化工制藥廢水處理技術(shù)

　　某家化工廠在間歇式生產(chǎn)多種醫(yī)藥過程中產(chǎn)生25t/h的廢水。這部分廢水作為一個(gè)支流排入到一個(gè)大型生物處理裝置中進(jìn)行處理，同時(shí)進(jìn)入此裝置的還有來自其他工業(yè)的廢水。廢水通過生物處理后，發(fā)現(xiàn)在排出水和淤泥中含有較高的有機(jī)氯化物和芳香烴。通過研究發(fā)現(xiàn)污染源是來自制藥廠的廢水。因此，該制藥廠決定要采取相應(yīng)的措施來分離去除這些物質(zhì)。

　　原水的各水質(zhì)指標(biāo)參見表1：

　　表1中顯示，需要進(jìn)行分離去除的物質(zhì)，其濃度在原水中相對(duì)含量較高。通過實(shí)驗(yàn)室研究顯示，利用活性炭吸附可使各參數(shù)達(dá)到規(guī)定的閾值。但由于在廢水中不僅包含了這些有毒物質(zhì)，也含有大量屬于COD物質(zhì)的酒精和酮，所以活性炭的吸附能力只能達(dá)到每公斤活性炭吸附10～15g有機(jī)鹵化物，這相當(dāng)于活性炭的需求量大約在3kg/m3。對(duì)于每天600m3的水量來說，投入的運(yùn)行費(fèi)用將是相當(dāng)可觀的。

　　把廢水水流分成多個(gè)支流

　　根據(jù)生產(chǎn)方式，把總的廢水水流先分成濃縮的母濾液和稀的沖洗水。之后再把母濾液分成主要含芳香烴的廢水和主要含有機(jī)氯化物的廢水。表2中列出了通過計(jì)算得出的廢水量及其參數(shù)值。通過對(duì)處理過程的轉(zhuǎn)換，這里指對(duì)廢水水流的分類，使各個(gè)支流的選擇性處理成為可能。

　　廢水處理站的建造考慮了以下幾點(diǎn)：

　　■　滿足表1限定的閾值

　　■　盡可能減少殘余量和處理費(fèi)用

　　■　不分離可生物降解的物質(zhì)(如乙醇，酮)

　　裝置設(shè)計(jì)方案

　　根據(jù)進(jìn)一步的試驗(yàn)，采用如圖1所示的處理工藝流程，對(duì)單一的支流廢水分別進(jìn)行如下處理：

　　1.弱負(fù)荷廢水(類型C)采用一個(gè)二級(jí)中和處理的辦法，通過終控直接排入生物處理裝置。

　　2.含有機(jī)氯化物的廢水(類型B)經(jīng)過一個(gè)溶劑分離器進(jìn)入一儲(chǔ)水池中，在溶劑分離器中自由溶劑得以分離。從儲(chǔ)水池出來的廢水通過一個(gè)雙層填料過濾器來分離懸浮固體顆粒，然后進(jìn)入空氣氣提裝置。通過氣提柱處理后，廢水中POX的值可以削減500倍。為了降低氣提柱的高度，廢水在里面經(jīng)過10次循環(huán)后才排出。富含POX和其他有機(jī)污染物的氣體通過一個(gè)活性炭吸附裝置處理后直接釋放到大氣中。

　　3.活性炭飽和后可利用蒸汽來再生，由此產(chǎn)生的二氯甲烷、水和丙酮的混合物可以通過一重力沉降器來進(jìn)行分離，分離的結(jié)果要使得二氯甲烷層能直接排出進(jìn)行外部處理，而水層則可引入儲(chǔ)水池中。從氣提柱出來的廢水進(jìn)入中和池2中進(jìn)行中和處理。

　　4.含芳香烴的廢水(類型A)直接由一個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)水池進(jìn)入中和池2中，然后再通過一個(gè)雙層填料過濾器和2個(gè)活性炭吸附器進(jìn)行處理。這兩個(gè)吸附器中，每個(gè)吸附劑的設(shè)計(jì)使用壽命在6個(gè)月左右。為了優(yōu)化活性炭的吸附能力，當(dāng)串聯(lián)的兩個(gè)吸附器中第一個(gè)吸附器中的活性炭飽和更換掉后要把水流流向也進(jìn)行更換。

　　5.含有芳香烴和極其微量有機(jī)氯化物的飽和活性炭被直接從吸附器中抽出進(jìn)行再生。由于活性炭的量很大和基本沒有有機(jī)氯化物成分，這種再生比起作為特殊垃圾來處理要便宜的多(參見圖2)。從2座雙層填料過濾器出來的反沖洗水進(jìn)入一座儲(chǔ)泥池，再通過板塊壓濾機(jī)進(jìn)行處置。由此產(chǎn)生的淤泥餅將作為特殊垃圾焚燒掉。

　　工藝技術(shù)特點(diǎn)

　　在整個(gè)工藝中，對(duì)吸附和再生的處理要求是比較高的。主要存在的問題是氣提過程中產(chǎn)生的富含有機(jī)氯化物的空氣相對(duì)濕度比較高，并且還含有其它可燃性物質(zhì)，如乙醇和酮。

　　只有細(xì)孔中沒有水氣凝聚的情況下，活性炭才能吸附空氣中的有機(jī)物質(zhì)，所以在進(jìn)入吸附階段之前必須進(jìn)行干燥。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，只有在吸附過程中空氣的相對(duì)濕度低于50%時(shí)，活性炭的吸附能力才不受影響。另外還有一點(diǎn)要注意的是，在氣提過程中加熱不能超過二氯甲烷的沸點(diǎn)40℃，要不然就不會(huì)發(fā)生吸附。為了對(duì)潮濕的空氣進(jìn)行烘干，安裝了兩個(gè)熱交換器。在第一個(gè)熱交換器里，利用涼鹽水將空氣冷卻至10℃，經(jīng)過冷凝分離后，在第二個(gè)熱交換器里，再將溫度升高到30℃。通過該方法可使活性炭的吸附能力達(dá)到100g二氯甲烷/kg活性炭。最后排放出的廢氣完全滿足空氣管理?xiàng)l例規(guī)定的50mg有機(jī)氯化物/m3空氣的限定值。

　　排放入大氣的廢氣中的有機(jī)氯化物濃度實(shí)行連續(xù)監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)其濃度超過閾值范圍，則立即將廢氣轉(zhuǎn)至第二個(gè)已再生好的吸附器中。第一個(gè)滿負(fù)的吸附器將進(jìn)行再生。再生過程中，被吸附的有機(jī)物會(huì)隨著飽和蒸汽一起帶出，在一座冷卻塔里冷凝后，通過一個(gè)重力沉降器進(jìn)行相分離。潮濕的活性炭將用熱空氣得以烘干，隨后再冷卻。整個(gè)再生過程歷時(shí)約8個(gè)小時(shí)。

　　處理過程對(duì)安全技術(shù)提出了很高的要求，因?yàn)槌寺然奶細(xì)浠衔锿膺€含有一些易燃的有機(jī)物質(zhì)。為了防止吸附柱里發(fā)生燃燒情況，整個(gè)吸附柱上在各個(gè)高度都布置了監(jiān)測點(diǎn)，來監(jiān)測柱中的溫度變化。若溫度超出規(guī)定的閾值則自動(dòng)切斷進(jìn)料，同時(shí)加入惰性氣體氮。最后整個(gè)柱體用水充滿。所有的發(fā)動(dòng)機(jī)和監(jiān)測裝置也都進(jìn)行了防爆保護(hù)。

　　吸附過程是連續(xù)進(jìn)行的，每天進(jìn)行兩次再生，大約能分離去除40kg的溶劑。

　　運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

　　實(shí)踐證明，通過工作人員與客戶在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的積極合作，這種有害物質(zhì)單獨(dú)的進(jìn)行選擇性的處理方案是完全正確的。該套設(shè)施已正常運(yùn)行多年，各參數(shù)指標(biāo)都一直限制在廢水和廢氣的閾值范圍內(nèi)。