CN111362496A - 一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***；包括废水二沉池，废水二沉池连接有回用处理***，回用处理***包括与废水二沉池相连通的超滤膜***；超滤膜***的输出端连接有微米级过滤装置；微米级过滤装置的输出端连接有纳滤膜***，本发明提供的低能耗膜法抗生素制药废水回用***可通过回用处理***对制药废水进行多重物理过滤处理，在各级处理过程中减少了各种药剂的消耗；整个回用处理***结构简单紧凑，占地面积小、性能稳定，且处理后的出水效果较好，实现了高效回收处理的目的。具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***及其处理工艺。
背景技术
制药企业在工业生产中产生的废水因成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性差，成为国内污染最严重、最难处理的工业废水之一。现有制药废水一般采用混凝沉淀、高级氧化、臭氧催化氧化及水解酸化等进行处理。处理后的水中仍然含有较高的色度、COD及硬度、含盐量等。传统的高级氧化等处理工艺处理后很难达到回用标准且需要较高的运行费用，而且在传统工艺中加入大量的药剂及盐类给后续处理带来很大负担，所以探索制药废水处理及回用的新工艺势在必行。而该工艺可替代传统工艺中的高级氧化步骤，减少废水处理回用的运行成本，降低后续处理的负担。
中国发明CN201710362186.9描述了一种高浓度、难降解有机制药废水处理装置及处理方法。该发明针对高浓度有机废水采用物化处理+高级氧化法+水解酸化法+TIC厌氧反应塔的方式进行处理，以此去除水中大量的COD、BOD5、SS等；针对低浓度有机废水采用物化预处理，增加废水的可生化性，然后使高、低浓度有机废水进入A/O工艺、二沉池、反应池、终沉池、清水池，去除水中氨氮等直至达标排放。该工艺的实现过程中需加入氢氧化钠、硫酸、双氧水、硫酸铁和硫酸亚铁等化学药剂、且工艺流程复杂、操作繁琐。虽然可满足排放的标准，但是对于后续处理造成很大的负担，且水资源日益紧缺的今天，大量的水资源排放造成了资源的浪费。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***，能够提高废水处理效率并降低废水处理能耗，达到降低回用处理成本的目的。
本发明所采用的技术方案是：一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***；包括废水二沉池，所述废水二沉池连接有回用处理***，所述回用处理***包括与废水二沉池相连通的超滤膜***；所述超滤膜***的输出端连接有微米级过滤装置；所述微米级过滤装置的输出端连接有纳滤膜***，所述纳滤膜***的透过液输出端连接有回用水池，所述纳滤膜***的浓缩液输出端连接有浓缩液水池；所述浓缩液水池的出水口连接有DTRO装置；所述DTRO装置的透过液输出端连接至回用水池，所述DTRO装置的浓缩液输出端连接有蒸发处理***。
本技术方案中：生化废水可通过回用处理***进行多重物理过滤处理，具体是通过回用处理***的超滤膜***、微米级过滤装置、纳滤膜***和DTRO装置先后对废水进行物理过滤分离，在各级处理过程中减少了各种药剂的消耗，相比传统处理工艺，在确保处理效果的同时还减少了处理流程，大大降低了制药废水处理工艺的运行成本；整个回用处理***结构简单紧凑，占地面积小、性能稳定，且处理后的出水效果较好，实现了高效回收处理的目的。
优选的，所述废水二沉池的出水端连接有与超滤膜***输入端相连的超滤增压泵。
优选的，所述超滤膜***输入端设置有第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药混合装置。
优选的，所述超滤膜***还连接有风机曝气装置。
优选的，所述超滤膜***输出端与微米级过滤装置之间设有超滤***产水池，所述超滤***产水池的进水口与超滤膜***输出端之间连接有超滤产水泵，微米级过滤装置的输入端与超滤***产水池出水口之间连接有纳滤***增压泵。
优选的，所述微米级过滤装置的输入端设有与纳滤***增压泵之间的管路上设有第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药混合装置。
优选的，所述微米级过滤装置的输出端与纳滤膜***之间设有纳滤***高压泵。
优选的，所述纳滤膜***内设有循环回流装置，所述循环回流装置连接至纳滤膜***输出端与纳滤***高压泵之间的管路上。
优选的，所述浓缩液水池的输出端与DTRO装置浓缩液输入端之间设有DTRO增压泵。
本发明的另一目的在于提供一种利用低能耗膜法抗生素制药废水回用***的处理工艺；能够缩短工艺处理流程，提高废水处理效率，包括如下处理步骤：
S1.废水预处理：抗生素制药废水通过进水管线输入废水二沉池内，抗生素制药废水在废水二沉池内进行水量缓冲，均匀水质。
S2.超滤过滤处理：抗生素制药废水通过超滤增压泵进入超滤膜***，与第一加药口连接的第一加药混合装置向制药废水中加入防止细菌滋生的药剂，同时由风机曝气装置向超滤膜***中通入空气，超滤膜***去除废水中的大分子COD，部分色度、浊度、悬浮物杂质及细微颗粒等的产水通过超滤产水泵输送至超滤***产水池进行收集。
S3.微米级过滤处理：抗生素制药废水在超滤***产水池内缓冲调节后输出并通过纳滤***增压泵输送至微米级过滤装置内进行过滤处理，在输入微米级过滤装置过滤前中由第二加药混合装置向废水中加入防止结垢生菌的药剂。
S4.纳滤膜***处理：抗生素制药废水经过微米级过滤装置过滤处理输出后，废水经过纳滤***高压泵升压后进入纳滤膜***，纳滤膜***对废水进行浓缩分离，循环回流装置循环作用下，可将部分浓缩液在纳滤膜***内进行循环浓缩，经过纳滤膜***循环浓缩后的浓缩液进入浓缩液水池收集，纳滤膜***的透过液收集回用水池内。
S5.DTRO装置处理：纳滤膜***的浓缩液收集至浓缩液水池，浓缩液水池的输出后经过DTRO增压泵提升后进入DTRO装置浓缩，DTRO装置处理后的透过液输入回用水池内，DTRO装置处理后的浓缩液的输入蒸发处理***进行零排放处理。
对于抗生素制药废水的处理回用问题，前述工艺处理能够替换原有的高级氧化、CASS、催化氧化等工艺，减少大量药剂的消耗，大幅度的降低后续处理的负担，最大限度的节省后续设备的投资和运行成本。
本发明的有益效果是：本发明提供的低能耗膜法抗生素制药废水回用***可通过回用处理***对制药废水进行多重物理过滤处理，在各级处理过程中减少了各种药剂的消耗；整个回用处理***结构简单紧凑，占地面积小、性能稳定，且处理后的出水效果较好，实现了高效回收处理的目的。低能耗膜法抗生素制药废水回用***的处理工艺新工艺缩短了工艺处理的流程，相比传统处理工艺，在确保处理效果的同时还减少了处理流程，大大降低了制药废水处理工艺的运行成本，在处理过程中无大量药剂的加入，解决了传统工艺中高级氧化等工艺运行成本超高的问题，具有较高的实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明具体实施例一提供的低能耗膜法抗生素制药废水回用***结构示意图。
图2为本发明具体实施例二提供的低能耗膜法抗生素制药废水回用***的工艺流程图。
附图标记：废水二沉池1、超滤增压泵2、第一加药混合装置3、超滤膜***4、风机曝气装置5、超滤产水泵6、超滤***产水池7、纳滤***增压泵8、第二加药混合装置9、微米级过滤装置10、纳滤***高压泵11、纳滤膜***12、浓缩液水池13、DTRO增压泵14、DTRO装置15、回用水池16。
具体实施方式
这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
请参考图1，本实施例提供的一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***；包括废水二沉池1，废水二沉池1连接有回用处理***，生化废水可通过回用处理***进行多重物理过滤处理。回用处理***包括与废水二沉池1相连通的超滤膜***4；所述超滤膜***4的输出端连接有微米级过滤装置10；所述微米级过滤装置10的输出端连接有纳滤膜***12，所述纳滤膜***12的透过液输出端连接有回用水池16，所述纳滤膜***12的浓缩液输出端连接有浓缩液水池13；所述浓缩液水池13的出水口连接有DTRO装置15；所述DTRO装置15的透过液输出端连接至回用水池16，所述DTRO装置15的浓缩液输出端连接有蒸发处理***。
如图1所示，由于抗生素制药废水中含有大量的难降解大分子COD，非常高的色度，及较高的硬度和含盐量等，在本实施例中，废水二沉池1用于在处理前收集抗生素制药废水，可起到缓冲和调节水量的作用，经过缓冲后的抗生素制药废水先后通过超滤膜***4、微米级过滤装置10、纳滤膜***12和DTRO装置15进行物理过滤分离。其中，由于超滤膜***4包括抗污染超滤膜元件，在超滤膜***4处理时能够去除废水中的大分子COD，部分色度、浊度、悬浮物杂质及细微颗粒等，而微米级过滤装置10可水废水进行微米级过滤处理。此外，纳滤膜***12包括高压纳滤膜壳和耐高压抗污染纳滤膜元件，纳滤膜***12对废水处理后产生会透过液和浓缩液，纳滤膜***12处理后的透过液为去除COD、色度、浊度、硬度及部分含盐量之后的产水可输入回用水池16可进行回用或其它深度处理；纳滤膜***12对废水的回收率可高达80％以上，在纳滤膜***12的高回收率作用下，可大幅度的降低后续浓缩水量，最大限度的节省后续继续处理及蒸发结晶的投资和运行成本。而纳滤膜***12的浓缩液中含有浓缩后的大量的COD、色度、浊度、硬度及含盐量，可通过DTRO装置15处理，DTRO装置15产生的浓缩液可通过蒸发处理***进行蒸发处理，DTRO装置15产生的透过液输入回用水池16内进行回用或其它深度处理。
如图1所示，在通过超滤膜***4、微米级过滤装置10和纳滤膜***12处理过程中减少了各种药剂的消耗，相比传统处理工艺，在确保处理效果的同时还减少了处理流程，大大降低了制药废水处理工艺的运行成本；整个回用处理***结构简单紧凑，占地面积小、性能稳定，且处理后的出水效果较好，实现了高效回收处理的目的。
如图1所示，超滤膜***4在超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来，本实施例在废水二沉池1的出水端连接有与超滤膜***4输入端相连的超滤增压泵2，超滤增压泵2可增加废水压力，进而提高超滤膜***4的处理效果。
如图1所示，为了防止废水在处理过程中防止细菌滋生，本实施例在超滤膜***4输入端设置有第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药混合装置3。第一加药混合装置3可向废水中加入防止细菌滋生，提高超滤膜***4的出水水质。本实施例中通过管道混合器将药剂和废水混合均匀。
如图1所示，所述超滤膜***4还连接有风机曝气装置5。风机曝气装置5能够将空气输送至超滤膜***4中对废水进行曝气处理，对进入超滤膜***4膜池内的废水进行曝气处理，可提高对废水的处理效果。
本实施例中，经过超滤膜***4处理后的废水需要进行缓冲和调节，以提高后续处理效果，超滤膜***4输出端与微米级过滤装置10之间设有超滤***产水池7，超滤***产水池7的进水口与超滤膜***4输出端之间连接有超滤产水泵6，微米级过滤装置10的输入端与超滤***产水池7出水口之间连接有纳滤***增压泵8。超滤***产水池7输出后的废水经过纳滤***增压泵8增压后可输入微米级过滤装置10内进行微米级过滤处理。
如图1所示，在微米级过滤处理装置前，为了防止废水滋生细菌，本实施例在微米级过滤装置10的输入端设有与纳滤***增压泵8之间的管路上设有第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药混合装置9。第二加药混合装置9可向废水中加入防止细菌滋生，提高出水水质。本实施例中通过管道混合器将药剂和废水混合均匀。
如图1所示，废水在经过纳滤膜***12处理前需要对废水进行加压，本实施例在微米级过滤装置10的输出端与纳滤膜***12之间设有纳滤***高压泵11。纳滤膜***12高压泵的加压范围为1MPa～4MPa，经过加压后的废水可进行高效回收处理。
如图1所示，本实施例还在纳滤膜***12内设有循环回流装置，所述循环回流装置连接至纳滤膜***12输出端与纳滤***高压泵11之间的管路上。这样，纳滤膜***12能够根据废水水质分为一段或二段浓缩分离，循环回流装置将浓缩液部分在纳滤膜***12内进行循环以增大纳滤膜***12内的错流量，增强其抗污染能力。
如图1所示，浓缩液水池13的输出端与DTRO装置15浓缩液输入端之间设有DTRO增压泵14。DTRO装置15增压泵的可将废水提升至DTRO装置15，以进行后续浓缩处理和蒸发处理，达到零排放处理的目的。
实施例二
本发明的另一目的在于提供一种利用低能耗膜法抗生素制药废水回用***的处理工艺；能够缩短工艺处理流程，提高废水处理效率，包括如下处理步骤：
步骤1.废水预处理：抗生素制药废水通过进水管线输入废水二沉池内，抗生素制药废水在废水二沉池内进行水量缓冲，均匀水质。在步骤1中，制药废水的进水含盐量为10000mg/L～30000mg/L。
步骤2.超滤过滤处理：抗生素制药废水通过超滤增压泵进入超滤膜***，与第一加药口连接的第一加药混合装置向制药废水中加入防止细菌滋生的药剂，同时由风机曝气装置向超滤膜***中通入空气，超滤膜***去除废水中的大分子COD，部分色度、浊度、悬浮物杂质及细微颗粒等。超滤膜***的产水通过超滤产水泵输送至超滤***产水池进行收集；
步骤3.微米级过滤处理：抗生素制药废水在超滤***产水池内缓冲调节后输出并通过纳滤***增压泵输送至微米级过滤装置内进行过滤处理，在输入微米级过滤装置过滤前中由第二加药混合装置向废水中加入防止结垢生菌的药剂；
步骤4.纳滤膜***处理：废水经过微米级过滤装置过滤处理输出后，废水经过纳滤***高压泵升压后进入纳滤膜***，纳滤膜***对废水进行浓缩分离，纳滤膜***的回收率可高达80％以上；循环回流装置循环作用下，可将部分浓缩液在纳滤膜***内进行循环浓缩，经过纳滤膜***循环浓缩后的浓缩液进入浓缩液水池收集，纳滤膜***的透过液收集回用水池内；
步骤5.DTRO装置处理：纳滤膜***的浓缩液收集至浓缩液水池，浓缩液水池的输出后经过DTRO增压泵提升后进入DTRO装置浓缩，DTRO装置处理后的透过液输入回用水池内，DTRO装置处理后的浓缩液的输入蒸发处理***进行零排放处理。
通过前述工艺处理，替换原有的高级氧化、CASS、催化氧化等工艺，减少大量药剂的消耗，最大限度的节约了投资成本和运行成本。可大幅度的降低后续浓缩水量，最大限度的节省后续继续处理及蒸发结晶的投资和运行成本。上述处理工艺可大幅度的降低后续处理的负担，最大限度的节省后续设备的投资和运行成本。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、***和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种低能耗膜法抗生素制药废水回用***；包括废水二沉池(1)，所述废水二沉池(1)连接有回用处理***，其特征在于：
所述回用处理***包括与废水二沉池(1)相连通的超滤膜***(4)；所述超滤膜***(4)的输出端连接有微米级过滤装置(10)；
所述微米级过滤装置(10)的输出端连接有纳滤膜***(12)，所述纳滤膜***(12)的透过液输出端连接有回用水池(16)，所述纳滤膜***(12)的浓缩液输出端连接有浓缩液水池(13)；所述浓缩液水池(13)的出水口连接有DTRO装置(15)；
所述DTRO装置(15)的透过液输出端连接至回用水池(16)，所述DTRO装置(15)的浓缩液输出端连接有蒸发处理***。
2.根据权利要求1所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述废水二沉池(1)的出水端连接有与超滤膜***(4)输入端相连的超滤增压泵(2)。
3.根据权利要求1所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述超滤膜***(4)输入端设置有第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药混合装置(3)。
4.根据权利要求1所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述超滤膜***(4)还连接有风机曝气装置(5)。
5.根据权利要求1所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述超滤膜***(4)输出端与微米级过滤装置(10)之间设有超滤***产水池(7)，所述超滤***产水池(7)的进水口与超滤膜***(4)输出端之间连接有超滤产水泵(6)，微米级过滤装置(10)的输入端与超滤***产水池(7)出水口之间连接有纳滤***增压泵(8)。
6.根据权利要求5所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述微米级过滤装置(10)的输入端设有与纳滤***增压泵(8)之间的管路上设有第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药混合装置(9)。
7.根据权利要求5所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述微米级过滤装置(10)的输出端与纳滤膜***(12)之间设有纳滤***高压泵(11)。
8.根据权利要求7所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述纳滤膜***(12)内设有循环回流装置，所述循环回流装置连接至纳滤膜***(12)输出端与纳滤***高压泵(11)之间的管路上。
9.根据权利要求1所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***；其特征在于：所述浓缩液水池(13)的输出端与DTRO装置(15)浓缩液输入端之间设有DTRO增压泵(14)。
10.一种利用权利要求1-9任一权项所述的低能耗膜法抗生素制药废水回用***的处理工艺；包括如下处理步骤：
S1.废水预处理：抗生素制药废水通过进水管线输入废水二沉池(1)内，抗生素制药废水在废水二沉池(1)内进行水量缓冲，均匀水质；
S2.超滤过滤处理：抗生素制药废水通过超滤增压泵(2)进入超滤膜***(4)，与第一加药口连接的第一加药混合装置(3)向制药废水中加入防止细菌滋生的药剂，同时由风机曝气装置(5)向超滤膜***(4)中通入空气，超滤膜***(4)去除废水中的大分子COD，部分色度、浊度、悬浮物杂质及细微颗粒后的产水通过超滤产水泵(6)输送至超滤***产水池(7)进行收集；
S3.微米级过滤处理：抗生素制药废水在超滤***产水池(7)内缓冲调节后输出并通过纳滤***增压泵(8)输送至微米级过滤装置(10)内进行过滤处理，在输入微米级过滤装置(10)过滤前中由第二加药混合装置(9)向废水中加入防止结垢生菌的药剂；
S4.纳滤膜***处理：抗生素制药废水经过微米级过滤装置(10)过滤处理输出后，废水经过纳滤***高压泵(11)升压后进入纳滤膜***(12)，纳滤膜***(12)对废水进行浓缩分离，循环回流装置循环作用下，可将部分浓缩液在纳滤膜***(12)内进行循环浓缩，经过纳滤膜***(12)循环浓缩后的浓缩液进入浓缩液水池(13)收集，纳滤膜***(12)的透过液收集回用水池(16)内；
S5.DTRO装置(15)处理：纳滤膜***(12)的浓缩液收集至浓缩液水池(13)，浓缩液水池(13)的输出后经过DTRO增压泵(14)提升后进入DTRO装置(15)浓缩，DTRO装置(15)处理后的透过液输入回用水池(16)内，DTRO装置(15)处理后的浓缩液的输入蒸发处理***进行零排放处理。
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