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从“重力沉淀”到“膜分离”:MBR如何改写污水处理工艺逻辑?
某制药厂废水处理案例分析
发布时间:
2025-03-13
来源:
某制药厂废水处理案例分析
一、废水概况
某制药厂每天产生约 400m³ 棕黑色混浊废水,含有淀粉、发酵残渣、羟基吡嗪、氯乙酰胺、长链亚胺类化合物及硫酸盐类化合物等,成分复杂,有机物浓度高,色度重,属难处理的工业废水。
二、案例工艺流程图

三、处理目标
综合考虑经济与环境效益,确定废水处理目标为:有效去除各类污染物,使出水水质达到国家规定的排放标准,减少对环境的污染。
- 药厂废水常用工艺
(一)预处理
1. 格栅过滤:利用格栅拦截废水中的大颗粒悬浮物和漂浮物,防止后续处理设备堵塞和损坏,降低处理难度和成本。
2. 气浮法:通过气浮池中的微气泡将废水中的悬浮物和部分有机物带至水面,形成浮渣后去除,操作简单、能耗低、投资少,适合预处理阶段快速去除大量悬浮杂质。
3. 铁炭法:在铁炭微电解池中,铁炭颗粒作为电极,废水作为电解质溶液。铁在微电解过程中作为阳极不断腐蚀溶解,产生亚铁离子,与废水中的有机物发生氧化还原反应,破坏有机物结构,提高废水的可生化性,为后续生物处理创造有利条件。
(二)深度处理
1. Fenton试剂处理法:在Fenton氧化池中,向废水中加入Fenton试剂(过氧化氢和铁盐),利用过氧化氢在铁盐催化下产生的强氧化性羟基自由基(·OH),对废水中的难降解有机物(如羟基吡嗪、氯乙酰胺等)进行深度氧化分解,将其转化为小分子有机物或无机物,进一步降低废水的COD和色度,提高废水的可生化性。
2. 臭氧氧化法:将臭氧通入臭氧氧化池中的废水中,利用臭氧的强氧化作用进一步降解废水中的有机污染物,破坏有机物的化学键,使大分子有机物分解为小分子有机物,提高废水的可生化性,同时去除部分色度和异味。
(三)生物处理
1. 厌氧处理:采用上流式厌氧污泥床(UASB)法,在厌氧反应器中,废水自下而上通过厌氧污泥床,污泥中的厌氧微生物将废水中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体,同时降低废水的COD和BOD₅,实现有机物的高效去除。产生的沼气可作为能源回收利用,具有一定的经济效益。
2. 好氧处理:在A/O生化池中,废水先经过缺氧区,利用缺氧微生物的反硝化作用去除废水中的硝态氮;然后进入好氧区,好氧微生物在有氧条件下将废水中的有机物进一步分解为二氧化碳和水,同时去除废水中的氨氮等污染物,确保废水达到排放标准。
(四)后处理
1. 活性炭吸附:经过前面的处理后,废水中的有机物含量已大大降低,但可能仍含有少量残留的有机物和色度。利用活性炭吸附池中的活性炭的多孔结构和强吸附性,对废水中的残留有机物、色度等进行吸附去除,进一步提高出水水质,使出水更加清澈、无色、无味。
2. 膜分离技术:采用反渗透或纳滤膜等膜分离技术对废水进行深度处理。在膜分离设备中,废水在压力作用下通过半透膜,水分子和少量小分子物质可通过膜,而有机物、盐类等大分子物质则被截留。通过膜分离技术可进一步去除废水中的有机物和盐类物质,确保出水达到更高的排放标准,甚至可实现中水回用,提高水资源的利用率。

五、流程分析
1. 预处理阶段:通过格栅、气浮和铁炭法的组合,有效去除了废水中的大颗粒悬浮物、部分有机物和发酵残渣等,降低了废水的毒性和后续处理难度,提高了废水的可生化性,为后续的生物处理和深度处理奠定了良好基础。
2. 深度处理阶段:Fenton试剂处理法和臭氧氧化法的联用,充分发挥了两种高级氧化技术的优势,能够有效分解废水中的难降解有机物,如羟基吡嗪、氯乙酰胺等,进一步降低了废水的COD和色度,提高了废水的可生化性,使废水中的有机物更易于被生物降解。
3. 生物处理阶段:UASB厌氧处理和A/O好氧处理的组合工艺,利用厌氧微生物和好氧微生物的协同作用,高效地分解废水中的有机物和氨氮等污染物,实现了废水的无害化处理。同时,UASB厌氧处理过程中产生的沼气可作为能源回收利用,具有一定的经济效益和环境效益。
4. 后处理阶段:活性炭吸附和膜分离技术的联合应用,作为整个处理工艺的把关环节,能够进一步去除废水中的残留有机物、色度和盐类物质,确保出水水质稳定达标,甚至可达到中水回用的标准,提高了水资源的利用率,减少了对环境的污染。
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