jīng)降低70%-80%，可以進(jìn)入MVR蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)處理；步驟7、MVR蒸發(fā)處理：將產(chǎn)水進(jìn)入MVR系統(tǒng)進(jìn)行行蒸發(fā)處理得到冷凝液，冷凝液中含鹽量小，但仍含有高毒性COD，需要進(jìn)行二次處理；原水中氯化鈉通過濃縮離心后以固體形式析出，最終鹽含水量小于8%，經(jīng)過干燥后得到混鹽；步驟8、COD三次降解：將冷凝液再次泵入臭氧催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行COD的開環(huán)斷鏈，將有機(jī)物毒性降解，之后進(jìn)入到水解酸化池進(jìn)行水解酸化處理，進(jìn)一步降解有機(jī)物，提高B/C；水解酸化是厭氧硝化過程的兩個階段，利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程。
步驟9、有機(jī)物降解：將三次降解后產(chǎn)水進(jìn)入到產(chǎn)水池與生活污水混合，混合后的污水進(jìn)入到A/O生化系統(tǒng)對有機(jī)物進(jìn)行降解，步驟10、過濾：將降解有機(jī)物后的產(chǎn)水最后經(jīng)MBR系統(tǒng)采用MBR工藝對污水進(jìn)行過濾，使產(chǎn)水濁度小于等于1NTU。
而且，活性炭吸附裝置為活性炭過濾器，主要利用含碳量高、分子量大、比表面積大的活性炭有機(jī)絮凝體對水中雜質(zhì)進(jìn)行物理吸附，達(dá)到水質(zhì)要求，當(dāng)水流通過活性炭的孔隙時，各種懸浮顆粒、有機(jī)物等在范德華力的作用下被吸附在活性炭孔隙中；同時，吸附于活性炭表面的氯（次氯酸）在炭表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被還原成氯離子，從而有效地去除了氯，確保出水余氯量小于0.1ppm。
隨時間推移活性炭的孔隙內(nèi)和顆粒之間的截留物逐漸增加，使濾器的前后壓差隨之升高，直至失效；在通常情況下，根據(jù)過濾器的前后壓差，利用逆向水流反洗濾料，使大部分吸附于活性炭孔隙中的截留物剝離并被水流帶走，恢復(fù)吸附功能；當(dāng)活性炭達(dá)到飽和吸附容量徹底失效時，應(yīng)對活性炭再生或更換活性炭，以滿足要求。
而且，所述臭氧催化氧化系統(tǒng)為臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器的核心采用了先進(jìn)的介質(zhì)阻擋雙間隙放電技術(shù)，原料氣流經(jīng)絕緣介質(zhì)與高壓電極之間以及絕緣介質(zhì)層和臭氧發(fā)生器罐體接地極之間的狹小間隙，兩個環(huán)狀間隙之間的高壓電場雙面放電，將通過的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，臭氧產(chǎn)生效率高。催化臭氧氧化催化劑表面及空穴可以對水中臭氧與有機(jī)污染物進(jìn)行富集吸附，增加了局部的臭氧與污染物濃度，通過催化作用增大了臭氧產(chǎn)生羥基自由基的轉(zhuǎn)化效率，極大提高羥基自由基濃度。利用羥基自由基的氧化性具有無選擇性和高效性的特點(diǎn)，使得反應(yīng)速度更快，有機(jī)物降解更徹底。
而且，所述MVR蒸發(fā)處理采用降膜式機(jī)械蒸汽壓縮再循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)，工藝流程如下：1）先將待處理的污水進(jìn)入料液罐，經(jīng)泵送入熱交換器，末級板換利用新蒸汽使水溫達(dá)到沸點(diǎn)，MVR采用沸點(diǎn)進(jìn)料；2）加熱后的污水利用蒸汽經(jīng)過除氧器，脫除水里的氧氣、二氧化碳、不凝氣體，減少對蒸發(fā)器系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢等危害；3）污水進(jìn)入濃縮器底槽和濃縮器內(nèi)部循環(huán)的高含鹽污水混合，然后送至換熱器頂部的配水裝置進(jìn)行布膜。
鹽水在換熱管頂部的料液分布器流入管內(nèi)，均勻地分布在管子的內(nèi)壁上，呈薄膜狀向下流至底槽；高含鹽污水沿管壁流下時，與殼程內(nèi)的蒸汽進(jìn)行熱交換濃縮蒸發(fā)，蒸汽和未蒸發(fā)的高含鹽污水一起下降至底槽；蒸發(fā)產(chǎn)生的二次汽經(jīng)過除霧器進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后提高蒸汽溫度和壓力，壓縮蒸汽進(jìn)入換熱器殼程進(jìn)行熱交換；壓縮蒸汽在殼程換熱冷凝，釋放潛熱，對沿著管內(nèi)壁下降的溫度較低的鹽水膜加熱，使部分鹽水蒸發(fā)。
壓縮蒸汽釋放潛熱后，在換熱管外壁上冷凝成水，沿管壁下降，在加熱室的底部積聚后，經(jīng)泵輸送至一級板式換熱器，冷凝水流經(jīng)換熱器時，對進(jìn)料高含鹽污水進(jìn)行加熱，再經(jīng)蒸汽板換加熱至接近料液沸點(diǎn)進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)。通過排放少量高含鹽污水，以適當(dāng)控制蒸發(fā)濃縮器內(nèi)鹽水的濃度。
采用機(jī)械壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)處理污水，除了啟動時需要外源蒸汽外，料液進(jìn)料仍需一定蒸汽補(bǔ)充，使料液達(dá)到沸點(diǎn)進(jìn)料；正常運(yùn)行時，蒸發(fā)污水所需的熱能，主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放或交換的熱能提供，蒸發(fā)過程中主要用電代替蒸汽作為熱源。
而且，所述電解催化氧化系統(tǒng)采用FCM催化自電解工藝，對COD、氨氮、氰、酚、有機(jī)硫化物進(jìn)行氧化、還原、絮凝吸附、沉淀，達(dá)到去除作用。
而且，A/O生化系統(tǒng)采用A/O新生態(tài)脫氮脫碳工藝，所述A/O新生態(tài)脫氮脫碳工藝的核心為高效脫氮填料，所述高效脫氮填料采用有機(jī)和無機(jī)復(fù)合材質(zhì)，比表面積大、親水、親微生物，掛膜量為15-20g/L。
高效脫氮填料中，首先在最外層好氧層，碳化菌可以把有機(jī)物變?yōu)橐捉到庥袡C(jī)物和CO2，同時亞硝化菌、硝化菌可把NH3-N轉(zhuǎn)化為NO2-N和NO3-N；第二，在缺氧層，NO2-N和NO3-N可以被反硝化為N2，第三，在最里層厭氧層，不易降解有機(jī)物可以變?yōu)橐捉到庥袡C(jī)物，作為反硝化碳源，也可以在此層發(fā)生厭氧氨氧化。
而且，MBR工藝采用浸沒式膜。
MBR工藝是一種廢水處理技術(shù)，將懸浮生長生物處理與浸沒式膜過濾相結(jié)合。MBR膜在處理過程中起固液分離步驟的作用，可替代傳統(tǒng)的二級澄清池和三級過濾器。由于MBR膜的孔徑足夠小，可以防止固體顆粒通過膜，導(dǎo)致非常高的滲透（濾液水）性能。
MBR將膜過濾技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥工藝中的相同生物處理相結(jié)合。與傳統(tǒng)活性污泥工藝一樣，廢水在曝氣反應(yīng)器殼體中由活性污泥處理。污泥含有將廢水中的有害污染物（如含氮和碳化合物）轉(zhuǎn)化為危害較小的物質(zhì)的酶促潛力。為了促進(jìn)穩(wěn)定的生物活性反應(yīng)器，必須通過空氣曝氣管向系統(tǒng)提供足夠的氧氣供應(yīng)。在最后的分離步驟中，膜充當(dāng)混合液和純凈水之間的物理屏障;用真空抽吸膜。膜的外部和內(nèi)部之間的壓力差稱為跨膜壓（TMP）。清潔水被稱為“滲透物”，其可以收集在產(chǎn)水池中以進(jìn)一步回收或直接排放。
而且，所述固體催化劑為LCO臭氧催化劑。
而且，水解酸化反應(yīng)是厭氧硝化過程的兩個階段，利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明經(jīng)過臭氧催化氧化系統(tǒng)、電解催化氧化系統(tǒng)、臭氧催化氧化系統(tǒng)三次COD降解，產(chǎn)水濁度小于等于1NTU，最終產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到工業(yè)循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)要求，有效對醫(yī)藥中間體廢水進(jìn)行處理。
2、本發(fā)明將醫(yī)藥中間體廢水中氯化鈉通過濃縮離心后析出混鹽，可回收再利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
3、本發(fā)明所選工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟，對水質(zhì)變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定便于管理，采用先進(jìn)、合理、可靠的處理工藝，在確保處理效果的前提下，做到工藝流程簡潔、操作簡單、管理方便、占地小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。
4、本發(fā)明電解催化氧化系統(tǒng)采用FCM催化自電解工藝，該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。
5、本發(fā)明將三次降解后產(chǎn)水進(jìn)入到產(chǎn)水池與生活污水混合，混合后的污水進(jìn)入到A/O生化系統(tǒng)對有機(jī)物進(jìn)行降解，最后經(jīng)過濾處理使產(chǎn)水濁度小于等于1NTU，最終達(dá)標(biāo)，不但對醫(yī)藥中間體廢水有效處理，還可對生活污水一起處理。
6、本發(fā)明將醫(yī)藥中間體廢水不斷循環(huán)處理，最終達(dá)標(biāo)，可實現(xiàn)安全、環(huán)保、清潔文明生產(chǎn)，醫(yī)藥中間體廢水綜合處理是廢液處理的一大難題，本發(fā)明采用的工藝路線和處理方法可以進(jìn)行大規(guī)模的復(fù)制建設(shè)，社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境綜合效益顯著，同時也可以有效改善生產(chǎn)廢水污染的問題，對于保障區(qū)域內(nèi)居民的生產(chǎn)、生活環(huán)境，促進(jìn)人與自然的和諧相處等具有重要意義。
（發(fā)明人：李立峰;周瑞清;劉婷;劉政愷;藺小虎;趙銀平;趙世榮;張磊）
