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      山西某藥企制藥廢水回用及零排的工程實例

      更新時間:2021-03-25 14:53 來源: 作者: 閱讀:1738 網友評論0

      摘要:原水為山西某藥業有限公司二沉池出水,7500m3/天,具有高有機物,高鹽,高硬的特點。經多效澄清池絮凝沉淀, 高負荷超濾系統及三套水回收系統將廢水中 的COD、一二價鹽、水進行分離。 水回收率達95%,脫鹽率達98%。 含有一二價鹽的濃水送至蒸發結晶。 使用pH1.5-2的鹽酸及pH10.5-12的液堿作為常規的清洗藥劑,膜通量及壓差易于恢復。 廢水處理成本僅為3.9元/m3。 
       
      引言
       
      中國制藥廢水排放量占廢水總量的 2%,是水環境的主要污染源之一[1]。 制藥廢水具有高 COD、高鹽、難降解等特性,是公認的嚴重污染源。 常規處理法雖有一定的處理效果,但隨著環保要 求日益嚴格及人們對環境要求不斷提高, 這些傳統處理工藝已 無法滿足排放及回用要求[2]。
       
      廢水零排放技術指的是廢水經過各種水處理技術處理后,將其再處理,從而達到回用目的,回收率高且無任何廢物排出, 可達到更高環保要求[3]。 而膜技術可分離水中的一些離子及污染物,并可回收利用水資源,具有安全節能、設備操作方便等優點,因此其在制藥廢水零排中得到了人們的廣泛關注[4],目前應用最 多的主要為納濾[5]和反滲透[6]膜技術。 
       
      1 項目概況 
       
      原水為山西某藥業有限公司生化二沉池出水,7500 m3/天。 
      首先經過占地面積小, 進水量大的多效澄清池進行混凝沉 淀,水體軟化的同時也可去除部分 COD。采用高負荷超濾對濁度 和大分子有機物進行去除,最大允許進水濁度達 50NTU,出水濁 度 0.1NTU。 再利用反滲透進行過濾,水回收率達 90%。 其濃水進入納濾進行一二價鹽分離,濃水成分為硫酸鈉,送至蒸發結晶, 濾液為氯化鈉和硝酸鈉,進入下一級反滲透處理,此納濾系統回收率達 75%。 二級反滲透對一價鹽溶液進行濃縮且具有 75%的 水回收率,濃水送至蒸發結晶,產水回用。 多級水回收系統綜合 水回收率達 95%,鹽截留率達 98%。 系統濃鹽水的體積小,減少了后續蒸發負擔曰 實現一二價鹽分離, 分別進入蒸發器獲得結 晶。 運行通量、壓力穩定,且膜的清洗簡單,僅需使用鹽酸及液堿 作為常規清洗藥劑,通量及壓差易于恢復。 此系統實現了污水回用及零排目標。
      2 各工藝單元介紹 
       
      2.1 預處理
       
      原水池;500m3曰多效澄清池進水泵;150m3/h,4 用 2 備曰多效 澄清系統;3000m3/d,4 組。
       
      2.2 高負荷超濾
       
      超濾進水箱;200m3曰超濾進水泵;120m3/h,5 臺曰自清洗過濾 器;100 m3/h,5 臺曰超濾模組及滑架;5 臺曰超濾反洗泵;160m3/h,2 用 1 備曰超濾反洗壓縮空氣系統;10m3曰超濾產水箱;500m3曰超濾 清洗水箱;10m3曰超濾清洗泵;160m3/h,2 臺曰超濾反洗水收集箱;30m3曰超濾反洗水排放泵;50m3/h,2 臺。 
       
      2.3 水回收系統1
       
      進水泵:70m3/h,5 臺曰;保安過濾器:5 臺曰;高壓泵:70m3/h,5 臺;循環泵:100m3/h,20 臺;增壓泵:20m3/h,5 臺;水回收系統清洗水箱:30m3, 帶電加熱 30KW, 共 2 臺; 水回收系統清洗泵:70m3/h,2 臺;水回收系統清洗保安過濾器:70m3/h,1 臺。 
       
      2.4 水回收系統2
       
      進水泵:20m3/h,2 臺; 保安過濾器:2 臺; 高壓泵:20m3/h,2 臺曰循環泵:60m3/h,6 臺;增壓泵一:14m3/h,2 臺;增壓泵二:8m3/h, 2 臺。 
       
      2.5 水回收系統3
       
      進水泵:15m3/h,2 臺;保安過濾器:2 臺;高壓泵:15m3/h,2 臺;循環泵:48m3/h,6 臺;增壓泵:8m3/h,4 臺。 
       
      3 運行過程控制
       
      3.1 運行過程
       
      (1)多效澄清池;設定澄清池進水量 90m3/h,污泥外排量13.5m3/h,pH10.5,污泥濃縮池排泥量 6.3m3/h,相關泵根據設定值自動調頻。
      (2)超濾;沖水時間 15s;每 30min 系統自動進行反洗;設定 流量 80 m3/h,系統根據設定值自動調頻。
      (3)回收系統;回收系統 1 流量 70 m3/h,K 系數 10;回收系統2流量 20 m3/h,K 系數 4;回收系統 3 流量 15 m3/h,K 系數 4。 
       
      3.2 膜的清洗
       
      (1)超濾。 跨膜壓差達到 50KPa 需用 500ppm 的 NaClO 或 pH1.5 的硫酸溶液清洗。 在溫度 30-40度下循環 1h。 堿和酸分別 清洗有機污染物及無機鹽垢。 清洗后,壓差從 50KPa 降至 10KPa以下。
      (2)回收系統。清洗判斷:當壓降較初始值升高 15%或產水量較初始值下降 15%或截留率下降 15%。 普通的酸堿作為清洗劑即可,溫度 30-40度。酸洗和堿洗 pH 分別 2 和 12。堿和酸分別用來清洗有機污染物及無機鹽垢。
       
       3.3 濃水處理
       
      濃水一部分為納濾濃縮液袁成分為硫酸鈉袁188 m3/d;另一部分為二級反滲透濃液袁成分為氯化鈉及硝酸鈉袁140 m3/d。 送至蒸發結晶器結晶。濃水體積小袁納濾濃水及二級反滲透濃水分別僅占進水的 2.5%及 1.8%。
       
       4 費用核算 
       
      電能院年耗量 792.0 萬元,總價 396.0 萬元。藥耗院氫氧化鈉、 PAC、硫酸、阻垢劑、還原劑、氧化劑年耗量分別為 99.1、37.1、 178.2、1.6、1.9、.9 萬公斤, 總價分別為 396.0、22.3、89.1、47.5、 5.9、3.9 萬元。其他藥劑總價 10.0 萬元。每年合計 970.7 萬元,總處理水量 247.5 萬噸,處理費用 3.9 元/噸。
       
       結語
       
      本項目中使用多效澄清及雙膜法處理制藥廢水,系統自動化程度高、操作簡便、穩定性高、處理成本低, 通過濾液回用、濃水外運,實現了廢水處理的零排放,有客觀的經濟及環保效益。
       
      參考文獻
      [1] 范舉紅,劉銳,余素林,等.分質預處理強化制藥廢水處理效果 的研究[J].中國給水排水,2012,28(23):34-37.
      [2] 饒斌,張立娜,曹輝,等.卷管式及碟管式膜應用于制藥廢水分 鹽零排放的中試工程運行分析[J].工業用水與廢水,2018,49(2):72-75.
      [3] 涂凱,許高鵬,吳昊,等.某化工制藥廢水處理野零排放冶工程實例研究[J].山西化工,2018,173(1):147-149.
      [4] LI S Z,LI X Y,WANG D Z,et al.Membrane (RO-UF)filtration forantibiotic wastewater treatment and recovery of antibiotics [J].SepPurifTechnol,2004,34(1/3):109-114。
       [5] 魏新渝,王志,王紀孝,等.納濾深度處理抗生素制藥廢水膜污 染及其控制研究[J].膜科學與技術,2009,29(4):91-97。
       [6] 張圣敏,李永麗.制藥廢水零排放技術應用研究[J].工業水處理, 2016,36(12):109-111。
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