制藥工程學(xué)第10章

1、1第十章第十章 制藥工業(yè)環(huán)境保護(hù)制藥工業(yè)環(huán)境保護(hù) 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 1.1 環(huán)境保護(hù)的重要性環(huán)境保護(hù)的重要性 1.2 我國(guó)污染控制政策我國(guó)污染控制政策1.3 制藥工業(yè)污染的特點(diǎn)和現(xiàn)狀制藥工業(yè)污染的特點(diǎn)和現(xiàn)狀一、一、 概述概述 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 的客觀條件和空間。的客觀條件和空間。自自1973年建立環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)。

2、年建立環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)。 1.1 1.1 環(huán)境保護(hù)的重要性環(huán)境保護(hù)的重要性 l茅以軾茅以軾制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)先后完善和頒布了：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)先后完善和頒布了：環(huán)境保護(hù)法環(huán)境保護(hù)法大氣污染防治法大氣污染防治法水污染防治法水污染防治法海洋環(huán)境保護(hù)法海洋環(huán)境保護(hù)法固體廢物污染環(huán)境防治法固體廢物污染環(huán)境防治法環(huán)境噪聲污染防治法環(huán)境噪聲污染防治法以及與各種法規(guī)相配套的行政、經(jīng)濟(jì)法規(guī)和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，基以及與各種法規(guī)相配套的行政、經(jīng)濟(jì)法規(guī)和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，基本形成了一套完整的環(huán)境保護(hù)法律體

3、系。本形成了一套完整的環(huán)境保護(hù)法律體系。1.2 我國(guó)污染控制政策我國(guó)污染控制政策制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 凡是新建、擴(kuò)建和改造項(xiàng)目都必須按國(guó)家基凡是新建、擴(kuò)建和改造項(xiàng)目都必須按國(guó)家基本建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理辦法的規(guī)定本建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理辦法的規(guī)定, ,切實(shí)執(zhí)行切實(shí)執(zhí)行環(huán)境環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告制度評(píng)價(jià)報(bào)告制度和和“三同時(shí)三同時(shí)”制度；制度； 環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告制度：環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告制度：既項(xiàng)目先做環(huán)境評(píng)價(jià)既項(xiàng)目先做環(huán)境評(píng)價(jià), ,審審批后再建設(shè)。批后再建設(shè)。 三同時(shí)：三同時(shí)：環(huán)保設(shè)施與主體工程環(huán)保設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同同時(shí)

4、設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering數(shù)量少、組分多、變動(dòng)性大數(shù)量少、組分多、變動(dòng)性大間歇排放間歇排放pH值不穩(wěn)定值不穩(wěn)定化學(xué)需氧量高化學(xué)需氧量高 1.3 制藥工業(yè)污染的特點(diǎn)和現(xiàn)狀制藥工業(yè)污染的特點(diǎn)和現(xiàn)狀l制藥工業(yè)污染的特點(diǎn)制藥工業(yè)污染的特點(diǎn)l制藥工業(yè)污染的現(xiàn)狀：制藥工業(yè)污染的現(xiàn)狀：嚴(yán)峻嚴(yán)峻污染防治：一靠政策；二靠技術(shù)；三靠管理。污染防治：一靠政策；二靠技術(shù)；三靠管理。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical E

5、ngineering二、二、 污染防治措施污染防治措施l 2.1 使用綠色生產(chǎn)工藝使用綠色生產(chǎn)工藝l 2.2 循環(huán)套用循環(huán)套用l 2.3 綜合利用綜合利用l 2.4 改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備管理。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備管理。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 2.1.1 重新設(shè)計(jì)少污染或無(wú)污染的生產(chǎn)工藝重新設(shè)計(jì)少污染或無(wú)污染的生產(chǎn)工藝 2.1.2 優(yōu)化工藝參數(shù)優(yōu)化工藝參數(shù) 2.1.3 改進(jìn)操作方法改進(jìn)操作方法 2.1.4 采用新技術(shù)采用新技術(shù) 2.1 使用綠色生產(chǎn)工藝使用綠色生產(chǎn)工藝制作者：黃德春制作者：黃德

6、春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering催化劑2Al + 6(CH3)2CHOH2Al(CH3)2CHO3 + 3H2三氯化鋁三氯化鋁氯化高汞氯化高汞l 2.1.1 重新設(shè)計(jì)少污染或無(wú)污染的生產(chǎn)工藝重新設(shè)計(jì)少污染或無(wú)污染的生產(chǎn)工藝如如: 在氯霉素的合成中，涉及反應(yīng)在氯霉素的合成中，涉及反應(yīng): 來(lái)合成異丙醇鋁來(lái)合成異丙醇鋁l催化劑改進(jìn)催化劑改進(jìn):l解決了污染汞問(wèn)題解決了污染汞問(wèn)題.制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering又如又如布洛芬的合成布洛芬的合成: :原

7、采用原采用BootBoot公司的公司的BrownBrown合成方法合成方法( (六六步步) )l布洛芬治療關(guān)節(jié)炎布洛芬治療關(guān)節(jié)炎OOCO2Et(CH3CO)2OAlCl3C2H5NaClCH2CO2EtOCO2NaCHONaOH水蒸氣AgNO3KOHCO2KHClCO2H制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical EngineeringBHC公司發(fā)明了生產(chǎn)布洛芬的新方法公司發(fā)明了生產(chǎn)布洛芬的新方法(三步三步) 該工藝廢物量可減少該工藝廢物量可減少37%，BHC公司獲公司獲1997年度美國(guó)年度美國(guó)“總總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的變

8、更合成路線(xiàn)獎(jiǎng)。的變更合成路線(xiàn)獎(jiǎng)。 O(CH3CO)2OHFRaney NiH2HOCO, PdHOOC制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 電解氧化反應(yīng)Mn2+Mn3+ + e新工藝：新工藝：現(xiàn)可采用間接電氧化法，整個(gè)工藝過(guò)程現(xiàn)可采用間接電氧化法，整個(gè)工藝過(guò)程 無(wú)污染物排放，是一條綠色生產(chǎn)工藝。無(wú)污染物排放，是一條綠色生產(chǎn)工藝。l原工藝：原工藝：MeCHCl2CHOCl2光和熱H2OMeCHO4Mn3+H2O4Mn2+4H+制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmace

9、utical Engineeringl 優(yōu)化工藝條件優(yōu)化工藝條件l例如乙酰苯胺的硝化反應(yīng)：例如乙酰苯胺的硝化反應(yīng)：原工藝原工藝是將乙酰苯胺溶于硫酸中，再加混酸進(jìn)行硝化。是將乙酰苯胺溶于硫酸中，再加混酸進(jìn)行硝化。實(shí)際可以減少硫酸的用量。實(shí)際可以減少硫酸的用量。 NHONHOO2NH2SO4HNO3H2O+制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineeringl 改進(jìn)操作方法改進(jìn)操作方法 l如廣譜抗菌藥氟哌酸合成中的對(duì)氯硝基苯氟化反如廣譜抗菌藥氟哌酸合成中的對(duì)氯硝基苯氟化反應(yīng)，將原工藝的二甲基亞砜溶劑改為環(huán)丁砜溶劑，應(yīng)，將原工藝的

10、二甲基亞砜溶劑改為環(huán)丁砜溶劑，可避免廢水的生成?？杀苊鈴U水的生成。 NO2ClNO2FDMSONO2ClNO2F環(huán)丁砜制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical EngineeringFe, CH3COOHH2, Rancy Ni, CH3CH2OHNNH2NNH2ONNO2l 使用新技術(shù)使用新技術(shù) l如在抗生素類(lèi)藥物如在抗生素類(lèi)藥物4-乙酰胺基哌啶醋酸鹽的合成中，乙酰胺基哌啶醋酸鹽的合成中，原工藝采用鐵粉還原硝基氧化吡啶制備原工藝采用鐵粉還原硝基氧化吡啶制備4-氨基吡啶，氨基吡啶，現(xiàn)采用催化加氫還原技術(shù)，既簡(jiǎn)化了工藝操作，又現(xiàn)采用催化加

11、氫還原技術(shù)，既簡(jiǎn)化了工藝操作，又消除了環(huán)境污染。消除了環(huán)境污染。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 又如，苯乙酸是合成青霉素等藥物的重要中間體。目前工又如，苯乙酸是合成青霉素等藥物的重要中間體。目前工業(yè)上仍以苯乙腈水解來(lái)制備，而苯乙腈又是由芐氯和氫氰酸業(yè)上仍以苯乙腈水解來(lái)制備，而苯乙腈又是由芐氯和氫氰酸反應(yīng)來(lái)合成的?，F(xiàn)在通過(guò)芐氯羰化合成苯乙酸已經(jīng)獲得成功：反應(yīng)來(lái)合成的?，F(xiàn)在通過(guò)芐氯羰化合成苯乙酸已經(jīng)獲得成功： 上述合成路線(xiàn)不僅經(jīng)濟(jì)，而且避免使用劇毒的氰化物，減少上述合成路線(xiàn)不僅經(jīng)濟(jì)，而且避免使用劇毒的氰化

12、物，減少了對(duì)環(huán)境的危害。了對(duì)環(huán)境的危害。CH2ClCH2COOHH2O + COOH -制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 其它新技術(shù)，如其它新技術(shù)，如立體定向合成技術(shù)、生物立體定向合成技術(shù)、生物轉(zhuǎn)化技術(shù)、相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)、超臨界二氧化轉(zhuǎn)化技術(shù)、相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)、超臨界二氧化碳溶劑技術(shù)等碳溶劑技術(shù)等的使用都能顯著提高產(chǎn)品的收的使用都能顯著提高產(chǎn)品的收率，降低原輔材料的消耗，提高資源和能源率，降低原輔材料的消耗，提高資源和能源的利用率，同時(shí)也有利于減少污染物的種類(lèi)的利用率，同時(shí)也有利于減少污染物的種類(lèi)和數(shù)量，減輕

13、后處理過(guò)程的負(fù)擔(dān)，有利于環(huán)和數(shù)量，減輕后處理過(guò)程的負(fù)擔(dān)，有利于環(huán)境保護(hù)。境保護(hù)。返回返回制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 藥物合成反應(yīng)往往不能進(jìn)行得十分完全，且藥物合成反應(yīng)往往不能進(jìn)行得十分完全，且大多存在副反應(yīng)，產(chǎn)物也不可能從反應(yīng)混合物中大多存在副反應(yīng)，產(chǎn)物也不可能從反應(yīng)混合物中完全分離出來(lái)，因此分離母液中常含有一定數(shù)量完全分離出來(lái)，因此分離母液中常含有一定數(shù)量的未反應(yīng)原料、副產(chǎn)物和產(chǎn)物。在某些藥物合成的未反應(yīng)原料、副產(chǎn)物和產(chǎn)物。在某些藥物合成中，通過(guò)工藝設(shè)計(jì)人員周密而細(xì)致的安排可以實(shí)中，通過(guò)工藝設(shè)計(jì)人

14、員周密而細(xì)致的安排可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)母液的循環(huán)套用或經(jīng)適當(dāng)處理后套用，這現(xiàn)反應(yīng)母液的循環(huán)套用或經(jīng)適當(dāng)處理后套用，這不僅降低了原輔材料的消耗，提高了產(chǎn)品的收率，不僅降低了原輔材料的消耗，提高了產(chǎn)品的收率，而且減少了環(huán)境污染。而且減少了環(huán)境污染。 2.2 物料的循環(huán)套用物料的循環(huán)套用制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering l例如，氯霉素合成中乙?；磻?yīng)母液的循環(huán)套用。將母液按含例如，氯霉素合成中乙酰化反應(yīng)母液的循環(huán)套用。將母液按含量代替醋酸鈉直接應(yīng)用于下一批反應(yīng)量代替醋酸鈉直接應(yīng)用于下一批反應(yīng),從而革除了蒸發(fā)、結(jié)晶、從而

15、革除了蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾等操作過(guò)濾等操作,且降低了原料消耗量且降低了原料消耗量,提高了產(chǎn)物收率提高了產(chǎn)物收率,減少了廢水的減少了廢水的處理量。處理量。O2NONH2HCl(CH3CO)2OCH3COONaO2NONH+ CH3COOH + NaClOl將反應(yīng)母液循環(huán)套用將反應(yīng)母液循環(huán)套用l催化劑的循環(huán)套用催化劑的循環(huán)套用l水的循環(huán)使用水的循環(huán)使用返回返回制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering2.3 綜合利用綜合利用l廢棄物也是一種廢棄物也是一種“資源資源” 例如，氯霉素生產(chǎn)中的副產(chǎn)物鄰硝基乙苯，是重要例如，氯霉素

16、生產(chǎn)中的副產(chǎn)物鄰硝基乙苯，是重要的污染物之一，將其制成殺草安，就是一種優(yōu)良的的污染物之一，將其制成殺草安，就是一種優(yōu)良的除草劑。除草劑。C2H5NO2C2H5NH2 還原(2) NaOH(1) CH3CHCH3Br ClCH2COCl 殺草安C2H5NHCH(CH3)2C2H5NCH(CH3)2COCH2Cl制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering+ Cl2+ HClCCH3CH3OCCCH3OClClCll又如，葉酸合成中的丙酮氯化反應(yīng)：又如，葉酸合成中的丙酮氯化反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中放出大量的反應(yīng)過(guò)程中放出大量的氯

17、化氫氯化氫廢氣，直接排放將對(duì)廢氣，直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。經(jīng)用水和液堿吸收后，既消除環(huán)境造成嚴(yán)重污染。經(jīng)用水和液堿吸收后，既消除了氯化氫氣體造成的污染，又可回收得到一定濃度了氯化氫氣體造成的污染，又可回收得到一定濃度的鹽酸。的鹽酸。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 再如，對(duì)氯苯酚是制備降血脂藥安妥明的主再如，對(duì)氯苯酚是制備降血脂藥安妥明的主要原料，其生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物要原料，其生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物鄰氯苯酚鄰氯苯酚是重是重要的污染物之一，將其制成要的污染物之一，將其制成2，6-二氯苯酚可用二氯苯酚可用作

18、解熱鎮(zhèn)痛藥雙氯滅痛的原料。作解熱鎮(zhèn)痛藥雙氯滅痛的原料。 OHCl + Cl2Cl2C=CCl2OHClCl + HCl(CH3)2CH2NH 返回返回制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering2.4 改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備管理改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備管理l改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備管理是藥品生產(chǎn)中控制改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備管理是藥品生產(chǎn)中控制污染源、減少環(huán)境污染的又一個(gè)重要途徑。污染源、減少環(huán)境污染的又一個(gè)重要途徑。l系統(tǒng)的系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏”往往是造成環(huán)境污染的往往是造成環(huán)境污染的一個(gè)重要原因，通過(guò)管

19、理改善等。一個(gè)重要原因，通過(guò)管理改善等。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineeringl Water Quality Criterion pH值值 反映廢水酸堿性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。處理后反映廢水酸堿性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。處理后的廢水應(yīng)呈中性或接近中性。的廢水應(yīng)呈中性或接近中性。 懸浮物懸浮物 指廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體，是反映水中指廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體，是反映水中固體物質(zhì)含量的一個(gè)常用指標(biāo)，可用過(guò)濾法測(cè)定，單固體物質(zhì)含量的一個(gè)常用指標(biāo)，可用過(guò)濾法測(cè)定，單位為位為mg L-1。3.1 廢水污染控制指標(biāo)廢水污染控制指標(biāo)三、三、

20、廢水處理技術(shù)廢水處理技術(shù)制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering生化需氧量生化需氧量BOD 指在一定條件下，微生物氧化分指在一定條件下，微生物氧化分解水中的有機(jī)物時(shí)所需的溶解氧的量，單位為解水中的有機(jī)物時(shí)所需的溶解氧的量，單位為mg L-1。 微生物分解有機(jī)物的速度和程度與時(shí)間有直接關(guān)系。實(shí)微生物分解有機(jī)物的速度和程度與時(shí)間有直接關(guān)系。實(shí)際工作中，際工作中，常在常在20oC的條件下，將廢水培養(yǎng)的條件下，將廢水培養(yǎng)5日，然后測(cè)定單日，然后測(cè)定單位體積廢水中溶解氧的減少量，即位體積廢水中溶解氧的減少量，即5日生化需氧

21、量作為生化需日生化需氧量作為生化需氧量的指標(biāo)，以氧量的指標(biāo)，以BOD5表示。表示。BOD反映了廢水中可被微生物分反映了廢水中可被微生物分解的有機(jī)物的總量，其值越大，表示水中的有機(jī)物越多，水體解的有機(jī)物的總量，其值越大，表示水中的有機(jī)物越多，水體被污染的程度也就越高。被污染的程度也就越高。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量COD 是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化廢水中的有機(jī)物所需的氧的量，單位為氧化廢水中的有機(jī)物所需的氧的量，單位為mg L-1。 我國(guó)的廢水檢

22、驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以重鉻酸鉀作氧化劑，標(biāo)記為我國(guó)的廢水檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以重鉻酸鉀作氧化劑，標(biāo)記為CODCr。COD與與BOD均可表征水被污染的程度，但均可表征水被污染的程度，但COD能夠能夠更精確地表示廢水中的有機(jī)物含量，而且測(cè)定時(shí)間短，不受水更精確地表示廢水中的有機(jī)物含量，而且測(cè)定時(shí)間短，不受水質(zhì)限制，因此常被用作廢水的污染指標(biāo)。質(zhì)限制，因此常被用作廢水的污染指標(biāo)。COD和和BOD之差之差表表示廢水中沒(méi)有被微生物分解的有機(jī)物含量。示廢水中沒(méi)有被微生物分解的有機(jī)物含量。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 清、污分流：

23、清、污分流：是指將清水是指將清水(如如間接冷卻用水、雨水間接冷卻用水、雨水和生活用水和生活用水等等)與廢水與廢水(如制藥生產(chǎn)過(guò)程中排出的各種如制藥生產(chǎn)過(guò)程中排出的各種廢水廢水)分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯留，以利于留，以利于清水的循環(huán)套用清水的循環(huán)套用和和廢水的處理廢水的處理。 排水系統(tǒng)的清污分流是非常重要的?？梢詼p輕污排水系統(tǒng)的清污分流是非常重要的?？梢詼p輕污水處理壓力。水處理壓力。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineeringl 廢水處理級(jí)數(shù)：廢水處理級(jí)數(shù)： 分為

24、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理 一級(jí)處理一級(jí)處理 通常是采用物理方法或簡(jiǎn)單的化學(xué)方法通常是采用物理方法或簡(jiǎn)單的化學(xué)方法除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態(tài)的污染物，以除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態(tài)的污染物，以及調(diào)節(jié)廢水的及調(diào)節(jié)廢水的pH值等。值等。 在大多數(shù)場(chǎng)合，廢水經(jīng)一級(jí)處理后在大多數(shù)場(chǎng)合，廢水經(jīng)一級(jí)處理后仍仍達(dá)不到國(guó)家達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，常作為廢水的預(yù)處理。規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，常作為廢水的預(yù)處理。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering二級(jí)處理二級(jí)處理 主要指生物處理法。二級(jí)處理適用于處主要

25、指生物處理法。二級(jí)處理適用于處理各種含有機(jī)污染物的廢水。廢水經(jīng)二級(jí)處理后，理各種含有機(jī)污染物的廢水。廢水經(jīng)二級(jí)處理后，BOD5可降至可降至2030mg L-1，水質(zhì)一般可以達(dá)到規(guī)定的，水質(zhì)一般可以達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。排放標(biāo)準(zhǔn)。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering三級(jí)處理三級(jí)處理 是一種凈化要求較高的處理，目的是除是一種凈化要求較高的處理，目的是除去二級(jí)處理中未能除去的污染物，包括不能被微生物去二級(jí)處理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有機(jī)物、可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物分解的有機(jī)物、可導(dǎo)致水體富營(yíng)

26、養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物(如氮、磷等如氮、磷等)以及各種病毒、病菌等。以及各種病毒、病菌等。 三級(jí)處理所使用的方法很多，如三級(jí)處理所使用的方法很多，如過(guò)濾、活性炭吸附、臭氧過(guò)濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電滲析、反滲透以及生物法脫氮除磷氧化、離子交換、電滲析、反滲透以及生物法脫氮除磷等。廢等。廢水經(jīng)三級(jí)處理后，水經(jīng)三級(jí)處理后，BOD5可從可從2030mg L-1降至降至5mg L-1以下，可以下，可達(dá)到地面水和工業(yè)用水的水質(zhì)要求。達(dá)到地面水和工業(yè)用水的水質(zhì)要求。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 在在國(guó)家

27、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中，按污染物中，按污染物對(duì)人體健康的影響程度，將污染物分為兩類(lèi)。對(duì)人體健康的影響程度，將污染物分為兩類(lèi)。1. 1. 第一類(lèi)污染物第一類(lèi)污染物 2. 第二類(lèi)污染物第二類(lèi)污染物污染物的分類(lèi)：污染物的分類(lèi)：制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 1. 第一類(lèi)污染物：第一類(lèi)污染物：指能在環(huán)境或生物體內(nèi)積累，對(duì)人指能在環(huán)境或生物體內(nèi)積累，對(duì)人體健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)不良影響的污染物。體健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)不良影響的污染物。 國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的此類(lèi)污染物有中規(guī)定的此類(lèi)污染物有

28、9種，即種，即總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并并芘芘( (音音pi)pi)。含有這一類(lèi)污染物的廢水，不分行業(yè)和排放方式，。含有這一類(lèi)污染物的廢水，不分行業(yè)和排放方式，也不分受納水體的功能差別，一律在車(chē)間或車(chē)間處理設(shè)施的排也不分受納水體的功能差別，一律在車(chē)間或車(chē)間處理設(shè)施的排出口取樣，其最高允許排放濃度必須符合出口取樣，其最高允許排放濃度必須符合下表下表的規(guī)定。的規(guī)定。 苯并苯并芘芘制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering第一類(lèi)污染物最高

29、允許排放濃度第一類(lèi)污染物最高允許排放濃度 單位：?jiǎn)挝唬簃g L-1序號(hào)序號(hào)污染物污染物最高允許最高允許排放濃度排放濃度序號(hào)序號(hào)污染物污染物最高允許最高允許排放濃度排放濃度1總汞總汞0.056總砷總砷0.52烷基汞烷基汞不得檢出不得檢出7總鉛總鉛1.03總鎘總鎘0.18總鎳總鎳1.04總鉻總鉻1.59苯并苯并( )芘芘0.000035六價(jià)鉻六價(jià)鉻0.5 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 2. 第二類(lèi)污染物：第二類(lèi)污染物：指其長(zhǎng)遠(yuǎn)影響小于第一類(lèi)的污染指其長(zhǎng)遠(yuǎn)影響小于第一類(lèi)的污染物。物。 在在國(guó)家污水綜合排放標(biāo)

30、準(zhǔn)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的有中規(guī)定的有pH值、化學(xué)值、化學(xué)需氧量、生化需氧量、色度、懸浮物、石油類(lèi)、揮發(fā)性酚類(lèi)、需氧量、生化需氧量、色度、懸浮物、石油類(lèi)、揮發(fā)性酚類(lèi)、氰化物、硫化物、氟化物、硝基苯類(lèi)、苯胺類(lèi)等共氰化物、硫化物、氟化物、硝基苯類(lèi)、苯胺類(lèi)等共20項(xiàng)。含項(xiàng)。含有第二類(lèi)污染物的廢水在排污單位排出口取樣，根據(jù)受納水有第二類(lèi)污染物的廢水在排污單位排出口取樣，根據(jù)受納水體的不同，體的不同，執(zhí)行不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。執(zhí)行不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering第二類(lèi)污染物最高允許排放濃度第二類(lèi)污染物

31、最高允許排放濃度 單位：?jiǎn)挝唬簃g L-1污染物污染物一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)新擴(kuò)建新擴(kuò)建現(xiàn)現(xiàn) 有有新擴(kuò)建新擴(kuò)建現(xiàn)現(xiàn) 有有pH值值6969696969懸浮物懸浮物70100200 400生化需氧量生化需氧量(BOD5)30606080300化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量(CODCr)100150150200500石油類(lèi)石油類(lèi)1015102030揮發(fā)酚揮發(fā)酚0.51.00.51.02.0氰化物氰化物0.50.50.53.51.0硫化物硫化物1.01.01.02.02.0氟化物氟化物1015101520硝基苯類(lèi)硝基苯類(lèi)2.03.03.05.05.0污水控制指標(biāo)污水控制指標(biāo) 制作者：黃

32、德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 國(guó)家按地面水域的使用功能要求和排放去向，對(duì)向地面水域國(guó)家按地面水域的使用功能要求和排放去向，對(duì)向地面水域和城市下水道排放的廢水分別和城市下水道排放的廢水分別執(zhí)行一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 A A、對(duì)特殊保護(hù)水域及重點(diǎn)保護(hù)水域，如生活用水水源地、對(duì)特殊保護(hù)水域及重點(diǎn)保護(hù)水域，如生活用水水源地、重點(diǎn)風(fēng)景名勝和重點(diǎn)風(fēng)景游覽區(qū)水體、珍貴魚(yú)類(lèi)及一般經(jīng)濟(jì)漁重點(diǎn)風(fēng)景名勝和重點(diǎn)風(fēng)景游覽區(qū)水體、珍貴魚(yú)類(lèi)及一般經(jīng)濟(jì)漁業(yè)水域等業(yè)水域等執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； B B、對(duì)一般保護(hù)水域，如一般

33、工業(yè)用水區(qū)、景觀用水區(qū)、農(nóng)、對(duì)一般保護(hù)水域，如一般工業(yè)用水區(qū)、景觀用水區(qū)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)、港口和海洋開(kāi)發(fā)作業(yè)區(qū)等業(yè)用水區(qū)、港口和海洋開(kāi)發(fā)作業(yè)區(qū)等執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； C C、對(duì)排入城鎮(zhèn)下水道并進(jìn)入二級(jí)污水處理廠進(jìn)行生物處理、對(duì)排入城鎮(zhèn)下水道并進(jìn)入二級(jí)污水處理廠進(jìn)行生物處理的污水執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；的污水執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； D D、對(duì)排入未設(shè)置二級(jí)污水處理廠的城鎮(zhèn)污水，必須根據(jù)下、對(duì)排入未設(shè)置二級(jí)污水處理廠的城鎮(zhèn)污水，必須根據(jù)下水道出水受納水體的功能要求，分別執(zhí)行一級(jí)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。水道出水受納水體的功能要求，分別執(zhí)行一級(jí)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Ph

34、armaceutical Engineering 廢水處理技術(shù)很多，按作用原理一般可分為物廢水處理技術(shù)很多，按作用原理一般可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。 物理法物理法是利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物分離是利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物分離出來(lái)，在分離過(guò)程中不改變其化學(xué)性質(zhì)，如沉降、氣浮、過(guò)濾出來(lái)，在分離過(guò)程中不改變其化學(xué)性質(zhì)，如沉降、氣浮、過(guò)濾、離心、蒸發(fā)、濃縮等。物理法常用于廢水的一級(jí)處理。、離心、蒸發(fā)、濃縮等。物理法常用于廢水的一級(jí)處理。 化學(xué)法化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)分離、回收廢水中各種形態(tài)是利用化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)分離、回收廢水

35、中各種形態(tài)的污染物，如中和、凝聚、氧化和還原等?；瘜W(xué)法常用于有毒的污染物，如中和、凝聚、氧化和還原等?；瘜W(xué)法常用于有毒、有害廢水的處理，、有害廢水的處理，使廢水達(dá)到不影響生物處理的條件。使廢水達(dá)到不影響生物處理的條件。 3.2 廢水處理的基本方法廢水處理的基本方法制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 物理化學(xué)法物理化學(xué)法是綜合利用物理和化學(xué)作用除去廢水是綜合利用物理和化學(xué)作用除去廢水中的污染物，如中的污染物，如吸附法、離子交換法和膜分離法吸附法、離子交換法和膜分離法等。等。近年來(lái)，物理化學(xué)法處理廢水已形成了一

36、些固定的工近年來(lái)，物理化學(xué)法處理廢水已形成了一些固定的工藝單元，得到了廣泛的應(yīng)用。藝單元，得到了廣泛的應(yīng)用。 生物法生物法是利用微生物的代謝作用，使廢水中呈溶是利用微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)，如，如H2O和和CO2等。生物法能夠去除廢水中的大部分等。生物法能夠去除廢水中的大部分有機(jī)污染物，是常用的二級(jí)處理法。有機(jī)污染物，是常用的二級(jí)處理法。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical EngineeringCxHyOz + O2 酶CO2 +

37、H2O + 能量3.3.1 基本原理基本原理3.3 生物法處理廢水技術(shù)生物法處理廢水技術(shù)l好氧生物處理好氧生物處理：在有氧條件下，利用好氧微生物的在有氧條件下，利用好氧微生物的作用將廢水中的有機(jī)物分解為作用將廢水中的有機(jī)物分解為CO2和和H2O，并釋放，并釋放出能量的代謝過(guò)程。出能量的代謝過(guò)程。l代謝速度較快，代謝產(chǎn)物也很穩(wěn)定。代謝速度較快，代謝產(chǎn)物也很穩(wěn)定。從廢水處理的角度考慮，是一種非常好的代謝形式。從廢水處理的角度考慮，是一種非常好的代謝形式。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 用好氧生物法處理有機(jī)廢

38、水，用好氧生物法處理有機(jī)廢水，1 1、基本上沒(méi)有臭氣產(chǎn)生；、基本上沒(méi)有臭氣產(chǎn)生；2 2、所需的處理時(shí)間比較短；所需的處理時(shí)間比較短；3 3、在適宜的條件下，有機(jī)物的生物、在適宜的條件下，有機(jī)物的生物去除率一般在去除率一般在8090%左右，有時(shí)可達(dá)左右，有時(shí)可達(dá)95%以上。以上。 好氧生物法已在有機(jī)廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用，好氧生物法已在有機(jī)廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用，活性污活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等都是常見(jiàn)的好氧生物處理法。等都是常見(jiàn)的好氧生物處理法。 好氧生物法的缺點(diǎn)：好氧生物法的缺點(diǎn)：對(duì)于高濃度的有機(jī)廢水，要對(duì)于高濃度的有機(jī)廢水，要供給好供給好氧生物所需的氧氣氧

39、生物所需的氧氣(空氣空氣)比較困難，比較困難，需先用大量的水對(duì)廢水進(jìn)需先用大量的水對(duì)廢水進(jìn)行稀釋?zhuān)以谔幚磉^(guò)程中要不斷地補(bǔ)充水中的溶解氧，從而使行稀釋?zhuān)以谔幚磉^(guò)程中要不斷地補(bǔ)充水中的溶解氧，從而使處理的成本較高。處理的成本較高。l好氧生物處理的特點(diǎn)：好氧生物處理的特點(diǎn)：制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 厭氧生物處理厭氧生物處理：在無(wú)氧條件下，利用厭氧微生物，在無(wú)氧條件下，利用厭氧微生物，主要是厭氧菌的作用，來(lái)處理廢水中的有機(jī)物。主要是厭氧菌的作用，來(lái)處理廢水中的有機(jī)物。 厭氧生物處理中的受氫體不是游離氧

40、，而是有機(jī)厭氧生物處理中的受氫體不是游離氧，而是有機(jī)物或含氧化合物，如物或含氧化合物，如SO2、NO、NO2和和CO2等。因此，等。因此，最終的代謝產(chǎn)物不是簡(jiǎn)單的最終的代謝產(chǎn)物不是簡(jiǎn)單的CO2和和H2O，而是一些，而是一些低低分子有機(jī)物、分子有機(jī)物、CH4、H2S和和NH3等。等。 l厭氧生物處理厭氧生物處理制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 厭氧生物處理厭氧生物處理過(guò)程中不需要供給氧氣過(guò)程中不需要供給氧氣(空氣空氣)，故動(dòng)力消耗少，故動(dòng)力消耗少，設(shè)備簡(jiǎn)單，并能回收一定數(shù)量的甲烷氣體作為燃料，因而運(yùn)行設(shè)備簡(jiǎn)

41、單，并能回收一定數(shù)量的甲烷氣體作為燃料，因而運(yùn)行費(fèi)用較低。費(fèi)用較低。 目前，厭氧生物法主要用于目前，厭氧生物法主要用于中、高濃度有機(jī)廢水的處理中、高濃度有機(jī)廢水的處理，也，也可用于低濃度有機(jī)廢水的處理?？捎糜诘蜐舛扔袡C(jī)廢水的處理。 缺點(diǎn)：處理時(shí)間較長(zhǎng)，處理過(guò)程中常有硫化氫或其它一些硫缺點(diǎn)：處理時(shí)間較長(zhǎng)，處理過(guò)程中常有硫化氫或其它一些硫化物生成化物生成，硫化氫與鐵質(zhì)接觸就會(huì)形成黑色的硫化鐵，從而使，硫化氫與鐵質(zhì)接觸就會(huì)形成黑色的硫化鐵，從而使處理后的廢水既黑又臭，需要進(jìn)一步處理。處理后的廢水既黑又臭，需要進(jìn)一步處理。l厭氧生物處理的特點(diǎn)：厭氧生物處理的特點(diǎn)：制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃

42、德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 溫度溫度 溫度是影響微生物生長(zhǎng)繁殖的一個(gè)重要的外界因素。當(dāng)溫溫度是影響微生物生長(zhǎng)繁殖的一個(gè)重要的外界因素。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，微生物會(huì)發(fā)生死亡；而溫度過(guò)低時(shí)，微生物的代謝度過(guò)高時(shí)，微生物會(huì)發(fā)生死亡；而溫度過(guò)低時(shí)，微生物的代謝作用將變得非常緩慢，活力受到限制。一般地，作用將變得非常緩慢，活力受到限制。一般地，好氧好氧生物處理生物處理的水溫宜控制在的水溫宜控制在20400C。而厭氧生物處理的水溫與各種產(chǎn)甲。而厭氧生物處理的水溫與各種產(chǎn)甲烷菌的適宜溫度條件有關(guān)，其適宜水溫可分別控制在烷菌的適宜溫度條件有關(guān)，其適宜水溫可分

43、別控制在10300C、35380C和和50550C。3.3.2 生物處理對(duì)水質(zhì)的要求生物處理對(duì)水質(zhì)的要求制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical EngineeringpH值值 微生物的生長(zhǎng)繁殖都有一定的微生物的生長(zhǎng)繁殖都有一定的pH值條件。值條件。pH值不值不能突然變化很大，否則將使微生物的活力受到抑制，能突然變化很大，否則將使微生物的活力受到抑制，甚至造成微生物的死亡。對(duì)好氧生物處理，廢水的甚至造成微生物的死亡。對(duì)好氧生物處理，廢水的pH值宜控制在值宜控制在69的范圍內(nèi)；對(duì)厭氧生物處理，廢水的的范圍內(nèi)；對(duì)厭氧生物處理，廢水的pH值宜

44、控制在值宜控制在6.57.5的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 微生物在生活過(guò)程中常常由于某些代謝產(chǎn)物的積微生物在生活過(guò)程中常常由于某些代謝產(chǎn)物的積累而使周?chē)h(huán)境的累而使周?chē)h(huán)境的pH值發(fā)生改變。因此，在生物處理值發(fā)生改變。因此，在生物處理過(guò)程中常加入一些廉價(jià)的物質(zhì)過(guò)程中常加入一些廉價(jià)的物質(zhì)(如石灰等如石灰等)調(diào)節(jié)廢水的調(diào)節(jié)廢水的pH值。值。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 微生物的生長(zhǎng)繁殖需要多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如碳源、微生物的生長(zhǎng)繁殖需要多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及少量的維生素等。生活廢水中具有

45、氮源、無(wú)機(jī)鹽及少量的維生素等。生活廢水中具有微生物生長(zhǎng)所需的全部營(yíng)養(yǎng)，而某些工業(yè)廢水中可微生物生長(zhǎng)所需的全部營(yíng)養(yǎng)，而某些工業(yè)廢水中可能缺乏某些營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)廢水中缺少某些營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)，能缺乏某些營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)廢水中缺少某些營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)，可按所需比例投加所缺營(yíng)養(yǎng)成分或加入生活污水進(jìn)可按所需比例投加所缺營(yíng)養(yǎng)成分或加入生活污水進(jìn)行均化，以滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。行均化，以滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering有毒物質(zhì)有毒物質(zhì) 廢水中凡對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖有抑制作用或殺害作用的化學(xué)廢水中凡對(duì)

46、微生物的生長(zhǎng)繁殖有抑制作用或殺害作用的化學(xué)物質(zhì)均為有毒物質(zhì)。有毒物質(zhì)對(duì)微生物生長(zhǎng)的毒害作用，主要物質(zhì)均為有毒物質(zhì)。有毒物質(zhì)對(duì)微生物生長(zhǎng)的毒害作用，主要表現(xiàn)在使細(xì)菌細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞以及使菌體內(nèi)的酶變質(zhì)表現(xiàn)在使細(xì)菌細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞以及使菌體內(nèi)的酶變質(zhì)，并失去活性。廢水中常見(jiàn)的有毒物質(zhì)包括大多數(shù)重金屬離子，并失去活性。廢水中常見(jiàn)的有毒物質(zhì)包括大多數(shù)重金屬離子(鉛、鎘、鉻、鋅、銅等鉛、鎘、鉻、鋅、銅等)、某些有機(jī)物、某些有機(jī)物(酚、甲醛、甲醇、苯、酚、甲醛、甲醇、苯、氯苯等氯苯等)和無(wú)機(jī)物和無(wú)機(jī)物(硫化物、氰化物等硫化物、氰化物等)。有些毒物雖然能被某些。有些毒物雖然能被某些微生物分解，但

47、當(dāng)濃度超過(guò)一定限度時(shí)，則會(huì)抑制微生物的生微生物分解，但當(dāng)濃度超過(guò)一定限度時(shí)，則會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)、繁殖，甚至殺死微生物。不同種類(lèi)的微生物對(duì)毒物的忍受長(zhǎng)、繁殖，甚至殺死微生物。不同種類(lèi)的微生物對(duì)毒物的忍受程度不同，因此，對(duì)廢水進(jìn)行生物處理時(shí)，應(yīng)具體情況，具體程度不同，因此，對(duì)廢水進(jìn)行生物處理時(shí)，應(yīng)具體情況，具體分析，必要時(shí)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定有毒物質(zhì)的最高允許濃度。分析，必要時(shí)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定有毒物質(zhì)的最高允許濃度。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering溶解氧溶解氧 好氧生物處理好氧生物處理需在有氧的條件下進(jìn)行，溶解氧需

48、在有氧的條件下進(jìn)行，溶解氧不足將導(dǎo)致處理效果明顯下降，因此，一般需從外不足將導(dǎo)致處理效果明顯下降，因此，一般需從外界補(bǔ)充氧氣界補(bǔ)充氧氣(空氣空氣)。實(shí)踐表明，對(duì)于好氧生物處理，水中的溶解實(shí)踐表明，對(duì)于好氧生物處理，水中的溶解氧宜保持在氧宜保持在24mg L-1左右，如出水中的溶解氧不低于左右，如出水中的溶解氧不低于1mg L-1，則可以認(rèn)，則可以認(rèn)為廢水中的溶解氧已經(jīng)足夠。為廢水中的溶解氧已經(jīng)足夠。 厭氧微生物厭氧微生物對(duì)氧氣很敏感，當(dāng)有氧氣存在時(shí)，對(duì)氧氣很敏感，當(dāng)有氧氣存在時(shí)，它們就無(wú)法生長(zhǎng)。因此，在厭氧生物處理中，處理它們就無(wú)法生長(zhǎng)。因此，在厭氧生物處理中，處理設(shè)備要嚴(yán)格密封，隔絕空氣。設(shè)

49、備要嚴(yán)格密封，隔絕空氣。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering有機(jī)物濃度有機(jī)物濃度 在好氧生物處理中，廢水中的有機(jī)物濃度不能太高，否則在好氧生物處理中，廢水中的有機(jī)物濃度不能太高，否則會(huì)增加生物反應(yīng)所需的氧量，容易造成缺氧，影響生物處理會(huì)增加生物反應(yīng)所需的氧量，容易造成缺氧，影響生物處理效果。效果。 而厭氧生物處理是在無(wú)氧條件下進(jìn)行的，因此，可處理較而厭氧生物處理是在無(wú)氧條件下進(jìn)行的，因此，可處理較高濃度的有機(jī)廢水。高濃度的有機(jī)廢水。 此外，廢水中的有機(jī)物濃度不能過(guò)低，否則會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)不此外，廢水中的有機(jī)物濃度不

50、能過(guò)低，否則會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)不良，影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，降低生物處理效果。良，影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，降低生物處理效果。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineeringl 活性污泥法活性污泥法l 生物膜法生物膜法3.3.3 好氧生物處理法好氧生物處理法制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 活性污泥活性污泥是由好氧微生物是由好氧微生物(包括細(xì)菌、微型動(dòng)物包括細(xì)菌、微型動(dòng)物和其它微生物和其它微生物)及其代謝的和吸附的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物及其代謝的和吸附

51、的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的生物絮凝體，具有很強(qiáng)的吸附和分解有機(jī)物組成的生物絮凝體，具有很強(qiáng)的吸附和分解有機(jī)物的能力。的能力。 活性污泥的制備活性污泥的制備可在一含糞便的污水池中連續(xù)鼓可在一含糞便的污水池中連續(xù)鼓入空氣入空氣(曝氣曝氣)以維持污水中的溶解氧，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以維持污水中的溶解氧，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，由于污水中微生物的生長(zhǎng)和繁殖，逐漸形成褐后，由于污水中微生物的生長(zhǎng)和繁殖，逐漸形成褐色的污泥狀絮凝體，這種生物絮凝體即為活性污泥，色的污泥狀絮凝體，這種生物絮凝體即為活性污泥，其中含有大量的微生物。其中含有大量的微生物。1、活性污泥法、活性污泥法3.3.3 好氧生物處理法好氧生物處理法制作者：黃德

52、春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 衡量活性污泥數(shù)量和性能好壞的指標(biāo)主要有污泥濃度、污衡量活性污泥數(shù)量和性能好壞的指標(biāo)主要有污泥濃度、污泥沉降比泥沉降比(SV)和污泥容積指數(shù)和污泥容積指數(shù)(SVI)等。等。 污泥濃度污泥濃度 指指1L混合液中所含的懸浮固體混合液中所含的懸浮固體(MLSS)或揮發(fā)性懸浮固體或揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)的量的量, ,單位為單位為g L-1或或mg L-1。污泥濃度的大小可間接地。污泥濃度的大小可間接地反映混合液中所含微生物的數(shù)量。反映混合液中所含微生物的數(shù)量。 污泥沉降比污泥沉降比 指一

53、定量的曝氣混合液靜置指一定量的曝氣混合液靜置30min后，沉淀污泥與原混合液后，沉淀污泥與原混合液的體積百分比。污泥沉降比可反映正常曝氣時(shí)的污泥量以及污的體積百分比。污泥沉降比可反映正常曝氣時(shí)的污泥量以及污泥的沉淀和凝聚性能。性能良好的活性污泥，其沉降比一般在泥的沉淀和凝聚性能。性能良好的活性污泥，其沉降比一般在l520%的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 活性污泥性能指標(biāo)活性污泥性能指標(biāo)制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering污泥容積指數(shù)：污泥容積指數(shù)： 又稱(chēng)污泥指數(shù)，指一定量的曝氣混合液靜置又稱(chēng)污泥指數(shù)，指一定量的曝氣混合

54、液靜置30min后后，1g干污泥所占有的沉淀污泥的體積，單位為干污泥所占有的沉淀污泥的體積，單位為mL g-1。污泥指數(shù)的計(jì)算方法為：污泥指數(shù)的計(jì)算方法為： (10-1)例如，曝氣混合液的污泥沉降比例如，曝氣混合液的污泥沉降比SV為為25%，污泥濃度，污泥濃度MLSS為為2.5g L-1，則污泥指數(shù)為：，則污泥指數(shù)為：)mL/g( 1002.5010025%SVIMLSS0100SVSVI制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 污泥指數(shù)是反映活性污泥松散程度的指標(biāo)。污泥指數(shù)是反映活性污泥松散程度的指標(biāo)。SVI值

55、過(guò)值過(guò)低，說(shuō)明污泥顆粒細(xì)小緊密，無(wú)機(jī)物較多，缺乏活性；低，說(shuō)明污泥顆粒細(xì)小緊密，無(wú)機(jī)物較多，缺乏活性；反之，反之，SVI值過(guò)高，說(shuō)明污泥松散，難以沉淀分離，有值過(guò)高，說(shuō)明污泥松散，難以沉淀分離，有膨脹的趨勢(shì)或已處于膨脹狀態(tài)。多數(shù)情況下，膨脹的趨勢(shì)或已處于膨脹狀態(tài)。多數(shù)情況下，SVI值宜值宜控制在控制在50100mL g-1之間。之間。 制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 圖圖10-2 活性污泥法基本工藝流程活性污泥法基本工藝流程1-初次沉淀池；初次沉淀池；2-曝氣池；曝氣池；3-二次沉淀池；二次沉淀池；4-

56、再生池再生池1234出出水水回回流流污污泥泥空空氣氣進(jìn)進(jìn)水水污污泥泥剩剩余余污污泥泥 l活性污泥法基本工藝流程活性污泥法基本工藝流程制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 污泥脫水污泥脫水的方法主要有：的方法主要有：沉淀濃縮法沉淀濃縮法 利用重力的作用自然濃縮，脫水程度有限。利用重力的作用自然濃縮，脫水程度有限。自然晾曬法自然晾曬法 將污泥在場(chǎng)地上鋪成薄層日曬風(fēng)干。此法占地將污泥在場(chǎng)地上鋪成薄層日曬風(fēng)干。此法占地大、衛(wèi)生條件差，易污染地下水，同時(shí)易受氣候影響，效率較大、衛(wèi)生條件差，易污染地下水，同時(shí)易受氣候影響

57、，效率較低。低。機(jī)械脫水法機(jī)械脫水法 如真空吸濾法、壓濾法和離心法。此法占地少、如真空吸濾法、壓濾法和離心法。此法占地少、效率高，但運(yùn)行費(fèi)用也高。效率高，但運(yùn)行費(fèi)用也高。 l用后污泥的處理用后污泥的處理制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 脫水后的污泥可采取以下幾種方法進(jìn)行最終處理。脫水后的污泥可采取以下幾種方法進(jìn)行最終處理。焚燒焚燒 這是目前處理有機(jī)污泥最有效的方法，可在各式焚燒這是目前處理有機(jī)污泥最有效的方法，可在各式焚燒爐中進(jìn)行。但此法的投資較大，能耗較高。爐中進(jìn)行。但此法的投資較大，能耗較高。作建筑材

58、料的摻合物作建筑材料的摻合物 污泥經(jīng)無(wú)害化處理后可作為建筑材料污泥經(jīng)無(wú)害化處理后可作為建筑材料的摻合物，此法主要用于含無(wú)機(jī)物的污泥。的摻合物，此法主要用于含無(wú)機(jī)物的污泥。作肥料作肥料 污泥中含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，經(jīng)堆肥污泥中含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，經(jīng)堆肥發(fā)酵或厭氧處理后是良好的有機(jī)肥料。但含有重金屬和其它有發(fā)酵或厭氧處理后是良好的有機(jī)肥料。但含有重金屬和其它有害物質(zhì)的污泥，一般不能用作肥料。害物質(zhì)的污泥，一般不能用作肥料。繁殖蚯蚓繁殖蚯蚓 蚯蚓可以改善污泥的通氣狀況，從而使有機(jī)物的蚯蚓可以改善污泥的通氣狀況，從而使有機(jī)物的氧化分解速度大大加快，并能去掉臭味，殺死大量的有害微生

59、氧化分解速度大大加快，并能去掉臭味，殺死大量的有害微生物。物。制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering2、生物膜法、生物膜法 生物膜法生物膜法是依靠生物膜吸附和氧化廢水中的有機(jī)物并是依靠生物膜吸附和氧化廢水中的有機(jī)物并同廢水進(jìn)行物質(zhì)交換，從而使廢水得到凈化的另一種好同廢水進(jìn)行物質(zhì)交換，從而使廢水得到凈化的另一種好氧生物處理法。氧生物處理法。 生物膜不同于活性污泥懸浮于廢水中，它是附著于固生物膜不同于活性污泥懸浮于廢水中，它是附著于固體介質(zhì)體介質(zhì)(濾料濾料)表面上的一層粘膜。表面上的一層粘膜。 根據(jù)處理方式與裝置的

60、不同根據(jù)處理方式與裝置的不同, 可分為可分為生物濾池法、生生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化法和流化床生物膜法物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化法和流化床生物膜法等等制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春制作者：黃德春Pharmaceutical Engineering 圖圖10-6生物膜的凈化原理生物膜的凈化原理廢廢水水空空氣氣C CO O2 2O O2 2運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)水水附附著著水水好好氧氧層層生生物物膜膜厭厭氧氧層層有有機(jī)機(jī)酸酸等等無(wú)無(wú)機(jī)機(jī)物物有有機(jī)機(jī)物物空空氣氣廢廢水水 生物膜是由廢水中的生物膜是由廢水中的膠體、細(xì)小懸浮物、溶膠體、細(xì)小懸浮物、溶質(zhì)物質(zhì)和大量的微生物質(zhì)物質(zhì)和大量的微