原料藥廢水回用：厭氧 - 高級氧化聯(lián)合處理技術

發(fā)布時間：2025-04-11

　　原料藥生產(chǎn)廢水具有 COD 濃度高(可達 10 萬 mg/L 以上)、氨氮含量高、生物毒性強的特點。針對此類廢水，“水解酸化 + UBF + 高級氧化” 的組合工藝實現(xiàn)了污染物的高效降解與資源回收，通過厭氧生物處理與高級氧化技術的深度耦合，破解了高濃度有機廢水處理的技術難題。

　　預處理階段的水解酸化池采用升流式厭氧反應器結(jié)構(gòu)，通過控制水力停留時間(HRT=12-24h)和污泥濃度(VSS=15-20g/L)，利用水解菌和酸化菌的協(xié)同作用，將大分子有機物(如抗生素殘留、發(fā)酵殘渣)分解為乙酸、丙酸等小分子有機酸，同時破除部分生物毒性物質(zhì)，使廢水的 B/C 比從 0.15 提升至 0.35 以上，為后續(xù)厭氧處理創(chuàng)造有利條件。核心處理單元 UBF(上流式厭氧污泥床 + 厭氧濾池)反應器結(jié)合了懸浮生長與附著生長兩種工藝優(yōu)勢，底部的顆粒污泥層(粒徑 1-3mm)通過吸附與代謝作用去除大部分 COD，上部的填料層(采用聚丙烯波紋填料)為產(chǎn)甲烷菌提供附著場所，減少污泥流失，提升系統(tǒng)抗沖擊能力。在中溫條件(35±1℃)下，該反應器的容積負荷可達 8-10kg COD/(m³?d)，COD 去除率穩(wěn)定在 70%-80%，同時產(chǎn)生的沼氣(主要成分為 CH?，含量 60%-70%)可回收用于鍋爐燃燒，實現(xiàn)能量的循環(huán)利用。

　　經(jīng)過厭氧處理的廢水進入高級氧化單元，采用 “芬頓氧化 + 光催化” 組合工藝進行深度處理。芬頓氧化環(huán)節(jié)通過調(diào)節(jié) pH 值至 3-4，投加 H?O?與 Fe²+，生成羥基自由基降解殘留的難降解有機物，同時去除部分色度;光催化單元以 TiO?為催化劑，在紫外光照射下激發(fā)產(chǎn)生電子 - 空穴對，與水分子反應生成?OH，進一步分解小分子有機物，確保出水 COD 降至 800mg/L 以下，氨氮去除率達 90% 以上。該工藝特別優(yōu)化了光催化反應器的流道設計，通過增加紫外燈陣列密度和催化劑負載量，將光量子效率提升 25%，減少了氧化劑的投加量。

　　為應對原料藥廢水的高鹽特性(含鹽量可達 10-20g/L)，整個工藝系統(tǒng)采用耐鹽微生物馴化技術，通過逐步提升進水鹽度，篩選出耐鹽產(chǎn)甲烷菌和耐鹽好氧菌，使系統(tǒng)在鹽濃度 20g/L 以下仍能穩(wěn)定運行。同時，資源回收系統(tǒng)通過蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理高級氧化后的濃水，利用多效蒸發(fā)器將鹽分濃縮至飽和狀態(tài)，經(jīng)離心分離得到高純度硫酸銨晶體，可作為化肥原料出售，實現(xiàn) “以廢治廢、變廢為寶” 的循環(huán)經(jīng)濟模式。這種集高效降解、能量回收、資源利用于一體的技術體系，為原料藥行業(yè)高濃度有機廢水的無害化處理與資源化利用提供了創(chuàng)新路徑，推動行業(yè)向綠色制造轉(zhuǎn)型升級。