化工制药废水处理技术

　　某家化工厂在间歇式生产多种医药过程中产生25t/h的废水。这部分废水作为一个支流排入到一个大型生物处理装置中进行处理，同时进入此装置的还有来自其他工业的废水。废水通过生物处理后，发现在排出水和淤泥中含有较高的有机氯化物和芳香烃。通过研究发现污染源是来自制药厂的废水。因此，该制药厂决定要采取相应的措施来分离去除这些物质。

　　原水的各水质指标参见表1：

　　表1中显示，需要进行分离去除的物质，其浓度在原水中相对含量较高。通过实验室研究显示，利用活性炭吸附可使各参数达到规定的阈值。但由于在废水中不仅包含了这些有毒物质，也含有大量属于COD物质的酒精和酮，所以活性炭的吸附能力只能达到每公斤活性炭吸附10～15g有机卤化物，这相当于活性炭的需求量大约在3kg/m3。对于每天600m3的水量来说，投入的运行费用将是相当可观的。

　　把废水水流分成多个支流

　　根据生产方式，把总的废水水流先分成浓缩的母滤液和稀的冲洗水。之后再把母滤液分成主要含芳香烃的废水和主要含有机氯化物的废水。表2中列出了通过计算得出的废水量及其参数值。通过对处理过程的转换，这里指对废水水流的分类，使各个支流的选择性处理成为可能。

　　废水处理站的建造考虑了以下几点：

　　■　满足表1限定的阈值

　　■　尽可能减少残余量和处理费用

　　■　不分离可生物降解的物质(如乙醇，酮)

　　装置设计方案

　　根据进一步的试验，采用如图1所示的处理工艺流程，对单一的支流废水分别进行如下处理：

　　1.弱负荷废水(类型C)采用一个二级中和处理的办法，通过终控直接排入生物处理装置。

　　2.含有机氯化物的废水(类型B)经过一个溶剂分离器进入一储水池中，在溶剂分离器中自由溶剂得以分离。从储水池出来的废水通过一个双层填料过滤器来分离悬浮固体颗粒，然后进入空气气提装置。通过气提柱处理后，废水中POX的值可以削减500倍。为了降低气提柱的高度，废水在里面经过10次循环后才排出。富含POX和其他有机污染物的气体通过一个活性炭吸附装置处理后直接释放到大气中。

　　3.活性炭饱和后可利用蒸汽来再生，由此产生的二氯甲烷、水和丙酮的混合物可以通过一重力沉降器来进行分离，分离的结果要使得二氯甲烷层能直接排出进行外部处理，而水层则可引入储水池中。从气提柱出来的废水进入中和池2中进行中和处理。

　　4.含芳香烃的废水(类型A)直接由一个单独的储水池进入中和池2中，然后再通过一个双层填料过滤器和2个活性炭吸附器进行处理。这两个吸附器中，每个吸附剂的设计使用寿命在6个月左右。为了优化活性炭的吸附能力，当串联的两个吸附器中第一个吸附器中的活性炭饱和更换掉后要把水流流向也进行更换。

　　5.含有芳香烃和极其微量有机氯化物的饱和活性炭被直接从吸附器中抽出进行再生。由于活性炭的量很大和基本没有有机氯化物成分，这种再生比起作为特殊垃圾来处理要便宜的多(参见图2)。从2座双层填料过滤器出来的反冲洗水进入一座储泥池，再通过板块压滤机进行处置。由此产生的淤泥饼将作为特殊垃圾焚烧掉。

　　工艺技术特点

　　在整个工艺中，对吸附和再生的处理要求是比较高的。主要存在的问题是气提过程中产生的富含有机氯化物的空气相对湿度比较高，并且还含有其它可燃性物质，如乙醇和酮。

　　只有细孔中没有水气凝聚的情况下，活性炭才能吸附空气中的有机物质，所以在进入吸附阶段之前必须进行干燥。根据经验，只有在吸附过程中空气的相对湿度低于50%时，活性炭的吸附能力才不受影响。另外还有一点要注意的是，在气提过程中加热不能超过二氯甲烷的沸点40℃，要不然就不会发生吸附。为了对潮湿的空气进行烘干，安装了两个热交换器。在第一个热交换器里，利用凉盐水将空气冷却至10℃，经过冷凝分离后，在第二个热交换器里，再将温度升高到30℃。通过该方法可使活性炭的吸附能力达到100g二氯甲烷/kg活性炭。最后排放出的废气完全满足空气管理条例规定的50mg有机氯化物/m3空气的限定值。

　　排放入大气的废气中的有机氯化物浓度实行连续监测。一旦发现其浓度超过阈值范围，则立即将废气转至第二个已再生好的吸附器中。第一个满负的吸附器将进行再生。再生过程中，被吸附的有机物会随着饱和蒸汽一起带出，在一座冷却塔里冷凝后，通过一个重力沉降器进行相分离。潮湿的活性炭将用热空气得以烘干，随后再冷却。整个再生过程历时约8个小时。

　　处理过程对安全技术提出了很高的要求，因为除了氯化的碳氢化合物外还含有一些易燃的有机物质。为了防止吸附柱里发生燃烧情况，整个吸附柱上在各个高度都布置了监测点，来监测柱中的温度变化。若温度超出规定的阈值则自动切断进料，同时加入惰性气体氮。最后整个柱体用水充满。所有的发动机和监测装置也都进行了防爆保护。

　　吸附过程是连续进行的，每天进行两次再生，大约能分离去除40kg的溶剂。

　　运行经验

　　实践证明，通过工作人员与客户在项目设计过程中的积极合作，这种有害物质单独的进行选择性的处理方案是完全正确的。该套设施已正常运行多年，各参数指标都一直限制在废水和废气的阈值范围内。