申请日2011.01.25
公开(公告)日2013.02.06
IPC分类号C02F9/14; C02F3/28; C02F101/38
摘要
本发明涉及一种厌氧生物法处理土霉素废水的系统及其工艺，它工艺稳定，投资小，占地面积小，能耗低。它包括水解酸化池，废水在水解酸化池进行水解和酸化反应后进入石灰沉淀池;石灰沉淀池内，废水中的土霉素和钙离子结合，形成沉淀;随后废水进入厌氧反应器;厌氧反应器去除废水中大部分的COD，同时产生的沼气排出;废水从厌氧反应器出来后进入好氧池，对废水中的有机物和氨氮进一步处理，使废水达标排放。
翻译权利要求书
1.一种厌氧生物法处理土霉素废水工艺用系统，其特征是，它包括水解酸化池，废水经水解酸化池进行水解和酸化反应后送入石灰沉淀池，石灰沉淀池与石灰加药装置连接;石灰沉淀池将土霉素和钙离子结合，形成沉淀;随后废水送入厌氧反应器;厌氧反应器去除废水中COD，产生的沼气排出;废水从厌氧反应器出来后送入好氧池，对废水中的有机物和氨氮进一步处理达标，并将达标的废水排出整个废水处理系统;其中，厌氧反应器由布水、三相分离器、内部循环系统、汽水分离器几部分组成。
2.一种厌氧生物法处理土霉素废水的工艺，其特征是，它的步骤为：
第一步，废水经过pH值调节，进水pH值调节至6.5-7.5，进入水解酸化池，废水在水解酸化池的停留时间8-9小时，利用水解酸化池采用水解和酸化反应，将废水中土霉素等大分子有机物降解为低分子有机酸;
第二步，将水解酸化后的废水送入石灰沉淀池，在石灰沉淀池土霉素和钙离子结合，形成沉淀，降低土霉素残留，减少对厌氧的抑制毒害作用;此时废水中的COD降至5000-6000mg/L;
第三步，废水进入厌氧反应器，厌氧反应器内的水温在35-38oC，pH在6.0-7.5，同时在厌氧反应器内添加高效菌种，菌种的投加浓度为30-35g/L，去除废水中的COD;从厌氧反应器流出的废水中COD含量小于1500mg/L，运行负荷可达到8kgCOD/(m3 ·d);其中，厌氧反应器由布水、三相分离器、内部循环系统、汽水分离器几部分组成;
第四步，废水进入好氧池，在好氧池内对废水中的有机物和氨氮进一步降低，废水达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级排放标准。
说明书
厌氧生物法处理土霉素废水的系统及其工艺
技术领域
本发明涉及一种厌氧生物法处理土霉素废水的系统及其工艺。
背景技术
土霉素Terramycin(Oxytetracycline)分子式如下所示，化学名：6-甲基 -4-(二甲氨基)-3，5，6，10，12，12a-六羟基-1，11二氧代-1，4，4a，5，5a，6， 11，12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。
土霉素是微生物发酵产物，目前国内土霉素生产工艺主要含发酵和提取两 大步。发酵主要以淀粉、豆饼粉、糊精等近10种有机物为原料，作为微生物合 成的碳源和能源，但是进入产品的碳素仅占投入的9.8%，而90.2%的碳素则以废 气、废水、废渣的形式排放到环境中。提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调 节pH值，利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质，然后用 122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液，最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱 产品。
土霉素也叫氧四环素，有抗氧化性、抗降解性，对生物生长有抑制作用， 极低浓度下有选择性地抑制和杀死生物，选择性毒性，土霉素主要是抑制肽链 的延伸，抑制蛋白质的合成，属于广谱抗菌药物。
土霉素废水水质情况如下：COD10000mg/L左右，pH4.5-6，氨氮1500mg/L 左右，土霉素残留500-800mg/L。从水质来看，土霉素废水的有机物浓度比较高， 酸性比较强。除此之外，土霉素废水的可生化性比较差。
土霉素废水之前大部分都采用单纯物化处理或物化加好氧的处理方式，如 Fenton法、催化铁碳内电解法、石灰絮凝沉降。Fenton法处理土霉素废水运行 费用高，运行过程存在危险性，操作复杂;内电解法是从70年代初开始随着铁 在废水中的应用而逐渐发展起来的处理技术。它基于电化学氧化还原反应的原 理，通过铁屑对絮体的电附集、混凝、吸附、过滤等综合作用来处理废水。催 化铁内电解法是在铁碳内电解法的基础上发展形成的，是在铁屑中加入一定量 的催化材料，并以金属铜代替铁炭法中的碳与铁构成原电池，铁是阳极，铜是 阴极。铜的加入扩大了两极电位，电化学反应的效率得到进一步提高，使更多 的重金属离子及难降解的有机污染物在电极上反应得到去除，但是这种方法处 理土霉素废水存在运行费用高，投资大，操作复杂;物化加好氧的方式处理土 霉素废水，也存在运行费用高，效果不好的问题。而厌氧反应器作为一种水处 理行业的高效处理方式，从没有被成功应用于此类废水的处理。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种厌氧生物法处理土霉素废水 的系统及其工艺，这种工艺运行稳定，投资小，占地面积小，能耗低。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种厌氧生物法处理土霉素废水的系统，它包括水解酸化池，废水经水解 酸化池进行水解和酸化反应后送入石灰沉淀池;在石灰沉淀池，土霉素和钙离 子结合，形成沉淀;随后废水送入厌氧反应器;厌氧反应器去除废水中大部分 的COD，并产生的沼气排出;废水从厌氧反应器出来后送入好氧池，对废水中的 有机物和氨氮进一步降解处理，使废水达标排出。
所述石灰沉淀池与石灰加药装置连接。
一种厌氧生物法处理土霉素废水的工艺，它的步骤为：
第一步，利用水解酸化池，采用水解和酸化反应，将土霉素大分子有机物 降解为低分子有机酸;
第二步，将水解酸化后的废水送入石灰沉淀池，在石灰沉淀池土霉素和钙 离子结合，形成沉淀，降低土霉素残留，减少对厌氧的抑制毒害作用;此时废 水中的COD降至5000-6000mg/L;
第三步，废水进入厌氧反应器，厌氧反应器内的水温在35-38℃，pH在6-7.5， 同时在厌氧反应器内添加高效菌种，菌种投加浓度为30-35g/L，厌氧反应器内去 除废水中大部分的COD;自厌氧反应器流出的废水其COD含量小于1500mg/L;
第四步，废水进入好氧池，在好氧池内对废水进一步处理，废水可以达到 《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级排放标准。经 过深度处理后，废水可达到一级排放标准。
本发明针对以上现状，通过对土霉素废水的实验研究和工程实践，提供了 一种预处理后经过厌氧、好氧处理，最终使废水达标排放的废水处理工艺。
本发明的优点为：
1、预处理采用水解酸化和石灰沉淀池，工艺简单，运行费用低，处理效果 好，而且可以提高土霉素废水的可生化行，保障了厌氧处理的顺利进行。
2、运行负荷高：普通好氧方式处理土霉素的池体负荷为0.3kgCOD/(m3.d)， 厌氧处理，运行负荷可达到8kgCOD/(m3.d)。
3、投资省：处理同样水量的土霉素废水，厌氧反应器的容积为好氧池容积 的1/26，大大节省了投资费用，也节省了占地。
4、运行费用低：处理同样水量的土霉素废水，好氧法需要消耗大量的能量 供氧，好氧方法每去除1000kgCOD耗电(1.44～3.6)×108J;而厌氧处理法每 去除1000kgCOD(2.52～5.4)×107J，这还不包括每去除1000kgCOD产生300m3以上的甲烷所产生的能量;好氧法对营养物质的投加比例为BOD∶N∶P为100∶5∶1， 厌氧反应器营养物质的投加比例为300-500∶5∶1，营养盐的投加量大量减少。
5、产生的剩余污泥量少：处理同样水量的土霉素废水，好氧法每去除1kgCOD 产生0.4-0.6kg的剩余污泥，厌氧每去除1kgCOD产生0.02-0.1kg的剩余污泥， 厌氧产剩余污泥量只有好氧法的5%-20%。
6、此工艺中的好氧处理，可进一步去除废水中的有机物和氨氮，保证废水 达标排放。
7、厌氧反应器的应用，使土霉素废水处理工艺更为完善，此工艺对土霉素 废水的处理效果稳定，操作简便，运行费用低，以最少的成本，达到了最优的 处理效果。