红霉素制药废水处理工程论文.doc

1000t /d 红霉素废水处理工程学生姓名纪佳熙班级化药 1202 专业名称化学制药技术系部名称制药工程系指导教师张之东提交日期答辩日期河北化工医药职业技术学院 2014 年 12 月摘要简述了目前制药行业的生产状况、废水来源及水质特点, 介绍了国内制药废水处理领域常用的工艺及发展现状。针对本设计给出的红霉素生产废水水质水量变化大, 悬浮物浓度高, 含有难生物降解及有毒物质的特点, 提出了采用上流式厌氧污泥床反应器加内循环好氧生物流化床进行处理的组合工艺。分析了处理工艺中各主要工艺处理, 出水水质将会得到明显改善,并可达到《污水综合排放标准》一级标准。关键词: 制药废水上流式厌氧污泥床反应器内循环好氧生物流化床强度第一章概论随着医药工业的发展,制药废水已经成为严重的污染源之一。制药工业废水主要包括四种:抗生素工业废水;合成药物生产废水;中成药生产废水;各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水。由于药物品种繁多,在药物生产过程中,需使用多种原料,生产工艺又比较复杂,因而废水组成也十分复杂,其处理难度也比较大。我国抗生素的研究从 20世纪 20年代开始,而生产则于 50年代初。近年来,逐渐采用电脑控制发酵以及基因技术,来提高发酵效果。但是,目前在抗生素的筛选和生产,菌种选育等方面仍存在许多难点,出现原料利用率低提炼纯度低,废水中残留抗生素含量高等诸多问题,造成严重的环境污染和不必要的浪费。环境问题已经成为世界性的难题之一,严重的环境问题已经构成了对人类生存的威胁,人们已开始认识到经济发展和环境保护是不可分割的整体,只有切实有效地保护环境, 才能确保可持续发展。水是地球上唯一不可替代地自然资源,我的四分之一,水源不足、水体污染和水环境恶化已成为经济发展的制约因素, 保护水资源,防治水污染、改善水环境是实施可持续发展的必由之路。本设计针对目前水污染中严重的污染源之一的抗生素废水悬浮物高、毒性大,不易处理的特点, 先介绍了抗生素生产的一般工艺流程,产生抗生素废水的生产环节,以及抗生素废水的水质特征。熟悉其特点是我们对其进行针对性处理的第一步。接着回顾和展望了国内外处理抗生素废水常用的工艺流程,以及其该工艺的原理、优缺点,最后针对本设计的原废水具体特点和相关水质参数,提出本设计的工艺流程,并进行相关工艺计算、主要设备强度计算,根据要求做出工艺流程图、平面布置图及主要设备详图。 废水水质 抗生素废水: 主要包括发酵废水、酸碱废水、有机溶剂及洗涤废水等。微生物发酵法生产抗生素的一般工艺流程及排污点见图 1-1 。种子罐发酵罐发酵废液预处理冲洗废水冷却废水冲洗废水废菌丝体(加酸碱、预处理) 分离提取抗生素(离子交换、萃取、吸附、结晶、沉淀等) 精制提纯(脱色、结晶、干燥等) 成品废水浓溶液(废母液) 冲洗(罐)废水倒罐废液高浓度有机废水由中间槽经管路通过废液喷雾器送人炉本体内,燃料油经燃烧装置自动点火,喷人焚烧废液,焚化燃烧 3d ,可将废液内有机物充分氧化,使其焚化效率与去除率达 95 %以上,产生的废气达到无异味、无恶臭、无烟的完全燃烧的效果,经喷淋洗涤装置去除 10μm以上的粉尘,将符合排放标准的废气排放至大气。该焚烧处理系统处理能力 600kg /h,废水水质 COD 高达 330000 mg/L 。使用废液专用焚烧炉,可将高浓度有机废液用焚烧的方法处理掉,不仅可以大大削减废水中高浓度有机污染物的含量,而且对提高厂区及周边地区环境污染的控制具有重要意义。由于焚烧法具有高温分解和深度氧化的特性,对有毒、有害废物的处理是其它方法无法取代的。用焚烧方法处理高浓度有机废水具有投资少、占地面积少、见效快及操作不受气候影响的优点。如果用废溶媒及废酒精做辅助燃料以废烧废,可以降低运行成本。其热能还可以回收利用。 厌氧-好氧两级生化法处理制药废水 . 工艺原理由于该种类废水的 COD cr浓度比较高,且好氧法处理高浓度有机废水有其自身的缺陷, 因而仅用单一的好氧处理很难实现达标排放,但是厌氧法却对处理高浓度有机废水有一定优势。制药废水中含有抗生素,对好氧菌种有毒性,能抑制好氧菌的活性。然而厌氧菌却能进行好氧菌所不能进行的解毒反应,能将废水中的抗生素有效地降解。从厌氧降解三阶段理论来分析,在降解过程中,主要发生抑制作用的是在产甲烷阶段,酸化阶段细菌的适应能力强,能耐很高的毒物浓度,能充分利用第一阶段水解菌的产物,使抗生素及其代谢中间产物得以降解,有利于最后阶段产甲烷过程和后续处理。虽然厌氧法能直接处理高浓度有机废水,但是厌氧法出水的 CODcr ,BOD 浓度仍很高,且带有臭味,不能直接徘放,因而考虑增加好氧处理来克服厌氧处理的缺点。另外,利用厌氧法处理高浓度有机废水不仅最大限度