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氨噻肟酸和三嗪环都是合成头孢菌抗生素药物的重要中间体。头孢菌素是国外七十年代发展起来的新型抗菌素药物,抗菌力很强,国际市场畅销。但是,氨噻肟酸和三嗪环生产过程中部分生产环节排放的废水成份复杂、盐度高、难生物降解。因此,探索氨噻肟酸和三嗪环废水处理工艺技术具有重要的现实意义。
本论文根据化学合成制药废水的特点和国内外对制药废水治理工艺的研究和应用现状,通过比较,结合氨噻肟酸和三嗪环的合成工艺和实际生产废水的水质特点,采用“蒸馏+铁炭内电解+混凝”—UASB—生物接触氧化流程对废水进行分质处理,考察各单元的处理效果。
1)采用“蒸馏+铁炭内电解+混凝”对废水预处理。经蒸馏处理,4股高盐度废水平均盐度由18%降低为0。铁炭内电解控制条件优化试验表明:控制废水水量200 mL,pH值3.0,V铁/V炭4:1、投加量100 mL,反应时间6h,COD去除率达到26.5%。利用铁炭内电解处理后废水中的Fe2+离子的混凝作用,当控制pH值为9.0时,COD去除率达到1.5%。预处理出水COD浓度由29150 mg·L-1左右降为21105 mg·L-1左右,BOD5/COD由0.28提高至0.41,可生化性得到了提高。
2)对预处理出水进行厌氧生物处理。通过厌氧消化间歇试验,得到预处理出水的最大比产甲烷速率为35.0872 mLCH4/(gVSS·d)。在中温条件下,UASB反应器进水COD浓度为8000~9500 mg·L-1,容积负荷为1.85~1.87 kgCOD/(m3·d)时,出水COD浓度为2600~2800 mg·L-1,COD去除率达到70%~72%。同时考察了影响反应器运行的因素,并建立了UASB反应器的基质降解动力学和污泥增长动力学模型。
3)采用生物接触氧化对厌氧出水继续处理。生物接触氧化在室温下进行,控制溶解氧3 mg·L-1左右。反应器运行期间,进水pH值7.1~7.5,COD1000~1300 mg·L-1。容积负荷由0.10 kgCOD/(m3·d)提高至0.48 kgCOD/(m3·d),出水pH值7.5~7.7,COD浓度稳定在750 mg·L-1,去除率为42.3%。
研究表明,对氨噻肟酸与三嗪环高盐度废水采用蒸馏脱盐处理后,冷凝水再与其他综合废水采用铁炭内电解+混凝—UASB—生物接触氧化串联工艺,为实际的工程应用提供了参考和指导。