[发明专利]一种工业废水的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制药工业中产生的废水的处理方法，特别涉及一种7-ADCA生产过程中产生的废水的预处理方法，属于污水处理领域。

背景技术

7-ADCA是一种重要的头孢类抗菌素半合成的中间体，在医药工业上用于合成头孢氨苄、头孢拉定和头孢羟氨苄等药物。由于以7-ADCA合成的这几种上述药物具有抗菌谱广、毒副作用小、过敏反应低及可以口服等特点，其应用甚广，因此，7-ADCA的生产和应用存在很大的发展空间。7-ADCA是以由青霉素钾盐为原料，经氧化、硅酯化、扩环、酶裂解、结晶干燥等工序合成制得。由于其生产环节中用到甲苯、二氯甲烷、硫酸、氨水等多种化学原料，因此7-ADCA生产废水中含有较高浓度的硫酸根、氨氮、少量未反应的原料以及合成中间体，这些物质对细菌有抑制作用和毒害作用，如硫酸根的还原产物硫化氢，对厌氧系统中的产甲烷菌、产酸菌甚至硫酸盐还原菌均有抑制作用；游离氨会使硝化过程需要大量氧气，反硝化过程需要大量碳源；卤代烃对微生物抑制作用较强；高分子化合物不能透过细胞质膜；环烃比链烃更难分解；醚类化合物难以进行生物降解，且废水呈酸性(pH≤4)，生化指标(BOD₅/COD_Cr)小于0.2(废水可生化性用BOD5与CODCr的比值(B/C)衡量，一般认为B/C大于0.45时可生化性好，B/C在0.3-0.45之间可以采用生物法处理，B/C在0.2-0.3之间可生化性较差，B/C小于0.2时不宜进行生物法处理)。因此不可能直接进行生化处理。

赵秀梅等(赵秀梅，崔伟，杨景亮，吴根，半合抗7-ADCA生产废水生物处理的可行性实验，河北工业科技)采用厌氧消化、接触氧化处理7-ADCA生产废水，其实验用水是用自来水以一定的体积比稀释后的废水，且得出结论：水中高浓度的硫酸根(ρ(SO₄^2-)≥500mg/l)使得厌氧消化难以进行。吴敏等在中国专利申请CN10183808A中采用Ca(OH)₂预处理、厌氧处理、两段好氧处理等步骤处理一种高COD、高浓度硫酸根酸性有机废水，其SO₄^2-去除率为84％。

经查阅文献，目前尚未发现对此类废水进行处理的经济、有效、系统的方法。本发明提供了一种前处理方法，旨在处理工业废水中高浓度的COD、高浓度硫酸根以及氨氮，使废水符合后续的生化处理工艺，可见本发明所提供的前处理工艺具有十分重要的经济意义和现实意义。

发明内容

为了使工业废水达到可进行生化处理的要求，降低工业废水中的硫酸根、氨氮和有机负荷，提高废水的可生化性，本发明提供一种经济有效的工业生产废水的预处理方法。

经本发明所述方法处理工业废水，其BOD₅/COD_Cr(B/C)提高45％以上，化学需氧量(COD)去除率大于75％，硫酸根(SO₄^2-)去除率大于90％，氨氮(NH₃-N)去除率大于93％。处理后的水质B/C大于0.3，COD小于5000mg/L，硫酸根小于1000mg/L，氨氮小于500mg/L，能够满足生化处理的要求。

本发明所述的处理方法尤其适用于含有高浓度硫酸根、氨氮和有机负荷的工业废水。本发明所述的工业废水优选为具有下述特点的工业废水：B/C为0.1～0.2，COD为20000～30000mg/L，硫酸根为10000～15000mg/L，氨氮为8000～15000mg/L。本发明所述的工业废水更优选为生产7-ADCA过程中产生的工业废水。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述组合工艺对工业废水进行预处理

1)铁碳微电解-臭氧氧化；

2)氧化钙、氯化钙化学沉淀；

3)氨吹脱-酸吸收。

如上所述的工业废水的预处理工艺，其具体可以包括以下步骤：

1)铁碳微电解-臭氧氧化。铁碳在酸性条件下反应生成具有高度还原氧化特性的物质可与废水中有机污染物发生反应，以达到破坏其结构的作用，同时反应所产生的铁系化合物可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，以达到净化废水的作用。臭氧是一种强氧化剂，能与水中存在的各种形态的污染物质(溶解、悬浮、胶体物质及微生物等)起反应，将复杂的有机物转化成为简单有机物。两者结合使用弥补了单独使用微电解技术不能有效去除COD，单独使用臭氧氧化技术难以裂解结构复杂的有机物的不足，有利于发挥两者的优势，提高处理效率，提高臭氧的利用率，降低处理成本。