论文摘要
针对制药废水有机物浓度高、毒性大、可生化性差等问题,以重庆市某医药化工有限公司化学原料药类制药废水为研究对象,以开发高效、低耗的制药废水处理技术为目标,提出了铁炭微电解法作为处理该制药废水的预处理工艺。对影响序批式铁炭微电解池和曝气铁炭微电解滤池处理效能的因素进行了系统的研究,得出了铁炭微电解系统的最优运行工况;通过正交试验,考察了pH值、Fe/C体积比、反应时间、曝气量及负荷对铁炭微电解处理效能的综合影响;同时,针对铁炭微电解系统实际运行中存在的问题,提出了铁炭微电解系统处理效能保持技术,以及提高效能的出水pH调控技术和多级微电解系统处理技术,研究得出了关键工艺参数。并对铁炭微电解系统处理硝酸盐氮的效能进行了探讨,通过对水解酸化–ASBBR–SBBR组合工艺的研究,实现了该制药废水的达标排放。研究得出了如下主要结论:1)序批式铁炭微电解池处理效能试验结果表明:在进水pH值为3,Fe/C体积比1∶2,铁屑、活性炭粒径16目,负荷为175.5kgCOD/（m3铁炭·d）,气水比10:1,反应时间为2h时,可使进水COD为19000 mg/L,色度为600的制药废水出水COD降至8490mg/L,去除率达到55.29%,色度为20,去除率为96.67%。正交试验结果表明:对处理效能的影响高度显著的因素及其排序依次为pH值、反应时间和Fe/C值,而负荷、曝气量的影响不显著。pH值、Fe/C值、反应时间T对处理效能综合影响的正交试验回归方程为:η=99.21-14.07pH+25.59T-36.99Fe/C-2.39（pH）·（T）+5.43（pH）·（Fe/C）（%）2)对曝气铁炭微电解滤池的单因素试验结果表明:在进水pH值为3.0,Fe/C体积比1:1,填料处理负荷为192kgCOD/（m3铁炭·d）,气水比10:1,反应时间为2h时,对废水中有机物和色度都有很好的去除效果,COD去除率、色度去除率分别达到62.84%和96.67%。正交试验结果表明:对处理效能的影响高度显著的因素及其排序依次为pH值、反应时间、Fe/C值和气水比,负荷的影响不显著。pH值、Fe/C值、反应时间T和曝气量β对处理效能综合影响的正交试验回归方程为:η=0.55+5.12pH+16.31T+3.26Fe/C+0.51β- 0.53（pH）·（T）-3.64（pH）·（Fe/C）-0.05（pH）·（β）（%）序批式铁炭微电解池和曝气铁炭微电解滤池对废水的可生化性改善显著,出水BOD5/COD值由0.19提高到0.50以上,可生化性明显提高,使后续生物处理成为可能。3)研究表明:铁炭微电解反应器运行状态可以分为活性段、稳定段和衰减段,通过3%的稀盐酸活化、反冲洗可使系统处理效能从衰减段恢复到稳定段,处理效能维持运行周期一般为10d左右,通过清洗再生可以保持稳定处理效能;通过对铁炭微电解系统出水调节pH值至8,可使COD去除率达到55.70%,与不调控pH的系统相比去除率提高25.95%;对于难降解废水的处理,多级微电解系统是提高处理效能的有效途径,与单级微电解系统相比,二级微电解系统COD去除率达到61.80%。4)铁炭微电解处理硝酸盐氮的试验结果表明:在铁屑、活性炭粒径35目,pH值为3,Fe/C体积比3:1,气水比为5:1,反应时间1.5h时,硝酸盐氮的去除率达到50.82%,出水NO3--N由793mg/L降至390mg/L。5)铁炭微电解-两级水解酸化-ASBBR-SBBR组合工艺能使COD为2000022500mg/L,NO3--N为750853mg/L,色度800900倍的进水,最终出水分别为143200mg/L、1217mg/L、色度520倍,总去除率达到99.16%、98.13%、98.82%,达到污水综合排放标准医药原料药类二级标准。