生物制藥公司廢水處理的工藝設(shè)計[畢業(yè)論文+開題報告+文獻綜述]

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　生物制藥公司廢水處理的工藝設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 環(huán)境工程 <

2、/p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p

3、>　　生物制藥公司在其生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水具有COD濃度高、色度及味度大、硫酸鹽濃度高、難于生物降解等特點。本文通過對某生物制藥公司的廢水進行混凝預(yù)處理及生化處理研究，確定其所用的混凝劑為三氯化鐵，每1L廢水中應(yīng)投加濃度為10%(質(zhì)量百分比濃度)的三氯化鐵0.2ml，最適pH為7.99。經(jīng)過混凝預(yù)處理后，COD濃度及硫酸鹽濃度均有一定的一下降，從而減少了硫酸鹽對于后續(xù)生物處理中的微生物的毒害作用。經(jīng)實驗可得，該種廢水中含有大量的

4、難生物降解物質(zhì)，造成廢水采用普通的生化處理效率低。在本論文中討論了采用其他方式諸如生物強化技術(shù)、紫外光照等對此種含大量難降解物質(zhì)的廢水的研究情況。文中還通過試驗確定了此種廢水的仄氧水解常數(shù)，為4.35d-1。此外，采用活性炭對此種廢水進行吸附，可使出水COD達(dá)到國家生物制藥行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(GB978-1996，300mg/L)，從而為此種廢水的進一步處理研究提供參考。</p><p>　　關(guān)鍵詞：生物藥廠廢水；

5、混凝預(yù)處理；生化處理；活性炭吸附</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Antibiotic is the widest-used material in the world. Its production will produce large amount of waste water, which is higher COD c

6、oncentration etc. According to Preliminary treatment Study, in the course of coagulate process, the best flocculating agent is Fecl3, The quality concentration is 10%, the quantity is 0.2ml/L,and the waste water pH is 7.

7、99. After that the concentrations of COD and SS，are lower so that they will not poison tiny organism later, The efficiency is low because of all the </p><p>　　Keywords: effluent of producing antibiotic; coag

8、ulate treatment; Biochemical treatment; aetivatedcarbon absorbing</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1．1生物制藥公司廢水概述1</p><p>　　1．2

9、生物制藥公司廢水的水質(zhì)特征2</p><p>　　1.3 設(shè)計任務(wù)、依據(jù)及原則3</p><p>　　1.4生物制藥公司廢水處理的工藝評述3</p><p>　　1.4.1物化處理3</p><p>　　1.4.2好氧生物處理3</p><p>　　1.4.3厭氧生物處理4</p><p

10、>　　1.4.4組合式廢水處理流程4</p><p>　　1.4.5其他處理方法4</p><p><b>　　2方案選擇5</b></p><p><b>　　2.1混凝處理5</b></p><p>　　2.1.1混凝的基本原理5</p><p>　　2.

11、1.2混凝劑的確定6</p><p>　　2.1.3 PH值6</p><p>　　2.1.4投放量6</p><p><b>　　2.2生化處理6</b></p><p>　　2.2.1 廢水的厭氧處理6</p><p>　　2.2.2 廢水的好氧處理8</p><

12、;p>　　2.3 活性炭吸附9</p><p>　　3 . 生物制藥廠廢水處理的工藝設(shè)計和投資預(yù)算11</p><p>　　3.1主要處理構(gòu)(建)筑物設(shè)計11</p><p>　　3. 2 工程投資及成本分析14</p><p>　　3.2.1．工程投資14</p><p>　　3.2.2.成本分析

13、15</p><p>　　3.3 經(jīng)濟和環(huán)境效益15</p><p><b>　　4.結(jié)論16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附錄18</b>&

14、lt;/p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1．1生物制藥公司廢水概述 </p><p>　　目前國內(nèi)應(yīng)用的較多的藥物種類就是生物制藥。所謂生物制藥，是指通過微生物的生命活動，將糧食等有機原料進行發(fā)酵、過濾、提煉而成，屬發(fā)酵工業(yè)范圍。此類藥品是具有在低濃度下選擇性抑制或殺滅其它菌種微生物或腫瘤細(xì)胞能力的化學(xué)物質(zhì)，是人類控制感

15、染性疾病、保障身體健康及防治動植物病害的重要化學(xué)藥品，但是由于抗生素在篩選和生產(chǎn)、菌種選育等方面仍存在著許多技術(shù)難點，從而出現(xiàn)原料利用率低、提煉度低、廢水中殘留抗生素含量高等諸多問題，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染與不必要的浪費，影響了生物制藥公司的社會效益與經(jīng)濟利益。生物制藥生產(chǎn)工藝包括微生物發(fā)酵、過濾、萃取結(jié)晶、化學(xué)方法提取、精制等過程。由生物藥廠的生產(chǎn)流程可知，廢水主要為:</p><p>　　(1)提取工藝的結(jié)晶液、

16、一廢母液，屬高濃度有機廢水。本類廢水如果不含最終成品，則BoD為4000-13000mL;如果發(fā)酵過程不正常，發(fā)酵罐出現(xiàn)染菌現(xiàn)象時，導(dǎo)致整個發(fā)酵過程失敗，必須將廢發(fā)酵液排放到廢水中，從而增大了廢水中有機物及抗生素類藥物的濃度，使得廢水中COD、BOD值出現(xiàn)波動高峰，此時廢水的BOD可高達(dá)l04mg/L。</p><p>　　(2)洗滌廢水，屬中濃度有機廢水。洗滌水的成份與發(fā)酵廢水相似，BOD為500-1500mg

17、/L。</p><p>　　(3)冷卻水。廢水中污染物的主要成份是發(fā)酵殘余的營養(yǎng)物，如糖類、蛋白質(zhì)、脂肪和無機鹽類)，其中包括酸、堿、有機溶劑和化工原料等。</p><p>　　抗生素廢水是國際上公認(rèn)的毒性強、處理難度高的工業(yè)廢水。在醫(yī)藥工業(yè)中采用的復(fù)合生物技術(shù)處理抗生素廢水具有較大的社會和經(jīng)濟效益?？股毓I(yè)有機廢水主要是經(jīng)過提煉后的廢發(fā)酵液，包括蒸餾回收溶媒后的殘留液、離子交換吸附后的

18、廢液以及染菌倒灌的廢液等。廢水中含有高濃度有機物和懸浮固體，一般不含重金屬和劇毒的化學(xué)物質(zhì)，但化學(xué)需氧量很高，排入江河后將嚴(yán)重耗氧，破壞天然水質(zhì)的自凈能力，引起水質(zhì)變黑，傳播病菌，釀成公害。一般情況下，發(fā)酵液中抗生素的分離提取率僅60%-70%，未被提取的抗生素隨廢水排放，因此廢水中含有殘留抗生素及其中間代謝產(chǎn)物，它們會對微生物活性產(chǎn)生抑制。同時，培養(yǎng)基的高濃度有機成分、抗生素發(fā)酵和提取工藝中使用的氨水、硫酸鹽、表面活性劑和酸、堿、有機

19、溶劑等也隨同結(jié)晶母液一起排放，這些污染組分中的許多物質(zhì)也都對生物處理過程有抑制作用。所以抗生素工業(yè)廢水是一類含高硫酸鹽、高氮和多種抑制物的難生物降解高濃度有機廢水。在眾多的部分發(fā)酵工程制藥產(chǎn)品中，抗生素是目前國內(nèi)外研究較多的生物制藥，其生產(chǎn)廢水也占醫(yī)藥廢水的大部分。</p><p>　　1．2生物制藥公司廢水的水質(zhì)特征</p><p>　　抗生素廢水可分為:提取廢水、洗滌廢水和其他廢水，廢

20、水排污點見圖1-1。</p><p>　　抗生素廢水的主要來源包括以下幾個方面：</p><p><b>　?、侔l(fā)酵廢水</b></p><p>　　本類廢水如果不含有最終成品，BoD：為4000-13000mg/L。</p><p>　?、谒?、堿廢水和有機溶劑廢水</p><p>　　是在發(fā)酵產(chǎn)

21、品的提取過程，需采用一些提取工藝和特殊的化學(xué)藥品造成的。</p><p>　?、墼O(shè)備與地板等的洗滌廢水</p><p>　　洗滌水的成份與發(fā)酵廢水相似，BOD：為500一巧()0mg/L。</p><p><b>　　④冷卻水</b></p><p>　　主要成份是發(fā)酵殘余的營養(yǎng)物，如糖類、蛋白質(zhì)、脂肪和無機鹽類，其中包

22、括酸、堿、有機溶劑和化工原料等到。</p><p>　　因而，該類廢水成份復(fù)雜，有機物濃度高，溶解性和膠體性固體濃度高，pH值經(jīng)常變化，溫度較高，帶有顏色與氣味，懸浮物含量高，含有難降解物質(zhì)和抑菌性作用的抗生素，并有生物毒性。其具體特征如下：</p><p>　?、貱OD濃度高(5~809 mg/L)</p><p>　　②廢水的SS濃度高(0.5-25g/L)&l

23、t;/p><p>　　③存在難生物降解和抑菌作用的抗生素類等毒性物質(zhì)</p><p><b>　?、芰蛩猁}濃度高</b></p><p><b>　?、菟|(zhì)成份復(fù)雜</b></p><p>　?、匏啃∏议g歇排放，沖擊負(fù)荷較高</p><p>　　圖1-1生物制藥廠生產(chǎn)廢水排污點

24、示意圖</p><p>　　1.3 設(shè)計任務(wù)、依據(jù)及原則</p><p>　　以糧食或糖蜜為主要原料生產(chǎn)抗生素生產(chǎn)工藝流程見圖1-2。</p><p>　　下面對傳統(tǒng)青霉素的生產(chǎn)工藝作簡單的介紹，以便了解抗菌素類制藥廢水</p><p>　　的來源和水質(zhì)特征。青霉素是p一內(nèi)酞胺類抗生素的主要代表，生產(chǎn)過程如下:</p><

25、p><b>　　①種子制備</b></p><p><b>　?、诎l(fā)酵生產(chǎn)</b></p><p>　?、矍嗝顾氐奶崛∨c精制</p><p>　　圖1-2以糧食或糖蜜為主要原料生產(chǎn)抗生素生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　1.4生物制藥公司廢水處理的工藝評述</p><p&g

26、t;<b>　　1.4.1物化處理</b></p><p>　　劉言軍等人公司采用自制的聚合氯化硫酸鋁(PACS)和聚合氯化硫酸鋁鐵(PAFCS)處理某制藥廠廢水，一次與二次混凝處理COD去除率均在80%以上，可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，采用含ca2+復(fù)合絮凝劑對抗生素制藥廢水進行混凝處理，COD去除率可達(dá)71-77%，SS去除率達(dá)87-89%，可大輻度地削減廢水中殘留抗生素的抑菌效力，抗生素處理

27、廢水的藥物效價去除率大于90%。物化處理還可作為其他處理方式的前處理方式，如絮凝-電解法處理麻黃素廢水，絮凝-厭氧-好氧處理抗菌素廢水。</p><p>　　1.4.2好氧生物處理</p><p>　　宋雷等人采用低氧一好氧工藝處理某制藥廢水，處理后各項指標(biāo)穩(wěn)定，COD去除率為92.5%，用活性污泥法處理小諾霉素發(fā)酵廢水，COD去除率在85.40-89.7%之間。生物接觸氧化法處理含制藥殘

28、液廢水，出水可達(dá)標(biāo)：生物膜法處理四環(huán)素工業(yè)廢水，微生物對廢水COD在2天內(nèi)可達(dá)76%。</p><p>　　1.4.3厭氧生物處理</p><p>　　UASB十AF處理維C廢水，COD去除率大于80%；而采用常溫UASB反應(yīng)器處理VC、SD和葡萄糖廢水，COD去除率也可大于80%。</p><p>　　1.4.4組合式廢水處理流程</p><p

29、>　　混凝+兼氧一好氧生物接觸氧化法十氧化脫色處理撲熱息痛廢水，水解---好氧法處理青霉素、慶大霉素、鏈霉素等十多種產(chǎn)品的生產(chǎn)廢水，均取得了良好的處理效果。還有SBR法處理生物制藥廢水，當(dāng)廢水COD在1180-3061mg/L之間變化時，出水COD都小于300mgL，能滿足國家制藥廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1.4.5其他處理方法</p><p>　　用納濾膜對潔霉素廢水進行

30、分離，即減少了潔霉素對微生物的抑制作用，又可回收潔霉素。用聚丙烯中空纖維膜一生物反應(yīng)器處理生物制藥廠廢水，由于生化作用的增強及膜對微生物及溶解性有機大分子膠粒的截留，COD、55去除率都有很大的提高，并且由于維持了較長的泥齡及膜的截留作用，使硝化菌在曝氣池中積累，對NH:一N去除率可達(dá)80%左右。</p><p><b>　　2方案選擇</b></p><p>　　抗

31、生素是目前國內(nèi)消耗最多的藥品，其生產(chǎn)具有明顯的經(jīng)濟效益。但是，由于其生產(chǎn)中的很多技術(shù)難題沒有得到解決，造成抗生素的生產(chǎn)污染嚴(yán)重，其工業(yè)廢水成為含難降解和生物毒性物質(zhì)，高色度、高濃度N、S有機廢水。目前，國內(nèi)外對抗生素廢水的治理技術(shù)不多且不成熟，多以好氧為主。由于該類廢水是高濃度的有機廢水，好氧工藝實際的處理效率很低。從80年代起，厭氧為卜的厭氧-好氧生物處理組合工藝逐漸成為抗生素廢水處理的主導(dǎo)工藝。國內(nèi)當(dāng)前采用的好氧、厭氧生物處理工藝在

32、一定程度上代表了抗生素廢水處理的國際技術(shù)水。</p><p>　　提出可行的治理工藝路線為：前處理厭氧-好氧組合工藝。前處理是使物料的理化性狀適合于后續(xù)生物處理，除調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)，還有去除生物抑制物質(zhì)的作用?？蛇x擇混凝沉淀法及過濾法等。厭氧段的目的是利用高效厭氧工藝容積負(fù)荷高，COD去除率高等優(yōu)點。而在好氧段，為了避免在高水力負(fù)荷下，不會出現(xiàn)硝化菌隨水流失的情況，及保證系統(tǒng)有較高的生物學(xué)量，可引入膜生物技術(shù)。&l

33、t;/p><p>　　實驗中用水取自某制藥廠，主要產(chǎn)品為青霉素。取水處為廢水綜合排放口，根據(jù)該廠生產(chǎn)情況，所取廢水主要為洗滌廢水，廢水較渾濁，水溫稍高，溶媒味道較重。經(jīng)過加濃硫酸進行水質(zhì)保存后，在實驗室分析各項指標(biāo)見表2-1。</p><p>　　表2-1原水水質(zhì)分析</p><p><b>　　2.1混凝處理</b></p><

34、;p>　　2.1.1混凝的基本原理</p><p>　　混凝澄清法是指在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚為絮凝體，然后予以分離除去的水處理方法。膠體溶液或懸浮液穩(wěn)定的原因是：固體微粒帶有同性電荷形成布朗運動；溶液中的親水膠體，在分子的周圍保持較厚的水層，有形成真溶液的傾向。膠體或懸浮液形成分散體系就是依靠細(xì)微粒度，荷同性電荷以及在水中的溶解作用而形成穩(wěn)定狀態(tài)的，因而必須投加混凝劑來破壞他們的穩(wěn)

35、定性?；炷褪窃诨炷齽┑碾x解和水解產(chǎn)物的作用下，使水中膠體污染物質(zhì)和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)并聚集為具有可分離性的絮凝體的過程，其中包括凝聚和絮凝兩個過程，統(tǒng)稱為混凝。</p><p>　　2.1.2混凝劑的確定</p><p>　　在進行混凝實驗時，混凝劑選用實驗室常用的五種混凝劑，分別為硯氯化鐵(FC)、聚合氯化鋁(隊C)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFs)及陽離子隊PAM。根據(jù)五種混凝

36、劑的經(jīng)驗使用濃度及使用量進行混凝劑品種篩選的試驗，各種混凝劑的經(jīng)驗使用量及使用濃度確定混凝處理水力學(xué)條件為:混合階段轉(zhuǎn)速為400:/min，混合時間為30s;反應(yīng)階段轉(zhuǎn)速為70r/min，反應(yīng)時間為15min。</p><p><b>　　2.1.3 PH值</b></p><p>　　將1000耐原水置于1000ml的燒杯內(nèi)，根據(jù)前述所定的混凝條件，分別加入五種混凝

37、劑。在六聯(lián)定時變速攪拌機上進行混凝實驗。此時，原水的PH=1.69。混凝劑的篩選試驗數(shù)在經(jīng)過進行水質(zhì)保存的條件下，三氯化鐵的SS去除率最為理想，出水SS遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，即70mg/L。因而選定在此條件下所用的混凝劑種類為三氯化鐵(質(zhì)量百分比濃度10%)。</p><p><b>　　2.1.4投放量</b></p><p

38、>　　在三氯化鐵使用濃度為10%(質(zhì)量百分比濃度)，PH=7.99及陽PAM的使用濃度為0.5%(質(zhì)量百分比濃度)，PH=6.94的情況下，混凝劑經(jīng)驗投加量，進行混凝劑最適投加量的試驗。若以只氯化鐵為混凝劑，每兒廢水中加入0.02gFC，其最佳PH值為7.99；而若以陽以M為混凝劑，每llJ廢水中加入0.0025g的陽離子PAM，其最佳PH值為6.94。混凝劑的投加量并不是影響廢水混凝效果的主要因素，它除與水中微粒種類、性質(zhì)和濃度

39、有關(guān)外，還與混凝劑的品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)，應(yīng)視具體情況而定。對于有機高分子絮凝劑對劑量較為敏感，稍有過量，就容易造成膠體的再穩(wěn)定。</p><p><b>　　2.2生化處理</b></p><p>　　2.2.1 廢水的厭氧處理</p><p>　　(1) 廢水的厭氧處理原理</p><p>　　廢水的厭氧處理

40、是在沒有游離氧的情況下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解，穩(wěn)定的一種無害化處理方法四。在厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機化合物被降解，轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物，同時釋放能量。其中，大部分能量以C值的形式出現(xiàn)，可回收利用。同時，僅少量有機物被轉(zhuǎn)化，合成新的細(xì)胞組成部分。</p><p>　　1979年布利安特等人提出了厭氧消化的二階段理論，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1厭氧消化

41、的二階段理論</p><p>　　第一階段，可稱為水解發(fā)酵階段。水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有機物因相對分子質(zhì)量大，不能透過細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用，它們在第一階段被細(xì)胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。而后在發(fā)酵細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并被分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵是有機化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降

42、解過程，在此過程中，溶解性有機物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、酸類、乳酸、COZ、HZ、HZS、甲氨等。與此同時，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)。第一階段，稱為產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段，是由一類專門的細(xì)菌，稱為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌，將丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等轉(zhuǎn)化為乙酸、C()2、H。第三階段，稱為產(chǎn)甲烷階段。由產(chǎn)甲烷菌利用乙酸、H、CO，產(chǎn)生CH。</p><p>　　(2)難降

43、解生物制藥有機物的厭氧處理</p><p>　　Giger和Robert定義“難生物降解”為：如果一個化合物在一種特定的環(huán)境下，經(jīng)歷任意長時間仍保持它的同一性，就可將這個化合物定義為難生物降解化合物。這其中也包括某些可以生物降解的化學(xué)品，在某些環(huán)境條件下可能變成難生物降解物質(zhì)。難生物降解的有機物的化學(xué)結(jié)構(gòu)阻止了各種不同程度的微生物降解。慶幸的是出現(xiàn)了一個全新的厭氧生物技術(shù)，即難生物降解物質(zhì)共代謝二級處理。許多含有

44、低濃度難生物降解有機物的工業(yè)廢水具有足夠的BOD和COD，可作為一級基質(zhì)供二級代謝，而不需要向廢水中補充其他電子供體。</p><p>　　(3)厭氧水解常數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)前述，可以看出此種廢水中含有大量的難降解物質(zhì)，采用普通的生物法難以實現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。因而在此處，選擇了在厭氧水解之后加入好氧曝氣工藝，以保證廢水中可生物降解的物質(zhì)全部降解掉。</p>&

45、lt;p>　　2.2.2 廢水的好氧處理</p><p><b>　?。?）好氧處理原理</b></p><p>　　好氧生物處理是在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主，使有機物降解穩(wěn)定的無害化處理方法。廢水中存在的有機污染物，乍要以膠體、溶解狀為主，作為微生物的營養(yǎng)源。這些高能位的有一機物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級釋放能鼠，最終以低能位的無機物質(zhì)穩(wěn)定下來。

46、好氧生物處理的過程，如圖2-2示。</p><p>　　圖2-2廢水好氧生物處理過程示意圖</p><p>　　有機物被微生物攝取后，通過代謝活動，一方面被分解穩(wěn)定，并提供微生物生命活動所需的能量:另一方面被轉(zhuǎn)化，合成為新的原生質(zhì)的組成部分，即微生物自身生長繁殖。這一部分就是廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分，通常稱為剩余活性污泥或生物膜。</p><p>

47、　?。?）曝氣原理及設(shè)計</p><p>　　曝氣是采用一定的技術(shù)措施，通過曝氣裝置所產(chǎn)生的作用，使混合液處于強烈攪動的狀態(tài)，并使空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中去?？諝庵械难跸蚧旌弦褐械霓D(zhuǎn)移一般是以劉易斯和惠特曼的雙膜理論為基礎(chǔ)。雙膜理論的主要論點是：當(dāng)氣、液兩相接觸并作相對運動時，接觸界面的兩側(cè)，存在著氣體與液體的邊界層，即氣膜和液膜。氣膜和液膜間相對運動的速度屬于層流，而在其外的兩相體系中均為紊流。氧的轉(zhuǎn)移是通過氣

48、、液膜間進行的分了擴散和在膜外進行為了保證充分曝氣，需確定好氧曝氣時間。采用微孔曝氣器，好氧活性污泥取自昆明市第四污水處理廠SBR流程，活性污泥濃度為2233Omg/L。取150ml污泥與300ml水混合，調(diào)節(jié)原水pH值至中性，好氧曝氣時間的試驗數(shù)據(jù)見圖2-3所示：</p><p>　　圖2-3好氧曝氣時間的確定</p><p>　　從圖2-3中可以看出，當(dāng)曝氣3-3.5小時時，原水中的C

49、OD濃度不再發(fā)生變化，即為可降解物質(zhì)都己經(jīng)降解完成，因而可確定好氧曝氣時間為4小時。</p><p><b>　　2.3 活性炭吸附</b></p><p>　　固體表面由于存在著未平衡的分子引力或化學(xué)鍵力，而使所接觸的氣體或溶質(zhì)被吸引并保持在固體表面上，這種表面現(xiàn)象稱為吸附。固體都有一定的吸附作用，但具有實用價值的吸附劑是比表面積較大的多孔性固體。活性炭就因為具有較

50、大的比表面積而具有較高的吸附能力，可用作吸附劑。吸附劑與被吸附物質(zhì)之間是通過分子間引力(即范德華力)而產(chǎn)生吸附的，稱為物理吸附；吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引起吸附的，稱為化學(xué)吸附；離子交換吸附是指一種吸附質(zhì)的離子，由于靜電引力，被吸附在吸附劑表面的帶電點。一定的吸附劑能吸附物質(zhì)的數(shù)量與此物質(zhì)的性質(zhì)及其濃度和溫度有關(guān)。表明被吸附物的量與濃度之間的關(guān)系式稱為吸附等溫式。目前常用有兩個：①弗勞德利希吸附等溫式；②朗格繆爾吸

51、附等溫式。</p><p>　?。╨）吸附劑的理化性質(zhì)</p><p>　　一般是極性分子(或離子)型的吸附劑容易吸附極性分子(或離子)型的吸附質(zhì)，非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性分子型的吸附質(zhì)。吸附劑的顆粒大小、孔隙構(gòu)造和分布情況，以及表面化學(xué)特性等，對吸附也有很大的影響。</p><p>　　（2）吸附質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)</p><p>

52、　　吸附質(zhì)的溶解度越低，越容易吸附。吸附質(zhì)的濃度增加，吸附量也是隨之增加：但濃度增加到一定程度后，吸附量增加很慢。如果吸附質(zhì)是有機物，其分子尺寸越小，吸附反應(yīng)就進行得越快。</p><p><b>　?。?）廢水的PH值</b></p><p>　　pH值對吸附質(zhì)在廢水中的存在形態(tài)(分子、離子、絡(luò)合物等)和溶解度均有影響，因而吸附效果也就相應(yīng)地有影響。廢水pH值對吸附

53、的影響還與吸附劑性質(zhì)有關(guān)?；钚蕴恳话闶窃谒嵝匀芤褐斜仍趬A性溶液中有較高的吸附率。</p><p><b>　?。?）溫度</b></p><p>　　吸附反應(yīng)通常是放熱的，溫度越低對吸附越有利。但在廢水處理中，一般溫度變化不大，溫度對吸附過程影響很小，實踐中通常在常溫下進行吸附操作。</p><p><b>　?。?）共存物的影響&l

54、t;/b></p><p>　　共存物質(zhì)對主要吸附質(zhì)的影響比較復(fù)雜。有的能相互誘發(fā)吸附，有的能相當(dāng)獨立地被吸附，有的則能相互起干擾作用。當(dāng)多種吸附質(zhì)共存時，吸附劑對抗生素廢水的活性炭吸附某一種吸附質(zhì)的吸附能力要比只含這種吸附質(zhì)時的吸附能力低。懸浮物會阻塞吸附劑的孔隙，對吸附有很大影響。因此在吸附操作之前，必須將它們除去。</p><p><b>　?。?）接觸時間</

55、b></p><p>　　吸附質(zhì)與吸附劑要有足夠的接觸時間，才能達(dá)到吸附平衡。平衡所需時間取決于吸附速度，吸附速度越快，達(dá)到平衡所需時間越短。</p><p>　　3 . 生物制藥廠廢水處理的工藝設(shè)計和投資預(yù)算</p><p>　　3.1主要處理構(gòu)(建)筑物設(shè)計</p><p><b>　　1.格柵</b><

56、/p><p>　　(l)功能:攔截廢水中較小的漂浮物，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，保證正常運行。</p><p><b>　　(2)設(shè)計參數(shù)：</b></p><p><b>　　格柵選用機械格柵。</b></p><p>　　設(shè)計流量： 60000m3/dxl.36</p>

57、<p>　　柵條間隙： 8mm</p><p>　　過柵流速： 0.6~1.0m/s</p><p>　　格柵傾角： 600°</p><p>　　(3)運行：根據(jù)柵前柵后水位差自動運行，連續(xù)清理截流物，也可定時或人工啟停。</p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容：污

58、水經(jīng)泵房提升后進入 LxBxH=3.20x8.20xl.30m方形渠道，方形渠道后一漸變渠道長Zm，渠道兩端寬度為4.20m，漸變后為3條寬1.0m，長6.5m，深度1.3Om的鋼筋混凝土直壁式平行渠道，在2條渠道上裝回轉(zhuǎn)式格柵除污機，除污機前后加裝SO0xl000閘板。另1條渠道只裝閘板，格柵機等遠(yuǎn)期再裝。</p><p><b>　　2.沉砂池</b></p><p&

59、gt;　　(l)功能：將廢水中物理、化學(xué)及生物性質(zhì)不同的無機顆粒和有機顆粒(懸浮物)進行分離，以便于分別最終處置。</p><p><b>　　(2)主要設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　(3)設(shè)計流量：6000om3/d x l.36;</p><p>　　(4)運行：沉砂池與進水同步運轉(zhuǎn)，除砂泵與砂水分離器定時運轉(zhuǎn)。沉砂經(jīng)除砂泵送至砂水

60、分離器，經(jīng)砂水分離后裝車外運。</p><p>　　(5)主要工程內(nèi)容:采用旋流式沉砂池兩座，近期一座，遠(yuǎn)期一座；單座尺寸:直徑3.65m，池高4.30m。沉砂池前設(shè)有長度為9.Om的進水渠道，渠道寬0.75m，兩座沉砂池上的進水渠道分別安裝有閘閥。每個沉砂池配有除砂設(shè)施一套。</p><p><b>　　3.配水井</b></p><p>　

61、　設(shè)計水量60000m3/d x 1.36</p><p>　　池數(shù) 1座</p><p>　　結(jié)構(gòu)尺寸 2.50x3.40x4.5m</p><p><b>　　4.氧化溝</b></p><p>　　(l)功能：藥廠廢水及回流污泥混合液在氧化溝活性污泥的

62、作用下，實現(xiàn)有機物的降解，從而去除一定的BOD、COD；缺氧、好氧狀態(tài)的循環(huán)交替，可實現(xiàn)處理的效果；污泥在氧化溝中經(jīng)初步好氧穩(wěn)定，沉降性能得到改善。</p><p><b>　　(2)設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計流量：60000m3/d</p><p>　　污泥負(fù)荷：0.082kgBODS/kgMLsS.d;</p>

63、<p>　　容積負(fù)荷：0.328kgBODS/kgMLsS.d;</p><p>　　污泥濃度：4000~4500mg/L;</p><p><b>　　有效泥齡：16d;</b></p><p><b>　　停留時間：11h。</b></p><p>　　其中，厭氧區(qū)1.Oh，缺氧區(qū)

64、2.0h，好氧區(qū)8.0h</p><p>　　(3)運行：連續(xù)運轉(zhuǎn)。</p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容：氧化溝兩組，每座尺寸為L、BxH、 61.7x30.6x4.50m，每座氧化溝設(shè)倒傘表曝機3臺，電動回轉(zhuǎn)調(diào)解堰一臺，不同功率的潛水?dāng)嚢铏C共6臺。</p><p><b>　　5.終沉池</b></p><p>　

65、　(1)功能：終沉池是生物處理過程中不可缺少的一個組成部分，其主要作用是進行混合液的固液分離，與氧化溝的生物反應(yīng)相配合以達(dá)到最終從污水中去除、分離有機物的目的。</p><p><b>　　(2)設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計流量： 30000m³/d×l.45</p><p>　　最大表面負(fù)荷： 1

66、.28m³/m ².h;</p><p>　　平均表面負(fù)荷： 0.88 m³/m ².h;</p><p>　　最大堰上負(fù)荷： 1.341/ m.s;</p><p>　　平均堰上負(fù)荷： 0.921/ m.s;</p><p>　　沉淀時間： 2.2h。</p>&

67、lt;p>　　(3)運行：連續(xù)運行。</p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容：甲30.0m圓形沉淀池兩座，池深4.5m，每座與一組氧化溝相對應(yīng)，池內(nèi)設(shè)中心傳動單管吸泥機一臺。</p><p><b>　　6.接觸池</b></p><p>　　(l)功能：使處理后的廢水在出廠前與二氧化氯有足夠的接觸時間，保證滅菌效果。</p>

68、<p><b>　　(2)設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計流量：30000m³ /dxl.45</p><p>　　接觸時間：30min</p><p>　　(3)運行：連續(xù)運行</p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容：鋼筋混凝土接觸池一座，結(jié)構(gòu)尺寸LxBxH-20.0xl3.5x2.9

69、0m。</p><p><b>　　7.污泥泵房</b></p><p>　　(l)功能：將終沉池中產(chǎn)生的污泥一部分回流至氧化溝中，另一部分輸送到</p><p><b>　　貯泥池。</b></p><p><b>　　(2)主要設(shè)計參數(shù)</b></p><

70、;p>　　設(shè)計回流污泥：1500m³</p><p>　　設(shè)計回流比：50%-120%;</p><p>　　設(shè)計剩余污泥:60m3H(污泥含水率99.2%)。</p><p>　　(3)運行：連續(xù)運行；</p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容:污泥泵房一座，結(jié)構(gòu)尺寸LxBxH二4.4Ox4.0Ox5.0m。設(shè)有回流污泥潛污泵

71、3臺，一用一備，Q=750耐爪，H=7m;剩余污泥潛污泵2臺，一用一備，Q二60擴爪，H=7m。</p><p><b>　　8.貯泥池</b></p><p>　　(l)功能：位于連續(xù)運轉(zhuǎn)的污泥泵房和間歇運行的污泥脫水機之間，起調(diào)解和貯存污泥的作用。</p><p><b>　　(2)設(shè)計參數(shù)</b></p>

72、<p>　　停留時間：小于1小時。</p><p>　　(3)運行：潛水?dāng)嚢铏C間歇運行，以防止污泥沉淀。</p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容：貯泥池一座，內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C一臺， N=0.75kw。</p><p><b>　　9.加氯間</b></p><p>　　(l)功能：污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)得到很

73、大改善，細(xì)菌含量也大幅度下降，但仍有大量細(xì)菌存在，并有病原菌存在的可能，因此排入水體之前應(yīng)進行消毒處理。</p><p><b>　　(2)設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　最大加氯標(biāo)準(zhǔn):8mg/L，最大加氯量20kg/h。液氯貯量:30d用量。</p><p>　　(3)運行：與污水處理協(xié)調(diào)季節(jié)性運行。以流量配比方式控制加氯機的氯加量。&

74、lt;/p><p>　　(4)主要工程內(nèi)容：</p><p>　　加氯間一座，其中包括氯庫、液氯蒸發(fā)室等。加氯間尺寸:LxBxH=17.7xlo.sxs.3m，設(shè)備：自動加氯機20kg/h，2臺，(l臺工作，1臺備用)，蒸發(fā)器1套，壓力自動切換裝置1套；漏氯檢測儀1臺，YL一1000氯瓶10個;SGT-Z地上衡2臺。DL型2t橋式吊車1臺。氯中和吸收裝置1套。</p><p

75、>　　3. 2 工程投資及成本分析</p><p>　　3.2.1．工程投資</p><p>　　通過對廢水處理方案進行投資概算，本工程項目總投資為 1560 萬元，噸水投資 0.39萬，投資費用如表 3.1 所示。</p><p><b>　　表3.1 投資費用</b></p><p>　　3.2.2.成本分析

76、</p><p>　　本工程廢水處理站成本分析如表 3.2 所示：</p><p>　　表3.2 廢水處理站成本</p><p>　　3.3 經(jīng)濟和環(huán)境效益</p><p>　　環(huán)境文明是社會物質(zhì)文明的基礎(chǔ)，廢水污染的防治不僅創(chuàng)造了良好的生活環(huán)境，同時也是生產(chǎn)工作的必要條件，通過對公司廢水的防治，減少環(huán)境污染程度。本項目的建成，大大降低藥廠污

77、水對環(huán)境的污染，對保護自然水體環(huán)境起到較大作用。明顯改善廠區(qū)周邊地區(qū)水體，有助于消除廠區(qū)水質(zhì)污染，促進當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟的健康發(fā)展。</p><p><b>　　4.結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過試驗，可得如下結(jié)論:</p><p>　　1、針對此種廢水，其混凝處理的最佳條件為:混凝劑品種為三氯化鐵，質(zhì)量百分比濃度為10%，每lL廢水中需投加

78、此種混凝劑0.2ml，其最適pH值為7.99。</p><p>　　2、進行廢水的生化處理，可知廢水中含有大量的隋性物質(zhì)、難降解物質(zhì)。</p><p>　　3、在T=33士1℃的條件下，確定其厭氧水解常數(shù)為:Kh=4.35d。</p><p>　　4、由于廢水中含有多種有機化合物，在用活性炭進行吸附試驗時，表現(xiàn)了一定的競爭作用，活性炭總吸附量不高。</p>

79、;<p>　　5、對于厭氧處理中的硫酸鹽，它的去除與廢水中所含的COD有一定的關(guān)系。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]許保玖.當(dāng)代給水與廢水處理原理[M]，北京：北京高等教育出版社，1990.</p><p>　　[2]高俊發(fā).污水處理廠工藝設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003&l

80、t;/p><p>　　[3]張忠祥，錢易．廢水生物處理新技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2004．</p><p>　　[4]水處理工程典型設(shè)計實例［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004．</p><p>　　[5]高廷耀，顧國維.水污染控制工程-第2版，北京：高等教育出版社，2004.</p><p>　　[6]茹改霞．探討現(xiàn)代醫(yī)院廢水處理與

81、方法[J]．廣東科技，2007, (9):99-100.</p><p>　　[7]胡平，丁德玲，孫春寶．醫(yī)院廢水處理中存在的問題及對策[J]．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2O07,(4):29-30.</p><p>　　[8]杜汪洋，彭書傳，汪家權(quán)，陳金思．小型醫(yī)院廢水處理工藝與工程實例[J]．安徽化工，2006,(5):47-49.</p><p>　　[9] 劉鳳儒，

82、高培柱，高連城．醫(yī)院污水處理的方案選擇[J]．化工給排水設(shè)計，1997,(2):36-37.</p><p>　　[10]袁東，郭愛婷．A/O 強化二段生物接觸氧化+ 二氧化氯接觸消毒工藝處理醫(yī)療廢水實例[J]．環(huán)境科學(xué)與管理，2006,31(1):129-131.</p><p>　　[11]印輝，王宇．CASS 工藝在醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用[J]．江蘇環(huán)境科技，2003,16(2):16

83、- 17.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄A平面布置圖</b></p><p><b>　　附錄B高程圖</b></p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　醫(yī)藥廢水

84、工藝和發(fā)展研究　 </p><p><b>　　一、前言部分</b></p><p>　　藥品按其特點可分為抗生素、有機藥物、無機藥物和中草藥4大類。目前我國生產(chǎn)的常用藥物達(dá)2 000種左右，不同種類的藥物采用的原料種類和數(shù)量各不相同。此外，不同藥物的生產(chǎn)工藝及合成路線又區(qū)別較大。在醫(yī)藥的生產(chǎn)過程中往往需要將生物、物理和化學(xué)等諸多工藝

85、進行綜合，因此產(chǎn)生的制藥廢水的組成十分復(fù)雜。</p><p>　　生物制藥工業(yè)廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。制藥企業(yè)產(chǎn)生的污水因其污染物多屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒、有害和生物難以降解的有機物質(zhì)，對水體造成嚴(yán)重的污染。同時工業(yè)污水還呈明顯的酸、堿性，部分污水中含有過高的鹽分。這些特點都讓制藥污水成為水處理行業(yè)中較為難處理的一種污水。隨著我國醫(yī)藥工

86、業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水是當(dāng)今環(huán)境保護的一個難題。</p><p>　　生物制藥工業(yè)廢水常用的處理方法大多為物化法、化學(xué)法、生化法、其他組合工藝等。而傳統(tǒng)的處理方法為化學(xué)方法，由于化學(xué)藥品昂貴，處理費用較高，企業(yè)難以承受，況且化學(xué)方法又容易對環(huán)境造成二次污染。目前較為理想的處理方法是物理、化學(xué)和生物相結(jié)合的方法。目前，國際上普遍采用的是厭氧-好氧組合技術(shù)處理制藥廢水。<

87、/p><p>　　二、目前生物制藥廢水的處理工藝</p><p>　　生物制藥廢水處理目前已有一些比較成熟的工藝, 如生物接觸氧化法、普通污泥法、混凝沉淀法、接觸氧化法等, 處理效果均可使出水各項指標(biāo)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的規(guī)定[3]。</p><p>　　2.1 生物接觸氧化工藝處理制藥廢水</p><p>　　2.

88、1.1 生物接觸氧化工藝原理</p><p>　　該廢水處理工藝的設(shè)計應(yīng)先采用混凝反應(yīng)沉淀預(yù)處理法去除廢水中大部分難生物降解的大分子有機物、懸浮物和色度，以減輕后續(xù)處理的負(fù)荷，并提高廢水的可生化性，再利用生物接觸氧化法有效地去除廢水中的有機污染物。</p><p>　　2.1.2 處理的工藝流程圖</p><p>　　2.1.3生物接觸氧化工藝特點</p>

89、;<p>　　(1)用分段法提高凈化能力。生化過程分為兩個階段。首先是有機物被吸附在污泥上或惠存在細(xì)胞內(nèi)進行生物合成，這個吸附合成速度很快。第二階段的生化過程以氧化為主，速度較慢。 </p><p>　　(2)用加接觸層的辦法來提高沉淀池效率。對沉淀池的生物膜采取沉淀的辦法，而對細(xì)小的懸浮物采取濾層截留的辦法，沉淀池取上升流速6.5～7.5m/h；澄清區(qū)停留15min。 </p>&l

90、t;p>　　(3)接觸氧化工藝只需0.5～1.0h就可以達(dá)到活性污泥工藝8h的效果。主要靠生物膜，把氧化池分為兩段，沉淀池加接觸層，接觸氧化池分離下來的污泥含有大量氣泡，宜采用氣浮法分離</p><p>　　(4)由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷； </p><p>　　(5)由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，

91、水流完全混合，故對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力； </p><p>　　(6)剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。</p><p>　　2.2 SBR工藝處理制藥廢水</p><p>　　2.2.1 SBR工藝原理</p><p>　　SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activat

92、ed Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.2 SBR工藝

93、適用范圍</p><p>　　主要構(gòu)造：格柵、初沉池、調(diào)節(jié)池、SBR反應(yīng)池</p><p>　　適用范圍：(1)中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化大的地方。(2)需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景旅游區(qū)，湖泊等不但，不但要除去有機物，還要求出水中除磷脫碳，防止河湖富營養(yǎng)化。(3)水力資源緊缺的地方。(4)用地緊張的地方。(5)適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水和分散

94、點源污染的治理。</p><p>　　2.2.3 SBR工藝特點</p><p>　　(1) SBR的運行采用PLC控制，運行管理簡單。 </p><p>　　(2) SBR法可保持水中較高的污泥濃度，系統(tǒng)啟動運行及污泥培養(yǎng)及馴化均比較容易。在運行初期出現(xiàn)的微生物有豆形蟲、草履蟲等一類游泳型纖毛，在處于正常運行且降解有機物效果好時， 出現(xiàn)大量菌膠團，有大量草履蟲、鐘

95、蟲和累枝蟲出現(xiàn) 。</p><p>　　(3) SBR工藝系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)良：出水COD指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于要求的300mg/l，最好可達(dá)到40mg/l左右 。</p><p>　　(4) SBR池有較強的耐沖擊負(fù)荷能力。分析是因為通過調(diào)整SBR反應(yīng)器單池的運行周期和整體的進水時序和排水時序，適應(yīng)了廢水水量和水質(zhì)的波動，保證出水水質(zhì) 。</p><p>　　(5)

96、SBR工藝省去了二沉池，采用靜置沉淀方式，沉淀效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于活性污泥法，使其出水較常規(guī)活性污泥法明顯改善 。</p><p>　　(6)污泥量少：系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥量極少，幾乎不需啟動污泥處理系統(tǒng)，進一步減少了運行費用。</p><p>　　2.3混凝沉淀法（三氯化鐵）處理制藥廢水</p><p>　　2.3.1混凝沉淀原理</p><p>　　混

97、凝是通過向水中投加藥劑使膠體物質(zhì)脫穩(wěn)并聚集成較大的顆粒，以使其在后續(xù)沉淀過程中分離或在過濾過程中能被截除。天然水中含有各種懸浮物、膠體和溶解物等雜質(zhì)，呈現(xiàn)出濁度、色度、嗅和味等水質(zhì)特征。由于膠體物質(zhì)本身的布朗運動特性以及所具有的電荷特性在水中可以長期保持分散懸浮狀態(tài)，即具穩(wěn)定性，很難考重力自然沉降除去。通過向水中投加混凝劑可使膠體穩(wěn)定狀態(tài)破壞，脫穩(wěn)之后的膠體顆粒則可借助一定的水里條件通過碰撞而彼此聚集絮凝，形成足以靠重力沉淀的較大的絮體

98、，從而易于從水中分離。向原水投加混凝劑，以破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)，使顆粒易于互相接觸而吸附的過程稱為凝聚。通過膠體間以及和其他顆粒間的互相碰撞和聚集，從而形成易于從水中分離的物質(zhì)稱為絮凝。這兩個階段共同構(gòu)成了水的混凝過程。</p><p>　　混凝原理主要取決于三種作用：</p><p>　　（1）壓縮雙電層作用：</p><p>　　水中粘土膠團含有吸附層和擴

99、散層，合稱雙電層。雙電層中正離子濃度由內(nèi)向外逐漸降低，最后與水中的正離子濃度大致相等。因此雙電層有一定的厚度。如向水中加入大量電解質(zhì)，則其正離子就會擠入擴散層而使之變薄；進而擠入吸附層，使膠核表面的負(fù)電性降低。這種作用稱壓縮雙電層。當(dāng)雙電層被壓縮，顆粒間的靜電斥能就會降低。當(dāng)降至小于顆粒布朗運動的動能時，顆粒就能相互吸附凝聚。凝聚顆粒在水的紊流中彼此易碰撞吸附，形成絮凝體（亦稱絨體或礬花）。絮凝體具有強大吸附力，不僅能吸附懸浮物，還能吸

100、附部分細(xì)菌和溶解性物質(zhì)。絮凝體通過吸附，體積增大而下沉。</p><p>　?。?）吸附架橋作用：</p><p>　　吸附橋的作用主要用來解釋高分子混凝劑的作用過程。鐵鹽以及其他高分子棍凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，具有線性結(jié)構(gòu)。這類高分子物質(zhì)可被膠體微粒所強烈吸附。因其線性長度較大．當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進行吸附架橋，使顆

101、粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體。這種由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過程，稱為絮凝。</p><p><b>　?。?）網(wǎng)捕作用：</b></p><p>　　當(dāng)金屬鹽做混凝劑時，如果投加量非常大，足以達(dá)到沉析金屬氫氧化物或金屬碳酸鹽時，水中膠體顆?？杀贿@些沉析物在形成時所網(wǎng)捕，從而隨之一起沉淀。此時膠體膠體顆粒的結(jié)構(gòu)并沒有太大的改變，基本上是一種機械

102、作用，只是成為金屬氫氧化物沉淀的核心。</p><p>　　2.3.2 混凝劑和助凝劑</p><p>　　混凝劑用于水處理中的混凝劑應(yīng)符合如下要求：混凝效果良好，對人體健康無害，價廉易得，使用方便?；炷齽┑姆N類較多，主要有以下兩大類：1)無機鹽類混凝劑目前應(yīng)用最廣的是鋁鹽和鐵鹽。2)高分子混凝劑高分子混凝劑有無機和有機的兩種。聚合氯化鋁和聚合氧化鐵是目前國內(nèi)外研制和使用比較廣泛的無機高分

103、子混凝劑。有機高分子混凝劑有天然的和人工合成的。我國當(dāng)前使用較多的是人工合成的聚丙烯酰胺。當(dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時，可投加某些輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。助凝劑可用以調(diào)節(jié)或改善混凝的條件。</p><p>　　影響混凝效果的因素：由于膠體的混凝過程非常復(fù)雜，原水水質(zhì)又各異，因此混凝效果好壞受許多因素影響，主要有水溫、水的PH和碳度、原水水質(zhì)、水里條件及混凝劑種類及投加量等。</p&

104、gt;<p>　　2.3.3混凝沉淀工藝過程</p><p>　　混凝沉淀工藝是目前給水處理、中水處理和部分污水處理的核心工藝，主要包含混合、絮凝、沉淀三個工藝流程，它承擔(dān)著水處理中 95％以上的負(fù)荷，已有 150 余年的歷史?；炷恋砉に囍?，對指定的絮凝劑，影響處理效果的主要是動力學(xué)控制方式和方法。混凝沉淀動力學(xué)控制方式由流動邊界決定，與工藝池型密切相關(guān)。混合設(shè)施方面, 歐、美、日凈水廠通常采用快

105、速機械攪拌器(G =700～1000 s-1 )，其強調(diào)混合快速均勻，機械攪拌能隨原水的水質(zhì)、加藥量和藥劑種類的變化作相應(yīng)調(diào)整來達(dá)到最佳處理效果。我國城市水廠多采用比較簡單的加藥混合方式與設(shè)備，只有少數(shù)水廠采用機械撐攪拌混合裝置。</p><p>　　絮凝過程是提供合適的流體動力學(xué)條件，使混合過程形成的微小絮體凝聚長大至沉淀所需尺度和密度的過程。絮凝動力學(xué)控制手段與絮凝池池型密切相關(guān)，絮凝池發(fā)展過程中，衍生了不同

106、的絮凝池型，包括水力旋流絮凝池、往復(fù)式隔板絮凝池、迴轉(zhuǎn)絮凝池、網(wǎng)格絮凝池、波紋板絮凝池、孔室絮凝池、格網(wǎng)和柵條絮凝池等水力池型和機械攪拌池型（機械攪拌絮凝池）。通常采用多檔變速機械攪拌(G =70～20 s-1 , t =30～40min)，我國近年來在新型絮凝池研究上達(dá)到較高水平，但我國水廠采用的絮凝設(shè)施多是根據(jù)傳統(tǒng)絮凝劑的凈水特點設(shè)計，不能充分發(fā)揮新型高效絮凝劑的作用，需要使用如接觸凝聚反應(yīng)器、攔截沉淀反應(yīng)器、微渦旋反應(yīng)器、深床接觸

107、凝聚過濾反應(yīng)器等絮凝反應(yīng)器，強化反應(yīng)過程的接觸絮凝作用和微渦旋狀態(tài)，從而大大提高沉淀或過濾效率,使反應(yīng)、沉淀和過濾工藝有機結(jié)合, 實現(xiàn)絮凝機理工藝化, 使混凝設(shè)施和新藥劑發(fā)展同步 [11-13] 。</p><p>　　2.3.4三氯化鐵制備</p><p>　　先由鐵屑與鹽酸反應(yīng), 制備Fe Cl3溶液, 制備的反應(yīng)式為: </p><p>　　Fe+ 2HC l

108、= FeCl2+ H2 ↑</p><p>　　2FeCl2+ Cl2 = 2FeCl3</p><p>　　2FeCl2 + H2O2+ 2HC l= 2FeCl3+ 2 H2O</p><p>　　3FeCl2 + HNO3 + 3HC l= 3FeCl3+ 2 H2O + NO ↑</p><p>　　2.3.5三氯化鐵原理</p

109、><p>　　FeCl3屬于強酸弱堿鹽，溶于水后Fe3+發(fā)生水解，使溶液顯酸性。</p><p>　　FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl</p><p>　　離子方程式為Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+</p><p>　　三氯化鐵用于污水措置，以除去水中的重金屬和磷酸鹽 ，三氯化鐵是飲用水、工業(yè)用水、工業(yè)廢水、城市污水及游

110、泳循環(huán)不處理的高效廉價絮凝劑，具有顯著的沉淀重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。與其它廢水處理絮凝劑相比，其主要特點如下：形成的礬花密實、沉降快也能減少跑礬花現(xiàn)象，使濾池反沖洗次數(shù)減少;處理成本降低30%以上；絮凝性能優(yōu)良，沉降速度高于鋁鹽系列絮凝劑，且形成的礬密實，產(chǎn)生污泥量少，大大節(jié)省污泥處理費用；適應(yīng)水體pH值范圍廣，為4-12，最佳pH值范圍6-10；對低溫渾濁水處理效果要優(yōu)于其它絮凝劑；

111、使用后無二次污染。</p><p><b>　　三、總結(jié)部分</b></p><p>　　采用混凝沉淀和三氯化鐵的組合工藝處理醫(yī)藥工業(yè)廢水，是將混凝沉淀工藝與消毒工藝相結(jié)合。該工藝具有處理效果好,效率高，運行穩(wěn)定等特點，且其出水的各項污染指標(biāo)也均可達(dá)到國家GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級排放標(biāo)準(zhǔn)，其水質(zhì)排放指標(biāo)即：COD＜100 mg/L，BOD5＜3

112、0 mg/L，SS＜70 mg/L，pH值6～9，揮發(fā)酚＜0.5 mg/L、石油類＜5 mg/L，可實行的制藥廢水處理技術(shù)。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1]許保玖.當(dāng)代給水與廢水處理原理[M]，北京：北京高等教育出版社，1990.</p><p>　　[2]高俊發(fā).污水處理廠工藝設(shè)計手冊[M].北京

113、：化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[3]張忠祥，錢易．廢水生物處理新技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2004．</p><p>　　[4]水處理工程典型設(shè)計實例［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004．</p><p>　　[5]高廷耀，顧國維.水污染控制工程-第2版，北京：高等教育出版社，2004.</p><p>　　[6]