一种发酵类制药废水的综合处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业废水处理术领域，尤其涉及一种发酵类制药废水的综合处理系统。


背景技术：

2.随着我国医药工业的飞速发展，药品生产过程所排放的废水对环境的污染也日益加剧。其中发酵类制药废水成分复杂、有机污染物种类多、浓度和盐分较高、色度和毒性较强，且含有高浓度抗生素、大量耐药细菌和耐药基因，通过常规处理工艺很难实现废水达标排放，废水中的抗生素、耐药细菌和基因更是难以完全消除。发酵类制药废水排入环境可能诱导环境微生物产生耐药性，通过食物链造成耐药基因在不同种属生物间传播，对人类健康构成严重威胁。制药工业废水的治理已成为当今我国环境保护的难题之一。
3.当前，针对发酵类制药废水的处理方法基本上采用物化预处理和二级生化处理的传统工艺，物化预处理不能有效去除发酵类制药废水中高浓度的抗生素，残留的高浓度抗生素会对生化处理中的微生物产生抑制作用，二级生化后的废水仍含有较多难以降解的有机物，难以达到我国制药废水污染物排放新标准(gb21903
‑
2008)。因此，寻找有效的发酵类制药废水的预处理和深度处理方法，探索合适的发酵类制药废水处理工艺对我国医药生产和环境保护都具有十分重要的意义。
4.高级氧化技术作为污水治理的新技术，能在反应条件下产生具有强氧化性的自由基（
•
oh、
•
so
42
–
、
•
o2–
等），通过自由基与有机污染物之间的加成、脱氢、电子转移与断键等反应，能将水体中的有机污染物转化为低毒或无毒产物，从而实现绿色排放。近年来，高级氧化处理技术越来越多的应用于难生物降解废水中废水的处理。最常见的高级氧化处理技术包括电催化氧化法、臭氧氧化、fenton法、光催化氧化等。其中电催化氧化法和臭氧氧化法具有氧化能力强、反应速率快、无二次污染、适用性强、工艺简单等特点，在处理高浓度、难生化降解废水方面具有应用潜力。电催化氧化法是在电场作用下，通过溶液电解产生具有强氧化作用的自由基，使目标污染物失去电子从而实现降解。臭氧氧化法对有机物的降解方式主要有两种，一种是以分子形式直接接触反应，另一种是在水中自行分解，产生氧化性更强的自由基，主要是
•
oh，将大分子有机物降解为小分子有机物，或完全矿化为 co
2 和 h2o。然而，单一采取电催化氧化或臭氧氧化高级氧化技术处理发酵类制药废水存在局限，在处理废水中抗生素及大分子有机物时难以取得较高的处理效率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种发酵类制药废水的综合处理系统，旨在解决上述提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种发酵类制药废水的综合处理系统，该发酵类制药废水的综合处理系统包括依次通过管路连接的过滤池、调节池、絮凝池、第一澄清池、电催化氧化单元、uasb反应器、a/o池、第二澄清池、臭氧氧化单元，所述的
过滤池、调节池、絮凝池及第一澄清池为预处理系统，通过管路依次连接；所述的过滤池中含有滤板；所述的调节池内部设置有潜水搅拌机；所述第一、二澄清池为斜板式澄清池，第一、二澄清池设有排泥口和清水口，污泥出口端连接污泥浓缩池，所述的污泥浓缩池连接污泥脱水机房，脱泥的废水进入调节池；所述第二澄清池的部分污泥回流至a/o反应器的进水端；所述的uasb反应器的出水部分回流至所述uasb反应器的进水段，所述的uasb反应器和a/o反应器为生化处理系统，所述的电催化氧化单元和臭氧氧化单元为高级氧化系统。
7.优选的，所述电催化氧化单元，包括电解槽主体，电解槽内设有若干折流挡板，挡板上挂有紫外灯且与挡板相平行，各挡板间固定有整组电极板，所述的紫外灯与电极板通过导线分别与电源相连，所述的整组电极板为若干个阳极板和阴极板，阴阳极板相互交错，通过不导电螺栓固定在一起；各阳极板之间通过导电组连接在一起，并与电源的正极相连；各阴极板也通过导电组连接在一起与电源的负极相连。
8.优选的，所述臭氧氧化单元包括臭氧反应釜、臭氧发生器、催化剂、臭氧反应釜中固定有催化剂承托层，承托层上方装有催化剂，臭氧反应釜的下端设有进水口、臭氧进气口、臭氧反应釜的上端设有出水口、反冲洗进水口、出气口。
9.优选的，所述过滤池内从左到右依次间隔设置有第一过滤网板和第二过滤网板，优选地，第一过滤网板为不锈钢筛网过滤板，第二过滤网板为封装有活性炭的过滤网板。
10.优选的，所述絮凝池中加混凝剂聚合氯化铝，助凝剂阳离子型聚丙烯酰胺。
11.优选的，所述阳极电极板为负载钌铱钛的钛板，阴极板为钛板或者不锈钢板，阳极板与阴极板之间的板间距为1cm。
12.优选的，所述进气口上气体分布器为微气泡分布器；臭氧氧化用催化剂为球状伽玛氧化铝基催化剂；出气口的臭氧通过循环泵再次回到进气口。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的发酵类制药废水综合处理工艺设置了预处理系统、生化处理系统、高级催化氧化系统，废水经过所述预处理方式能有效减轻后续物化及生化处理的负荷；通过在电催化氧化装置中加入紫外光氧化辅助装置实现了光电协同催化氧化的效果，发酵类废水在装有折流板的光电催化氧化反应器中折流流动，不仅能有效延长废水的停留时间，还提高了电催化氧化和光能利用效率；采用厌氧 好氧结合的“uasb a/o”工艺系统能有效的降低发酵类制药废水的有机物；经过生化处理后的废水已接近达标状态，但仍存在一些难降解有机分子，本实用新型中将第二澄清池的上层废水流经臭氧氧化单元，在催化剂的作用下，臭氧起到了良好的深度氧化作用，出水达到国家排放标准。
附图说明
14.图1是本实用新型的工艺流程示意图；
15.图2是本实用新型所述电催化氧化装置的结构示意图；
16.图3是本实用新型所述同一极电极片组装的示意图；
17.图4是本实用新型所述臭氧催化氧化装置的示意图；
18.附图标记：1、导线；2、进水口；3、电极组；4、电解池槽体；5、进气口；6、稳压电源；7、紫外灯管；8、折流挡板；9、曝气头；10、阀门；11、出水口；12、电源；13、反冲洗进水口；14、催化剂；15、进水口；16、压力表；17、出气口；18、出水口；19、进气口。
具体实施方式
19.为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
20.需要说明的是，本技术中预处理系统及生化处理系统中所用的各装置均为现有装置，不涉及到对其结构的改进；电催化氧化装置和臭氧氧化装置为现有装置改进，且本技术方案的重点在各装置的不同连接方式所带来的组合使用效果，因此在说明书中仅对改进装置的结构进行描述。
21.请同时参考图1至图4，下面将结合附图对本实用新型实施例的发酵类制药废水的综合处理系统作详细说明。
22.该发酵类制药废水的综合处理系统包括依次通过管路连接的过滤池、调节池、絮凝池、第一澄清池、电催化氧化单元、uasb反应器、a/o池、第二澄清池、臭氧氧化单元。
23.过滤池、调节池、絮凝池及第一澄清池为预处理系统，通过管路依次连接；过滤池中含有滤板；调节池内部设置有潜水搅拌机；所述第一、二澄清池为斜板式澄清池，第一、二澄清池设有排泥口和清水口，污泥出口端连接污泥浓缩池，所述的污泥浓缩池连接污泥脱水机房，脱泥的废水进入调节池；所述第二澄清池的部分污泥回流至a/o反应器的进水端；所述的uasb反应器的出水部分回流至所述uasb反应器的进水段，所述的uasb反应器和a/o反应器为生化处理系统，电催化氧化单元和臭氧氧化单元为高级氧化系统。
24.具体的，电催化氧化单元，包括电解槽槽体4，电解槽槽体4内设有若干折流挡板8，折流挡板8上挂有紫外灯管7且与折流挡板8相平行，各折流挡板8间固定有电极组3，紫外灯管7与电极组3通过导线1分别与电源相连，电极组3为若干个阳极板和阴极板，阴阳极板相互交错，通过不导电螺栓固定在一起；各阳极板之间通过导电组3连接在一起，并与电源的正极相连；各阴极板也通过导电组3连接在一起与电源的负极相连。
25.具体的，臭氧氧化单元包括臭氧反应釜、臭氧发生器、催化剂、臭氧反应釜中固定有催化剂承托层，承托层上方装有催化剂，臭氧反应釜的下端设有反应釜进水口15、臭氧进气口19，臭氧反应釜的上端设有出水口18、反冲洗进水口13、出气口17。
26.具体的，过滤池内从左到右依次间隔设置有第一过滤网板和第二过滤网板，优选地，第一过滤网板为不锈钢筛网过滤板，第二过滤网板为封装有活性炭的过滤网板。
27.具体的，絮凝池中加混凝剂聚合氯化铝，助凝剂阳离子型聚丙烯酰胺。
28.具体的，阳极电极板为负载钌铱钛的钛板，阴极板为钛板；进一步优选地，阴极板为不锈钢板，阳极板与阴极板之间的板间距为1cm。
29.具体的，进气口上气体分布器为微气泡分布器；臭氧氧化用催化剂为球状伽玛氧化铝基催化剂；出气口的臭氧通过循环泵再次回到进气口。
30.该系统主要由物化预处理、生化处理和高级氧化技术三个处理方式组成。由于发酵类制药废水中具有大量的抗生素、难降解大分子cod、较高的色度、较高的硬度和高含盐量等。
31.因此本实用新型在实施中首先将原水通过水泵提升至过滤池，通过过滤池中第一过滤网板过滤出较大颗粒漂浮物、颗粒物药渣和杂质，当通过封装有活性炭的第二过滤网板后，原水的色度和臭味明显降低，并能去除部分氨氮和有机物。经过过滤后的废水进入调节池，在调节池中均和调节处理，调节池均化水质是通过调节池内的潜水搅拌机和调节池
的大容积来均化水质的，目的是不同时间段的水质进入到调节池后，在调节池内存储，通过潜水搅拌机的作用，使其水量和水质都比较稳定。均衡的水质进入到后续系统，才能保证后续系统的运行稳定。废水均化后进入絮凝池，在絮凝池中加混凝剂聚合氯化铝、助凝剂阳离子型聚丙烯酰胺，废水中固体悬浮物去除率达到75%，cod的去除率达到32%。废水絮凝后进入第一澄清池进一步沉淀，澄清池的污泥出口端连接污泥浓缩池，污泥浓缩后进入污泥脱水机房脱水，脱泥后的废水流至调节池。第一澄清池中的上层清液进入电催化氧化装置，在电催化氧化装置和紫外氧化的辅助作用下，cod的去除率为45%，氨氮的去除率为30%，电催化氧化和紫外氧化后的废水大大减轻了后续生化反应的负担，加快了生化处理效果。经过电催化氧化单元后，废水进入升流式厌氧污泥床（uasb），uasb反应器对高浓度有机废水的处理更具有容积负荷高、去除效果明显、抗冲击力强、污泥浓度高的优势，具有很高的产甲烷活性。经过uasb反应器一定比例的厌氧出水回流来稀释进水浓度，提高反应器的抗冲击负荷能力。经uasb反应器处理后，废水中有机物被大幅度降解，为进一步降低废水中的污染物的含量。然而uasb由于没有脱氮能力，出水需进入好氧工艺，本实用新型采用了a/o生化处理装置。在a段设置潜水搅拌机，通过a段的水解作用对水质进行调整，改善可生化条件，提高下一步的o段处理效率；通过a段的反硝化，可去除废水中的总氮。o段采用活性污泥法，确保出水水质稳定达标排放。经过生化处理后的废水已接近达标状态，但仍存在一些难降解有机分子，本实用新型中将第二澄清池的上层废水通过臭氧氧化单元，在催化剂的作用下，臭氧起到了良好的深度氧化作用，出水达到国家排放标准。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。