毕业论文范文：A/O/BIOFOR解决混装制剂废水生产性实验钻研

第一章绪论

随着世界范围内人口的激增、现代工农业的迅猛发展及现代高科技的诞生和实施，污水的排放量日益增加，水环境污染使本已严峻的水资源短缺状况更加恶化，水污染已经成为当前我国面临的主要环境问题之一⑴。现代化工业作为国民经济发展的主导产业，其快速发展的同时，产生的废水排放问题不容忽视。近些年来，我国医药化工和各类保健品生产业迅速发展，在其制药生产过程中[2_3]生产的大量毒害废水严重污染周遭环境，危害人体健康。因此，探索寻求工艺合理，运行稳定，维护便捷，经济合理的污水处理工艺技术，是当今制药行业废水治理的研究思路和方向。制药企业在现代化工业中环境污染较为严重的企业，从原料选择到药物成型，整个过程都充斥着污染环境的因素，且污染物成分复杂。
据不完全统计报导，国内制药行业每天排放废水约为50万吨；每年排放废气约有10亿m3，而其中有害物质约占10万吨；每年排放废渣约有10万吨，对周围环境造成了十分严重的污染和危害I4-7]。近些年来，通过改革工艺、回收废物再利用等措施，危害性较大的污染物已经得到大量消减，企业用于污染治理的投资比例也在增力口，各污染治理设施相继在各药厂投入运行。但从总体上来看，当今制药行业产生的废水对环境的污染仍十分严重，加强治理的形势刻不容缓；目前有些制药企业环保治理仍不达标，随意乱排偷排污染物的现象时有发生，对环境造成了非常严重的污染。严格治理制药产业的环境问题，减少污染物排放总量，对保护环境显得尤为迫切和重要。
1.1混装制剂制药废水特性介绍
1.1.1混装制剂制药废水概述
目前，医药行业迅猛发展，我国生产的常用药物多达两千多种，不同药物因所用的原材料品种数量和生产工艺、药品合成路线不同，各类制药工业产生的废水水质差异较大，大多数种类的制药废水可生化性差，氨氮浓度高，毒性大，色度深，属于难处理的工业废水。制药行业所产生的工业废水主要包括中成药生产废水、抗生素生产废水、各类合成药物生产废水和制剂生产废水四大类。混装制剂类的制药主要是指通过混合、加工、配制等操作单元，用各原料药配制混装成的成品药物。在我国，制剂类制药约占医药工业总数的70%，所占比例较大。在未來的几年，制剂类制药业将伴随我国医疗体系的大和完善等发展趋势呈现更快速的增长趋势，因此加强对制剂类废水的治理力度，是减少污染物排放总量的客观需要。
1.1.2混装制剂废水来源及分类
特征混装制剂类制药按照生产所需原材料的种类不同、产品生产工艺的不同可以将其分为注射剂类药品生产企业、固体制剂类药品生产企业和其它制剂类药品生产企业三大类。
1、注射剂类注射剂类药品主要包括无菌粉末注射剂和溶液型注射剂，其生产过程中产生的主要污染源是纯化水和制备注射用水的过程中所产生的酸碱废水，清洗包装容器和生产设备的洗漆水，灭菌检漏等工序排出的灭菌检漏废水，冲洗厂房地面产生的冲洗水等。根据调研数据得出该种类制剂制药废水的污染物主要是一些常规污染物，艮I1C0D、BOD、SS、pH等，一般COD浓度范围在60?300 mg/L, BOD浓度范围在3080mg/L，SS浓度范围在85 mg/L。
2、固体制剂类固体制剂类药品按照药剂形状可以分为胶囊剂、颗粒剂、片剂等种类，其生产过程产生的主要废水污染源是包装容器和工艺设备清洗时产生的清洗废水、冲洗厂房地面的冲洗水等等。包装容器的清洗废水：因为医药行业的行业特性，包装药品的容器每次使用前都需要进行深度清洗，此过程产生的清洗废水污染物浓度不高。工艺设备的清洗废水：药品生产过程中，每个工段完成后，本工段的设备都需要进行深度清洗，该废水COD浓度较高。厂房地面的清洗废水：厂房地面等场所定期清洗排放的废水，此废水SS较高，污染物浓度不高。固体制剂类制药废水属于中低浓度有机废水，但废水水质波动比较大。COD浓度范围在68480mg/L波动，BOD浓度范围在660 mg/L波动，SS浓度范围在6700 mg/L。
3、其他制剂类其他制剂类主要包含除注射剂类药品和固体制剂类以外的所有制剂类制药，其中常见的其他制剂类包括软膏剂、栓剂等。该种类废水的污染源主要来源于生产设备的清洗废水和厂房地面的冲洗废水。
1.1.3混装制剂废水处理技术研究进展
鉴于混装制剂废水属于中低浓度有机废水，因此纵观国内外制剂企业废水处理工艺发现，主要有以下几种：
1、活性污泥法活性污泥法[]是一种以菌胶团等活性污泥为主体的废水生物处理方法。活性污泥是微生物在溶解氧充足的条件下通过增殖而形成的一种污泥状絮凝物，它是一种以菌胶团为主的微生物群，具有强吸附性、强氧化性和较好的沉降性能。活性污泥法是废水各生物处理方法中使用最广泛最成熟的一种方法，成本低，运行管理方便，并且对中低浓度有机废水的处理效率高，但要求进水水质稳定，耐冲击负荷能力不强。天津某制药有限公司采用该工艺处理制药废水，实践表明：该工艺稳定运行后，COD去除率>90%, SS去除率>68%，处理设施运行稳定，处理后出水水质可达到并优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996)的一级标准。
2、生物接触氧化法生物接触氧化法[6]是在生物接触氧化池内填装一定数量的填料，池底曝气，废水中的有机物在附着栖息在填料上的生物膜和溶解氧的共同作用下，经过一定的水力停留时间，被氧化分解，最终达到废水净化的目的。生物接触氧化法将生化过程分为两个阶段，净化能力有所提高，并且通过加接触层的方法提高了沉淀池的沉淀效率。该方法与活性污泥法相比较看来，其有较高的容积负荷，剩余污泥量少，抗冲击能力强。万金保[12]等通过生物接触氧化法处理江西某药厂的生产废水，研究表明：出水水质达到并且优于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。
3、水解酸化+SBR工艺此工艺在中低浓度的废水处理中（1000mg/L)应用比较成熟，因此也常被用于混装制剂类制药工业的废水处理。在“水解酸化+好氧生物处理”工艺中，水解的工作原理主要是在水解产酸细菌的水解酸化作用下提高废水的可生化性，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，将废水中的不溶性有机物转化为溶解性有机物，同时也可以去除生物抑制物质。SBR工艺（序批式活性污泥法），是活性污泥处理技术的演变，该工艺采用间歇曝气的方式，SBR反应池为主体构筑物，污水在这个池子中的运行过程依次为：进水-曝气-沉淀-静置-待机，具有较高的自动化控制能力，节省了占地和人工运行费用。许彦春、闫子鹏[13]等人釆用该工艺处理河北某口服液混装制剂废水，运行表明：废水污染物各项指标均达到《混装制剂类制药工业污染物排放标准》(GB21908-2008)，出水水质稳定，处理效果良好。
4、气浮+过滤物化法河北某制剂集团采用图1的工艺处理制剂废水，经过先期沉淀和加药气浮，COD的去除率可以达到50%以上；氧化消毒池利用C102的氧化、消毒和漂白作用，氧化分解水中的难降解有机物，从而去除50%以上的COD，出水再通过一级加压过滤工序深度处理后排放。由于该工艺为物化法，对SS去除率较高，但对COD的去除效果一般，出水水质仅达到了《污水综合排放标准》的二级排放标准，物化处理后需进入城镇污水处理厂进一步处理。

目录
第二章工程概况及实验内容................................14
2.1废水水质及水量................................    14
2.2工艺流程................................    14
2.3主要设备................................    18
2.4检测项目及分析方法................................    18
第三章 A/0系统的启动及................................    19
3.1A/0系统的启动................................    19
3.1.1污泥接种机理................................    19
3.1.2污泥培养与驯化机理    ................................19
第四章BIOFOR反应器的启动................................    32
4.1BIOFOR装置介绍................................    32
4.2BIOFOR的启动挂膜................................    33
................................

结论
混装制剂废水，A/O,BIOFOR,脱氮,水气联合反冲洗,气水比,挂膜结论采用A/0+BI0F0R工艺处理混装制剂废水，经过将近三个月的运行调试，反应器成功启动并运行，出水各项指标均达到《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》（GB21908-2008)表2的排放标准。
1、系统进水COD浓度在300?2000mg/L间波动，均值在1100mg/L左右，出水COD浓度均低于60mg/L，均值在44mg/L左右，总COD去除率达到94%。
2、系统进水NH3-N浓度在30?70mg/L间波动，均值在50mg/L左右，出水NH3-N浓度均低于10mg/L,均值在7.6 mg/L左右，总NH3-N去除率达到83%。
3、A/0系统是去除氨氮的主要场所，同时担负着去除有机物的作用。该工艺系统对COD和NH3-N都要较高的去除率，其中COD平均去除率可以达到75%，NH3-N去除率可以达到55%。经过试验和运行调试得到
该A/0系统最佳运行条件：运行温度 25-35°C, SV=20%~30%, MLSS=2500~4000mg/L，硝化液回流比=200%, A池进水pH维持在68.5之间，D0<0.8mg/L; 0池前端DO在5mg/L，0池末端DO为3mg/L，0池进水因为会消耗碱度，pH维持在7.0-8.5之间。因为硝化自养菌的代谢周期最长，所以A/0系统氨氮去除的关键步骤在于池硝化段。本系统采用硝化液回流的前置反硝化工艺，这样为反硝化提供了充足碳源，同时反硝化作用产生的碱度可以补充因硝化反应导致的碱度降低问题，节约能耗，处理效果好。
4、BIOFOR生物滤池作为深度处理系统，进一步去除废水中剩余的COD和NH3-N。该反应器对COD的平均去除率达到了 72.45%，对NH3-N平均去除率达到了 56.8%。因生物滤池内部为粒径较小的填料，容易
堵塞而降低反应器运行效果，所以控制好反应器运行条件至关重要。根据系统试验和调试结果，反应器运行过程中的操作条件如下：气水比为5:1,反应器内部溶解氧浓度为2~4mg/L；反冲洗周期为5d，米用水气联合反冲洗，单独气冲4~6分钟，气冲洗量为0.8-1.0m3/ (m2-min)；然后气水联合反冲洗，时间为6分钟以内，反冲气强度为0.8?1.0m3/ (m2-min)反冲水强度为0.4-0.5m3/ (m2-min)；最后在单独用水反冲洗，时间为7分钟，反冲水强度为0.6-0.8 m3/ (m2TOin)。

参考文献
[1]谭晓萍，中国工业废水污染现状及防治对策.潍坊学院学报，2006.    6(6): p. 159-160,108.
[2]王强，etal.,    VC制药废水处理进展.河北化工，2007. 30(9): p. 75-77.
[3]夏光程，抗生素生产废水处理工艺研究.2005,西南交通大学.
[4]韩剑宏，孙京敏and任立人，水解酸化-膜生物反应器处理抗生素废水.北京科技大学学报,2007. 29(6): p. 565-568.
[5]刑书彬，混装制剂类制药行业污染特征与控制标准研究.环境科学与管理，2009.10
[6]Rockne K J.Strand S E，Anaerobic biodegradation of naphthalene, phenanthrene, andbiphenyl by a denitrifying enrichment culture. 2001(01)
[7]Jr Jr. R.O.M. and J.H. Sherrard.  Biological treatment of a high strength nitrogenouswastewater. Journal of Environmental Science and Health, Part A.1997. 32(5).
[8]Suwa Y, Suzuki T. Single stage-single nitrogen removal by a activated sludge process withcross flow filtration[J]. War Res., 1992, 26(9): 1149-1157.
[9]Groeneweg J，Sellner B, Tappe W. Ammonia oxidation in nitrosomonas at NH3concentrations near km: effects of pH and temperature[J], WaT Res., 1994，28(12):2561-2565.
[10]Aesoy A.etal. Denitrification in a packed biofilm reactor(BIOFOR)experiments withdifferent carbon sources.WatRes., 1998,32(5): 1463-1470