水是人類的生命之源，它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物。與我們?nèi)祟惷芮邢嚓P(guān)的是淡水。但是，水環(huán)境中的淡水資源卻很少，僅占總量的2.53%。因此，保護(hù)和珍惜水資源，是整個(gè)社會(huì)的共同職責(zé)。在我國(guó)，淡水資源人均不超過2545立方米，不到世界人均的1/4，因此我們更應(yīng)該保護(hù)和珍惜水資源。20世紀(jì)以來，醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展，給人類文明帶來了飛躍。與此同時(shí)，在其生產(chǎn)過程中所排放出來的廢水對(duì)環(huán)境的污染也日益加劇，給人類健康帶來了嚴(yán)重的威脅。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，醫(yī)藥廢水成分復(fù)雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大，往往含有種類繁多的有機(jī)污染物質(zhì)，這些物質(zhì)中有不少屬于難生化降解的物質(zhì)，可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存留于環(huán)境中。采用傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)標(biāo)排放。對(duì)于這些種類繁多、成分復(fù)雜的有機(jī)廢水的處理，仍然是目前國(guó)內(nèi)外水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。結(jié)合某生物制藥廠污水特點(diǎn)，通過調(diào)查收集資料和查閱文獻(xiàn)，以SBR法處理該制藥廠所排放的污水，處理后可以達(dá)標(biāo)排放，有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的良性循環(huán)
水質(zhì)分析

水質(zhì)組成

生物制藥廢水可分為沖洗廢水、提取廢水和其他廢水。其中沖洗廢水和提取廢水含有未被利用的有機(jī)組分及染菌體，也含有一定的酸堿，需要處理后排放，而其他廢水主要為冷卻水排放，一般污染物濃度不大，可以回用。

進(jìn)水水質(zhì)


制藥廠用生物法生產(chǎn)慶大及土，進(jìn)水水量及水質(zhì)情況情況：

進(jìn)水及水質(zhì)


抗生素廢水的水質(zhì)特征

1.COD濃度高，是抗生素廢水污染物的主要來源。

2.廢水中SS濃度較高。其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體。對(duì)厭氧UASB工藝處理極為不利。

3.存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)。對(duì)于有毒性作用的抑制物質(zhì)，厭氧生物處理比好氧處理具有一定的優(yōu)勢(shì)。

4.硫酸鹽濃度高。一般認(rèn)為，好氧條件下硫酸鹽的存在對(duì)生物處理沒有影響。

5.水質(zhì)成分復(fù)雜。中間代謝產(chǎn)物和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、等化工原料含量高。該類成分易引起PH值波動(dòng)大、色度高和氣味重等不利因素，影響厭氧反應(yīng)器中甲烷菌正常的活性。

6.水量較小但間歇排放，沖擊負(fù)荷較高，由于抗生素分批發(fā)酵生產(chǎn)，廢水間歇排放，所以其廢水成分和水力負(fù)荷隨時(shí)間有很大的變化，這種沖擊給生物處理帶來極大的困難。


抗生素廢水的可生化降解性

廢水的可生化降解能力取決于BOD/COD的比值，BOD是指在好氧條件下，微生物分解有機(jī)物質(zhì)所需要消耗的溶解氧量，而COD是指在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化水樣中有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的毫克每升表示。由于BOD采用微生物來降解有機(jī)物，而降解率僅為14.4～78.6%，而COD采用的是強(qiáng)氧化劑，對(duì)大多數(shù)的有機(jī)物可以氧化到85～95%，因此以作為強(qiáng)氧化劑來測(cè)定COD時(shí)，BOD/COD的比值小于

1。根據(jù)資料介紹，當(dāng)廢水BOD/COD>0.3時(shí)，說明廢水中有機(jī)物可生化降解。但一般說來抗生素廢水的BOD/COD大于0.3，因此抗生素廢水可生化性比較好。

在工藝選擇和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮廢水的特點(diǎn)，近期、遠(yuǎn)期的可調(diào)性，并用兩級(jí)處理，即物化處理與生化處理相結(jié)合。采用物化和生化相結(jié)合處理工藝。一級(jí)物化處理采用格柵、調(diào)節(jié)池、沉砂池、氣浮池，主要去除廢水沉淀物，中和廢水PH值，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。生化處理擬采用SBR工藝系統(tǒng)。處理規(guī)模和原污水水質(zhì)水量變化規(guī)律。整體配備可靠的系統(tǒng)設(shè)備，

降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量，以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化控制系統(tǒng)，以保證處理效果和減少勞動(dòng)力需求。工程設(shè)計(jì)采用針對(duì)該廠水質(zhì)特點(diǎn)的工藝方案。工藝可靠，設(shè)備配備，運(yùn)行費(fèi)用合理，工程整體檔次高。


 序批式活性污泥法（SBR）是從充排式反應(yīng)器發(fā)展而來的，其工作過程是：一個(gè)周期內(nèi)把污水加入反應(yīng)器中，并在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣，污水中的有機(jī)物通過生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣，沉淀一定時(shí)間將上清液排出，如此反復(fù)循環(huán)。

SBR法是近年來在國(guó)內(nèi)外被引起廣泛應(yīng)用重視和日趨增多的一種污水生物處理技術(shù)。SBR處理工藝包括五個(gè)處理程序，分別為：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、待機(jī)。在該處理工藝中，處理構(gòu)筑物少，可省去初沉池，無二沉池和污泥處理系統(tǒng)。與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比，基建費(fèi)用低，主要適用于小型污水處理廠。運(yùn)行靈活，可同時(shí)具有去除BOD和脫氮除磷的功能。

SBR法有以下優(yōu)點(diǎn)。

SBR系統(tǒng)以一個(gè)反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性。投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資額30%左右。

SBR反應(yīng)池具有調(diào)節(jié)池的作用，可大限度地承受高峰流量、高峰BOD濃度及有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響。SBR在固液分離時(shí)水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，同時(shí)在沉淀階段整個(gè)SBR反應(yīng)池容積都用于固液分離。SBR反應(yīng)過程基質(zhì)濃度變化規(guī)律與推流式反應(yīng)器是一致的，擴(kuò)散系數(shù)低。系統(tǒng)通過好氧/厭氧交替運(yùn)行，能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到較好的脫氮除磷效果。處理流程短，控制靈活，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量，改變運(yùn)行周期及工藝處理方法，適應(yīng)性很強(qiáng)。系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少、布置緊湊、節(jié)省占地。SBR的缺點(diǎn)是：對(duì)自動(dòng)控制水平要求較高，人工操作基本上不能實(shí)行正常運(yùn)行，自控系統(tǒng)必須質(zhì)量好，運(yùn)行可靠；對(duì)操作人員技術(shù)水平要求較高；間歇周期運(yùn)行帶來曝氣、攪拌、排水、排泥等設(shè)備利用律較低，了設(shè)備投資和裝機(jī)容量。由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，SBR近年來在國(guó)內(nèi)外得到了較廣泛的應(yīng)用。但也有一些不足之處，如在實(shí)際工作中，廢水排放規(guī)律和SBR間歇進(jìn)水的要求存在不匹配問題，特別是水量較大時(shí)，需多套反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)行，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性

4、對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的小型綜合，條件不具備時(shí)可采用簡(jiǎn)易生化處理作為過渡處理措施，之后逐步實(shí)現(xiàn)二級(jí)處理或加強(qiáng)處理效果的一級(jí)處理。

一體化廢水處理溶氣氣浮裝置
       廢水治理作為一個(gè)老大難問題，一直困擾著各個(gè)企業(yè)，尤其是一些中小型企業(yè)，如造紙、印刷、食品、石油化工等，由于資金和技術(shù)等方面的制約，進(jìn)口設(shè)備投資太大，中小型企業(yè)難以承受，即便投巨資購(gòu)買的處理設(shè)備，往往也因?yàn)榫揞~的運(yùn)行費(fèi)用而不得開開停停，以應(yīng)付環(huán)保部門的檢查，針對(duì)目前這種現(xiàn)狀，我公司參考國(guó)外技術(shù)，研制開發(fā)了一體化廢水處理溶氣氣浮技術(shù)與成套設(shè)備，其處理效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮。


一體化廢水處理溶氣氣浮設(shè)備技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)
1、處理效率高：
      氣浮處理效率的高低，取決于單位體積溶氣水所能浮起的浮粒子的大絕干重量，我們將其定義為單位浮量，這是度量溶氣水質(zhì)好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)?？諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì)，常壓下空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3%Mpa的壓力下，溶解度可達(dá)到5.4%，如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用，是氣浮技術(shù)的關(guān)鍵。而縮小氣泡的直徑、氣泡群密度、改良?xì)馀萑壕鶆蚨?，是提高氣浮效率的關(guān)鍵，三者互相關(guān)聯(lián)、相互制約。1個(gè)100UM的氣泡如果變成等體積的1UM的氣泡，其微量可以達(dá)到1000000個(gè)，所以，在溶解空氣總量一定的前提下，縮小單個(gè)氣泡的直徑，即可氣泡群密度，同時(shí)氣泡群的均勻性也可以得到改善，傳統(tǒng)氣浮效率低，其重要的原因就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，主體氣泡群氣泡的直徑一般50UM以上，氣泡群的密度（消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù)）一般在108\M3以下，氣泡群均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100UM的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡，而且由于氣泡直徑過大導(dǎo)至氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到?jīng)_擊面破裂，浮選效果降低。而本機(jī)所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1UM左右，密度高于102\CM3同時(shí)氣泡大小均勻，這就保證了較高的處理效率和理想的處理效果。
2、溶氣利用率高
      本機(jī)的溶氣利用率近，傳統(tǒng)的凹式浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右，氣浮效率的高低，同溶氣效率沒有太大的關(guān)系，終取決于溶氣利用率的高低，同溶氣效率沒有太大的關(guān)系，終取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例，從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣效率多也只能提高一倍，但能耗卻高出好幾倍，以溶氣效果為例，若從50%的溶氣效率提高到，其氣浮效率多也只能提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備在構(gòu)造上就要復(fù)雜的多，檢修也相應(yīng)復(fù)雜。
       研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前有單個(gè)粒子）直徑小的氣泡，才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用，在自然水體中，短時(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10-30UM，50UM以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的靜置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子徑在0.25-2.5UM之間，其中少量大顆粒直徑約10UM左右，所以1UM左右微氣泡對(duì)絕大多數(shù)粒子都有很好的吸附作用，這也是本機(jī)溶氣利用率高的直接原因。
3、處理負(fù)荷高
      本機(jī)可以處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000-20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)常規(guī)氣浮所能分離在（SS）含量一般在1000mg/L左右，僅對(duì)SS含量在幾百mg\L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。
4、簡(jiǎn)便實(shí)用的壓力溶氣
      本機(jī)溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了小容積大處理量，為氣水接觸面積采用了預(yù)混合機(jī)構(gòu)，氣、水在極短的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均相狀態(tài)。
5、率的氣泡發(fā)生器
      傳統(tǒng)氣浮由于期釋放器本身的缺陷和局限性，也對(duì)浮選效果產(chǎn)生了致命的影響：如窩凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡，且不論高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮體攪碎，破壞懸浮物，僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式，就決定了這種結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10微米以下的微氣泡，因?yàn)橐ㄟ^機(jī)械剪切產(chǎn)生微氣泡，首先要克服的是氣泡的表面張力，氣泡越小，其表面張力就越大，要消耗的能量就越高，目前獲得的氣泡直徑小的方法是電解，其次就是壓力溶氣，本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器，以其合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢(shì)：
（1）可以大限度的消除溶氣水的能量，也就是說，可以大限度的使溶氣從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓力的低能值。溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移，而不是能量的消失。大消能，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下，能量轉(zhuǎn)換的高值。本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通氣泡發(fā)生器高只能達(dá)到95%。
（2）在獲得大消能比的前提下，具有快的能量消減速度，也就是說具有短的能量消減時(shí)間，即可以在短的能量消減時(shí)間內(nèi)獲得大能量消減比。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能時(shí)間僅為0.01-0.03秒，而普通氣泡發(fā)生器快也得0.3秒。
（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流反沖之類的流態(tài)產(chǎn)生。眾所周知，微氣泡自形成以后，就伴隨著一系列的氣泡合并作用，合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的，兩個(gè)體積相同的氣泡合并后，其表面能減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話，那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣的渦流，反沖，才能從根本上避免微氣泡的合并。

環(huán)保是人類生存發(fā)展歷程中的一個(gè)極為重要的主題。地球上的陸地面積約占地球表面積的30%，海洋面積約占地球表面積的70%，而其中的淡水量?jī)H為地球總水量的2.5%左右。面對(duì)這種境況，節(jié)約用水和廢水處理就變得刻不容緩。
一般來說，處理廢水，采用電解、化學(xué)沉淀、吸附等方法進(jìn)行處理，有時(shí)為了在自來水中消毒，還參雜了。不管是采用化學(xué)法還是生物法，都會(huì)出現(xiàn)成本過高或者凈化不徹底等問題，那么是否能夠?qū)ふ业揭环N既又節(jié)能環(huán)保的方法來處理廢水呢？就目前而言，作為廢水處理的一個(gè)研究熱點(diǎn)——強(qiáng)磁分離法來處理廢水是很有效。那么，什么是磁分離法？它的原理是怎樣的？它能夠凈化廢水到何種程度？

所謂的磁分離就是根據(jù)不同物質(zhì)具有不同的磁性性質(zhì)（物質(zhì)的磁性可分為三種：鐵磁性、順磁性和反磁性，其中鐵磁性物質(zhì)可以作為磁種添加到弱磁性的廢水中進(jìn)行磁分離），當(dāng)廢水中的磁性物質(zhì)或者非磁性物質(zhì)（需要添加磁種）處于磁場(chǎng)中時(shí)，物質(zhì)必然會(huì)受到來自磁場(chǎng)的作用力，當(dāng)然，廢水中的懸浮不僅受磁場(chǎng)力，還受到重力、流體黏滯力、流體慣性力以及分子間的吸引力，只要我們所施加的磁場(chǎng)足夠大，就可以使得廢水中的懸浮顆粒進(jìn)行磁分離。
而磁分離的方法又可以采用永磁分離和電磁分離（包含超導(dǎo)磁分離）。磁力大小的公式為Fu=γVH(dH/dx)，其中，γ為顆粒本身磁化率，V為顆粒體積，H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，dH/dx為磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度。從實(shí)際應(yīng)用中來考慮，如果我們單純的用永磁體增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，的確可以增加磁場(chǎng)力的大小，但是這樣所制造的磁鐵太耗成本。因此大多采用磁梯度分離法，即只需要增加磁場(chǎng)強(qiáng)度的梯度，就可以達(dá)到增強(qiáng)磁場(chǎng)力的效果。值得一提的是，要想產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場(chǎng)，用一般的永磁鐵，很難實(shí)現(xiàn)，可以采用超導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)，理論上處于臨界溫度以下的超導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以達(dá)到10T以上，可以在無需添加磁種的情況下就能輕松實(shí)現(xiàn)磁分離。一般的梯度磁分離可分離微細(xì)顆粒（線度1um）和弱磁性微粒（磁化率低到10-6），那么，超導(dǎo)梯度磁分離的范圍和精度將比此更廣，更。
無疑，磁分離技術(shù)在廢水處理中不僅環(huán)保，而且造價(jià)和維護(hù)成本低，作為一般的磁分離的加強(qiáng)版——超導(dǎo)磁分離技術(shù)將大大提升常導(dǎo)磁分離的性能。我們有理由相信，隨著科學(xué)家對(duì)磁體、污染物的分離程度的機(jī)制等方面的不斷研究，磁分離技術(shù)將被應(yīng)用到尋常百姓家中。
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