头孢菌素类抗生素中间体废水处理的研究与应用

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江西某化工企业主要生产:甲巯四氮唑,4-乙基-2,3-双氧哌嗪甲酰氯等多种头孢菌素类抗生素中间体,原料包含三氯甲烷、四氢呋喃等有机物,工艺废水当中会渗入部分有机原料及反应过程中生成的一些副产品,致使废水盐度高,色度深,毒性大。近年来企业生产线路增加,产品类型多样,废水有机负荷增加,处理难度上升,致使原废水处理工艺几近崩溃,废水无法达到指定排放要求。本课题针对该企业废水特点进行分质收集、分析,通过MAP化学沉淀、铁碳芬顿高级氧化等小试实验,研究最合适的实验条件。根据废水水质情况及小试实验结果,确定MAP+Fe-C芬顿+ABR+AO+BAF的全新废水处理方案。新处理工艺采取废水分质收集,并联、串联组合推进模式。通过实际工程调试确定ABR、AO、BAF等生化工艺的最佳生化条件,并对各工艺的启动、运行情况进行研究分析。具体情况如下:(1)MAP沉淀实验结果最佳的反应pH值范围为9.5-10.5,Mg/N最佳值范围为1.1-1.3;P/N最佳比值范围1.1;最佳反应时间值为30min。各参数的主次顺序为R(pH)>R(P/N)>R(反应时间)>R(Mg/N)。MAP小试实验去除率为79%。实际工艺启动运行后去除效果率72%。(2)铁碳微电解实验pH值范围为3.5左右,反应时间控制在150min,铁碳投加量控制在450g/L,各因素对实验结果影响的主次顺序为R(铁碳投加量)>R(pH)>R(反应时间)。小试实验CODCr去除率为26%,工艺实际启动后的工艺CODCr去除率为22%。(3)Fenton氧化与铁碳微电解工艺串联,pH值2.3-3.5,双氧水(H2O2)浓度值16-17mL/L,FeSO4·7H2O投加量范围8-9g/L,反应时间t控制在30min。各影响因素的主次关系为R(pH)>R(FeSO4·7H2O投加量)>R(30%H2O2投加量)>R(反应时间)。实验CODCr去除率为36%,实际启动运行CODCr去除率为33%。联合工艺实际NH3-N去除率为11%。(4)ABR启动经过污泥接种、驯化、成熟三个步骤,耗时90d。泥接种量为90t,驯化阶段采用低负荷运行,负荷低于0.4kgCODCr/(m3·d),初期采用静态厌氧发酵形式,接种成功后开始低负荷进水,逐渐提高进水负荷,稳定后出水CODCr值约为1000mg/L,去除率为65-72%;出水氨氮值约为120mg/L,进水氨氮浓度范围为97-108mg/L,氨氮去除率约为-20%,呈负增长。(5)A/O启动过程调试历时60d,运行稳定后的污泥沉降比(SV30)在28%,硝化液回流比200%,MLSS值3600mg/L,A池、O池溶氧值分别在0.2-0.3mg/L和3-4mg/L。污泥回流比控制在70%。出水CODCr值为200-250mg/L,去除率约71%;出水氨氮(NH3-N)值为40mg/L,去除率为68%。(6)BAF启动过程分别为接种闷曝阶段和连续进水驯化阶段。接种闷曝8d,进入连续进水驯化阶段,历时45d完成启动。CODCr去除率为55%,出水低于120mg/L;氨氮(NH3-N)去除率为50%,出水氨氮低于25mg/L。最终出水各项指标均满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准(GB21904-2008)》。
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