甘氨酸废水的特点
1. 工业废水的主要特征
由于工业的迅速发展,工业废水的水量及水质污染量很大,它是最重要的污染源,具有以下几个特点:
(1) 排放量大,污染范围广,排放方式复杂 工业生产用水量大,相当一部分生产用水中都携带原料、中间产物、副产物及终产物等排出厂外。工业企业遍布全国各地,污染范围广,不少产品在使用中又会产生新的污染。如全世界化肥施用量约5亿t,农药200多万吨,使遍及全世界广大地区的地表水和地下水都受到不同程度的污染。工业废水的排放方式复杂,有间歇排放,有连续排放,有规律排放和无规律排放等,给污染的防治造成很大困难。
(2) 污染物种类繁多,浓度波动幅度大 由于工业产品品种繁多,生产工艺也各不相同,因此,工业生产过程中排出的污染物也数不胜数,不同污染物性质有很大差异,浓度也相差甚远。
(3) 污染物质毒性强,危害大 被酸碱类污染的废水有刺激性、腐蚀性,而有机含氧化合物如醛、酮、醚等则有还原性,能消耗水中的溶解氧,使水缺氧而导致水生生物死亡。工业废水中含有大量的氮、磷、钾等营养物,可促使藻类大量生长耗去水中溶解氧,造成水体富营养化污染。工业废水中悬浮物含量很高,可达3000mg/L,为生活废水的10倍。
(4) 污染物排放后迁移变化规律差异大 工业废水中所含各种污染物的性质差别很大,有些还有较强毒性,较大的蓄积性及较高的稳定性。一旦排放,迁移变化规律很不相同,有的沉积水底,有的挥发转入大气,有的富集于生物体内,有的则分解转化为其他物质,甚至造成二次污染,使污染物具有更大的危险性。
(5) 恢复比较困难 水体一旦受到污染,即使减少或停止污染物的排放,要恢复到原来状态仍需要相当长的时间。
2. 有机废水的分类及其水质特点
有机废水主要分为耗氧污染物和植物营养物,耗氧污染物有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中,可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气,因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂,耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时,五天生化需氧量(BOD5)表示。植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化,使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。
富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,沉积物不断增多,先变为沼泽,后变为陆地。这种自然过程非常缓慢,常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可以在短期内出现。
植物营养物质的来源广、数量大,有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水,而施入农田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后,促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长,生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物所分解,不断产生硫化氢等气体,使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,水体富营养化后,即使切断外界营养物质的来源,也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时,湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞,成为沼泽甚至干地。局部海区可变成"死海",或出现"赤潮"现象。
常用氮、磷含量,生产率(O2)及叶绿素-α作为水体富营养化程度的指标。防治富营养化,必须控制进入水体的氮、磷含量。
3. 制药废水特点
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一,如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。
1 制药废水的处理方法
制药废水的处理方法可归纳为以下几种:物化处理、化学处理 、生化处理 以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。
1.1 物化处理
根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。
1.1.1 混凝法
该技术是目前国内外普遍采用的一种水质处理方法,它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中,如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。刘明华等以其研制的一种高效复合型絮凝剂F-1处理急支糖浆生产废水,在 pH为6.5, 絮凝剂用量为300 mg/L时,废液的COD、SS和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明显优于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等单一絮凝剂。
1.1.2 气浮法
气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡凹气浮装置对制药废水进行预处理,在适当药剂配合下,COD的平均去除率在25%左右。
1.1.3 吸附法
常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附-两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示, 吸附预处理对废水的COD去除率达41.1%,并提高了BOD5/COD值。
1.1.4 膜分离法
膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。朱安娜等采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验,发现既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用,又可回收洁霉素。
1.1.5 电解法
该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法又有很好的脱色效果。李颖采用电解法预处理核黄素上清液,COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。
1.2 化学处理应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。
1.2.1 铁炭法
工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。楼茂兴等[9]采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%,最终出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。
1.2.2 Fenton试剂处理法
亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大加强。程沧沧等[10]以TiO2为催化剂,9 W低压汞灯为光源,用Fenton试剂对制药废水进行处理,取得了脱色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯类化合物从8.05 mg/L降至0.41 mg/L。
1.2.3采用该法能提高废水的可生化性,同时对COD有较好的去除率。如Balcioglu等对3种抗生素废水进行臭氧氧化处理,结果显示,经臭氧氧化的废水不仅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均为75%以上。
1.2.4 氧化技术
又称高级氧化技术,它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点,尤其适合于不饱合烃的降解,且反应条件也比较温和,无二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更直接,对设备的要求更低,作为一种新型的处理方法,正受到越来越多的关注。肖广全等[13]用超声波-好氧生物接触法处理制药废水,在超声波处理60 s,功率200 w的情况下,废水的COD总去除率达96%。
1.3 生化处理
生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合方法。
1.3.1 好氧生物处理
由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。
1.3.2 厌氧生物处理
目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理(如好氧生物处理)。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等。
(2)UBF法买文宁等将UASB和UBF进行了对比试验,结果表明,UBF具有反应液传质和分离效果好、生物量大和生物种类多、处理效率高、运行稳定性强的特征,是实用高效的厌氧生物反应器。
(3)水解酸化法
水解池全称为水解升流式污泥床(HUSB),它是改进的UASB。水解池较之全过程厌氧池有以下优点:不需密闭、搅拌,不设三相分离器,降低了造价并利于维护;可将污水中的大分子、不易生物降解的有机物降解为小分子、易生物降解的有机物,改善原水的可生化性;反应迅速、池子体积小,基建投资少,并能减少污泥量。近年来,水解-好氧工艺在制药废水处理中得到了广泛的应用,如某生物制药厂采用水解酸化-二段式生物接触氧化工艺处理制药废水,运行稳定,有机物去除效果显著,COD、BOD5和SS的去除率分别为90.7%、92.4%和87.6%。
1.3.3 厌氧-好氧及其他组合处理工艺
由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求,而厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。
2 制药废水的处理工艺及选择
制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标,所以在生化处理前必须进行必要的预处理。一般应设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序,以降低水中的SS、盐度及部分COD,减少废水中的生物抑制性物质,并提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。
预处理后的废水,可根据其水质特征选取某种厌氧和好氧工艺进行处理,若出水要求较高,好氧处理工艺后还需继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素,做到技术可行,经济合理。总的工艺路线为预处理-厌氧-好氧-(后处理)组合工艺。如陈明辉等采用水解吸附—接触氧化—过滤组合工艺处理含人工胰岛素等的综合制药废水,处理后出水水质优于GB8978-1996的一级标准。气浮-水解-接触氧化工艺处理化学制药废水、复合微氧水解-复合好氧-砂滤工艺处理抗生素废水、气浮-UBF-CASS工艺处理高浓度中药提取废水等都取得了较好的处理效果。
3 制药废水中有用物质的回收利用
推进制药业清洁生产,提高原料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收率,通过改革工艺使污染在生产过程中得到减少或消除。由于某些制药生产工艺的特殊性,其废水中含有大量可回收利用的物质,对这类制药废水的治理,应首先加强物料回收和综合利用。如浙江义乌华义制药有限公司针对其医药中间体废水中含量高达5%~10%的铵盐,采用固定刮板薄膜蒸发、浓缩、结晶、回收质量分数为30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明显经济效益;某高科技制药企业用吹脱法处理甲醛含量极高的生产废水,甲醛气体经回收后可配成福尔马林试剂,亦可作为锅炉热源进行焚烧。通过回收甲醛使资源得到可持续利用,并且4~5年内可将该处理站的投资费用收回[33],实现了环境效益和经济效益的统一。但一般来说,制药废水成分复杂,不易回收,且回收流程复杂,成本较高。因此,先进高效的制药废水综合治理技术是彻底解决污水问题的关键。
4. 制糖废水处理的特点是什么
废水中一般含有有机物和糖分,COD、BOD很高,废水色度深、含氮、磷、钾等元素较高. 废水量为每生产1吨糖产生废水0.2-21m3(每吨甜菜排废水约2.5 m3)。
5. 化工废水的特点
化工废水污染有如下特点:
1、有毒性和刺激性。化工废水中有些含有如内氰、酚、砷、汞容、镉或铅等有毒或剧毒的物质,在一定的浓度下,对生物和微生物产生毒性影响。另外也可能含有无机酸、碱类等刺激性、腐蚀性的物质。
2、有机物浓度高。特别是石油化工废水中各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物的浓度较高,在水中会进一步氧化分解,消耗水中大量的溶解氧,直接影响水生生物的生存。
3、pH不稳定。化工排放的废水时而强酸性,时而强碱性的现象是常有的,对生物、建筑物及农作物都有极大的危害。
4、营养化物质较多。含磷、氮量较高的废水会造成水体富营养化,使水中藻类和微生物大量繁殖,严重时会造成“赤潮”,影响鱼类生长。
5、恢复比较困难。受到有害物质污染的水域要恢复到水域的原始状态是相当困难的。尤其被微生物所浓集的重金属物质,停止排放仍难以消除。
6. 制药废水有哪些特点
您好,很高兴为您解答:
制药废水主要表现为:(1)有机污染物浓度高。不完全原材料,包括发酵残余基质和发酵残余基质和养分、溶萃残余液、溶溶萃残余液、印染灌注废液以及印染灌注废水、以及大量副产品、少量成产品将流出水,少量成产品将流出水,导致COD浓度在废水中COD浓度在5000mg/L以上5000mg/L以上;
(2)难生物分解物、有毒有害物多。医药生产废水中残留的抗生素、卤素化合物、醚类、硝类、硫醚、矾类、一些杂环化合物和有机溶剂等药物,大多属于生物难降解物质,当浓度达到一定程度时,对微生物有抑制作用。此外,卤素化合物、硝基化合物、有机氮化合物、分散剂或具有杀菌作用的表面活性剂对微生物有很大的毒性作用,给制药废水的生化处理带来很大的困难;
(3)大冲击载荷。制药厂的废水由于生产工艺要求,一般是间歇排放,温度、污染物浓度和酸碱度均随时间变化较大。此外,大量高浓度、短时间集中排放的废水,如发酵罐倒罐出水,会造成较大的负荷影响;
(4)高铬和高浓重的高铬和重臭和重臭味。医药废水是利用大量的化学剂和动植物组织作为原料生产出来的,这些材料进入废水中会产生更大的气味和更深的铬。并且经一般污水处理流程后难以彻底去除,对环境影响较大。
(5)悬浮固体浓度高。抗生素、中药等药用废水常含有大量的微生物菌丝体或中药残留物,废水ss高。例如青霉素生产废水SS一般为5000~23000mg/L。
7. 化工废水污染有何特点
化工废水污染有如下特点: 1、有毒性和刺激性。化工废水中有些含有版如氰、酚、砷、汞权、镉或铅等有毒或剧毒的物质,在一定的浓度下,对生物和微生物产生毒性影响。另外也可能含有无机酸、碱类等刺激性、腐蚀性的物质。 2、有机物浓度高。特别是石油化工废水中各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物的浓度较高,在水中会进一步氧化分解,消耗水中大量的溶解氧,直接影响水生生物的生存。 3、pH不稳定。化工排放的废水时而强酸性,时而强碱性的现象是常有的,对生物、建筑物及农作物都有极大的危害。 4、营养化物质较多。含磷、氮量较高的废水会造成水体富营养化,使水中藻类和微生物大量繁殖,严重时会造成赤潮,影响鱼类生长。 5、恢复比较困难。受到有害物质污染的水域要恢复到水域的原始状态是相当困难的。尤其被微生物所浓集的重金属物质,停止排放仍难以消除。
8. 化工废水污染有何特点
化工废水污染有如抄下特点:\x0d袭1、有毒性和刺激性.化工废水中有些含有如氰、酚、砷、汞、镉或铅等有毒或剧毒的物质,在一定的浓度下,对生物和微生物产生毒性影响.另外也可能含有无机酸、碱类等刺激性、腐蚀性的物质.\x0d2、有机物浓度高.特别是石油化工废水中各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物的浓度较高,在水中会进一步氧化分解,消耗水中大量的溶解氧,直接影响水生生物的生存.\x0d3、pH不稳定.化工排放的废水时而强酸性,时而强碱性的现象是常有的,对生物、建筑物及农作物都有极大的危害.\x0d4、营养化物质较多.含磷、氮量较高的废水会造成水体富营养化,使水中藻类和微生物大量繁殖,严重时会造成赤潮,影响鱼类生长.\x0d5、恢复比较困难.受到有害物质污染的水域要恢复到水域的原始状态是相当困难的.尤其被微生物所浓集的重金属物质,停止排放仍难以消除.