一种医药中间体废水生物处理促进剂及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种医药中间体废水生物处理促进剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。该促进剂由葡萄糖、磷酸铵、乙醇、苯酚、氯化钙、氯化锌、硫酸镁、硫酸亚铁、维生素B1、维生素B12配伍组成，将其加入到医药中间体废水处理系统中，能够促进微生物的生长，启动微生物的共代谢作用，提高微生物对医药中间体的耐毒性，从而高效稳定的处理医药中间体废水。该促进剂原料来源广泛，制备简单，使用方便，适合医药中间体废水水质特点，具有广阔的应用前景。

权利要求

1.一种医药中间体废水生物处理促进剂，其特征在于由以下共混组分组成，各组分及其重量份组成为：葡萄糖：40-50份；

磷酸铵：12-15份；

乙醇：15-18份；

苯酚：2-4份；

氯化钙：2-3份；

氯化锌：1-2份；

硫酸镁：0.5-0.8份；

硫酸亚铁：0.3-0.6份；

维生素B1：0.2-0.3份；

维生素B12：0.1-0.2份；

水：250-300份。

2.如权利要求1所述的医药中间体废水生物处理促进剂，其特征在于由以下共混组分组成，各组分及其重量份组成为：葡萄糖：45份；

磷酸铵：15份；

乙醇：18份；

苯酚：3份；

氯化钙：2份；

氯化锌：1份；

硫酸镁：0.8份；

硫酸亚铁：0.4份；

维生素B1：0.25份；

维生素B12：0.15份；

水：280份。

3.如权利要求1-2任一所述的医药中间体废水生物处理促进剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)溶解：称取重量份的苯酚和乙醇，将苯酚溶解于乙醇中，搅拌加速其溶解得到溶液①；称取重量份的葡萄糖、磷酸铵、氯化钙、氯化锌、硫酸镁、硫酸亚铁、维生素B1、维生素B12，将上述物质溶解于重量份的水中，搅拌加速其溶解，得到溶液②；

(2)混合：将溶液①加入至溶液②中，搅拌1-2小时，使其混合均匀，即得到医药中间体废水生物处理促进剂；

(3)储存：将制备的生物处理促进剂避光保存、备用，用于医药中间体废水的处理。

4.如权利要求1-2任一所述的医药中间体废水生物处理促进剂在医药中间体废水处理中的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于将生物处理促进剂用水稀释后使用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于稀释倍数为10倍。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于将稀释后的生物处理促进剂投加到生物处理系统中的进水口处。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于投加比例为50-100mg/g(CODcr)。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于所述生物处理系统为CASS工艺、SBR工艺、A/O工艺、AB工艺、接触氧化工艺中的任意一种。

说明书

一种医药中间体废水生物处理促进剂及其制备方法与应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生物处理促进剂的制备及应用，尤其涉及一种医药中间体废水生物处理促进剂及其制备方法与应用，属于工业废水处理领域，属于生物强化技术范畴。

背景技术

[0002] 医药中间体生产属于精细化工工业，主要是采用化学反应合成的方法，将有机物质和无机物质制成合成药物及药物中间体。医药中间体的主要生产工艺都是化学反应，其生产过程中由于反应步骤多，使用多种化学原料，生产过程原料利用率低，产品收率低，流失严重，因此这类废水中含有种类繁多的有毒有害化学物质，如苯胺类化合物、硝基类化合物、芳烃类化合物、卤代烃类化合物、有机溶剂如甲苯、氯仿、石油醚、乙酸乙酯、丙酮等、以及废酸碱、无机盐类等多种污染物。因此，医药中间体废水是世界公认的治理难度大的工业废水之一，难于采用常规的生物处理方法对其进行达标处理。

[0003] 生物强化技术是通过向受污染环境中投加营养物质，五毒表面活性剂、电子受体或共代谢基质，激活受污染环境中本身存在的具有降解污染物能力的微生物，使其活性得到大大提高，快速生长繁殖，从而去除污染物。微生物共代谢作为生物强化技术的重要手段，尤其适用于难于生物降解的工业废水处理中，在工业废水中加入共代谢基质，能够促进微生物的生长，启动微生物的共代谢作用，提高微生物对有机污染物的耐毒性，微生物在利用这些基质的同时，能够对目标污染物发生共同氧化或其他反应，并且激发休眠细胞对目标污染物的代谢，从而使工业废水中难降解有机物得以降解去除。

发明内容

[0004] 为了克服常规生物处理方法对医药中间体废水处理难度大的不足，本发明将生物微生物共代谢作用与常规生物处理方法有机结合，即在常规生物处理系统中添加生物处理促进剂，达到促进微生物的生长、启动微生物的共代谢作用、提高微生物对有机污染物的耐毒性、迅速降解有机污染物的目的。

[0005] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是，其一：一种医药中间体废水生物处理促进剂；其二：该生物处理促进剂的制备方法；其三：该生物处理促进剂在医药中间体废水处理中的应用。

[0006] 其一：一种医药中间体废水生物处理促进剂，由以下共混组分和重量份组成：

[0007] 葡萄糖：30-60份；

[0008] 磷酸铵：10-20份；

[0009] 乙醇：10-20份；

[0010] 苯酚：1-5份；

[0011] 氯化钙：1-5份；

[0012] 氯化锌：1-5份；

[0013] 硫酸镁：0.2-1份；

[0014] 硫酸亚铁：0.2-1份；

[0015] 维生素B1：0.1-0.5份；

[0016] 维生素B12：0.1-0.3份；

[0017] 水：200-300份。

[0018] 优选的，所述促进剂由以下共混组分和重量份组成：

[0019] 葡萄糖：40-50份；

[0020] 磷酸铵：12-15份；

[0021] 乙醇：15-18份；

[0022] 苯酚：2-4份；

[0023] 氯化钙：2-3份；

[0024] 氯化锌：1-2份；

[0025] 硫酸镁：0.5-0.8份；

[0026] 硫酸亚铁：0.3-0.6份；

[0027] 维生素B1：0.2-0.3份；

[0028] 维生素B12：0.1-0.2份；

[0029] 水：250-300份。

[0030] 更优选的，所述促进剂由以下共混组分和重量份组成：

[0031] 葡萄糖：45份；

[0032] 磷酸铵：15份；

[0033] 乙醇：18份；

[0034] 苯酚：3份；

[0035] 氯化钙：2份；

[0036] 氯化锌：1份；

[0037] 硫酸镁：0.8份；

[0038] 硫酸亚铁：0.4份；

[0039] 维生素B1：0.25份；

[0040] 维生素B12：0.15份；

[0041] 水：280份。

[0042] 其二：上述生物处理促进剂的制备方法包括如下步骤：

[0043] (1)溶解：称取重量份的苯酚和乙醇，将苯酚溶解于乙醇中，搅拌加速其溶解得到溶液①；称取重量份的葡萄糖、磷酸铵、氯化钙、氯化锌、硫酸镁、硫酸亚铁、维生素B1、维生素B2，将上述物质溶解于重量份的水中，搅拌加速其溶解，得到溶液②；

[0044] (2)混合：将溶液①加入至溶液②中，搅拌1-2小时，使其混合均匀，即得到医药中间体废水生物处理促进剂。

[0045] (3)储存：将制备的生物处理促进剂避光保存、备用，用于医药中间体废水的处理。

[0046] 其三：上述生物处理促进剂在医药中间体废水处理中的应用方法如下：

[0047] 将生物处理促进剂用水稀释后使用，优选的，稀释倍数为10倍；

[0048] 将稀释后的生物处理促进剂投加到生物处理系统中的进水口处；优选的，生物处理系统为CASS工艺、SBR工艺、A/O工艺、AB工艺、接触氧化工艺等常规生物处理工艺的任意一种。

[0049] 稀释后的生物处理促进剂投加比例为50-100mg/g(CODcr)。

[0050] 本发明的有益技术效果如下：

[0051] 1)本发明原料廉价易得，根据医药中间体废水水质配伍科学合理，兼具微生物生长基质、能量物质、微量元素和生长因子。其中葡萄糖、乙醇和苯酚作为生长基质，生物利用率高，增强了碳源协同代谢作用；磷酸铵作为能量物质，亦提供氮源和磷源，优化碳氮磷比，促进微生物生长；氯化钙、氯化锌、硫酸镁和硫酸亚铁作为微量元素，加强对微生物关键酶的诱导和能量供应，有利于激发休眠细胞对目标污染物的降解能力；维生素B1、维生素B12作为生长因子，促进微生物生长繁殖，加快共代谢体系的建立。以上配伍的促进剂能有效激发微生物共代谢作用，强化微生物对目标污染物的代谢。

[0052] 6)制备工艺简单，便于储存，使用过程方便快捷。仅需要在常规生物处理系统中的进水口简单的投配稀释后的促进剂，没有引入其他单元和处理设备，无需任何几件投入，应用广泛，可采用人工投加，无需增加能耗，适合对已有污水处理设施效率的强化改进。

[0053] 7)将生物微生物共代谢作用与常规生物处理方法有机结合，克服了常规生物处理方法对医药中间体废水处理难度大的不足，促进微生物的生长，启动微生物的共代谢作用，提高微生物对有机污染物的耐毒性，不仅大大提高废水中COD的去除率，而且可迅速降解废水中苯胺类、芳烃类、卤代烃类以及各种有机溶剂。

[0054] 8)处理效果稳定，处理成本低廉，稀释10倍后的生物处理促进剂投加比例为50-100mg/g(CODcr)。经过处理后的医药中间体废水，COD、氨氮去除率均在95％以上，苯胺、卤代烃等持久性有机污染物去除率分别在80％和85％以上。废水处理效率高，简单可行，便于工业化实施。

具体实施方式

[0055] 以下将通过具体实施例进一步说明本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明具体实施例并不以任何方式限制本发明。在本发明基础上任何等同替换均落入本发明的保护范围之内。

[0056] 实施例1：

[0057] 医药中间体废水生物处理促进剂的制备

[0058] 称取苯酚3kg，溶解于18kg乙醇中，搅拌加速其溶解得到溶液①；称取葡萄糖45kg、磷酸铵15kg、氯化钙2kg、氯化锌1kg、硫酸镁0.8kg、硫酸亚铁0.4kg、维生素B1 0.25kg、维生素B12 0.15kg，将上述物质溶解于280kg水中，搅拌加速其溶解，得到溶液②；将溶液①加入至溶液②中，搅拌1-2小时，使其混合均匀，即得到医药中间体废水生物处理促进剂。

[0059] 实施例2：

[0060] 医药中间体废水生物处理促进剂的制备

[0061] 称取苯酚2kg，溶解于17kg乙醇中，搅拌加速其溶解得到溶液①；称取葡萄糖50kg、磷酸铵12kg、氯化钙3kg、氯化锌2kg、硫酸镁0.6kg、硫酸亚铁0.5kg、维生素B1 0.2kg、维生素B12 0.2kg，将上述物质溶解300kg水中，搅拌加速其溶解，得到溶液②；将溶液①加入至溶液②中，搅拌1-2小时，使其混合均匀，即得到医药中间体废水生物处理促进剂。

[0062] 实施例3：

[0063] 医药中间体废水生物处理促进剂的制备

[0064] 称取苯酚5kg，溶解于18kg乙醇中，搅拌加速其溶解得到溶液①；称取葡萄糖40、磷酸铵18kg、氯化钙5kg、氯化锌2kg、硫酸镁0.3kg、硫酸亚铁0.5kg、维生素B1 0.5kg、维生素B12 0.2kg，将上述物质溶解于260kg水中，搅拌加速其溶解，得到溶液②；将溶液①加入至溶液②中，搅拌1-2小时，使其混合均匀，即得到医药中间体废水生物处理促进剂。

[0065] 实施例4：

[0066] 医药中间体废水生物处理促进剂的应用

[0067] 某制药企业主要生产头孢烷酸类、培南类、嘧啶类等医药中间体，其污水处理系统采用CASS工艺作为污水处理的好氧工段，将实施例1制备的生物处理促进剂稀释10倍后，投加到CASS池的进水口，投加比例为80mg/g(CODcr)。检测进出水水质指标，见表一。

[0068] 表一：水质指标结果一览表

[0069]

[0070] 由表一可知：以CASS工艺处理医药中间体废水的系统中，在投加本发明生物处理促进剂时，CODCr、NH3-N、苯胺、卤代烃的去除率分别为96.1％、95.1％、80.8％、88.8％；而在未投加本发明生物处理促进剂时，CODCr、NH3-N、苯胺、卤代烃的去除率分别为87.5％、74.6％、62.2％、68.6％；即在常规CASS工艺中加入本发明生物处理促进剂后，COD、氨氮、苯胺、卤代烃的去除率分别提高9.8％、27.5％、29.9％和29.4％，生物强化作用明显。

[0071] 实施例5：

[0072] 医药中间体废水生物处理促进剂的应用对比实验

[0073] 实验组：将实施例2制备的生物处理促进剂。

[0074] 对照组一：将实施例2制备的生物处理促进剂做如下配方改变：称取葡萄糖50kg、磷酸铵22kg、乙醇17kg、氯化锌2kg、硫酸镁0.6kg、硫酸亚铁0.5kg、维生素B12 0.2kg，将上述物质溶解300kg水中，搅拌加速其溶解，搅拌1-2小时，使其混合均匀，得到对照组一生物处理促进剂。

[0075] 对照组二：将实施例2制备的印染废水生物处理促进剂做如下配方改变：称取苯酚6kg，溶解于25kg乙醇中，搅拌加速其溶解得到溶液①；称取葡萄糖25kg、磷酸铵12kg、氯化钙7kg、氯化锌0.8kg、硫酸镁1.5kg、硫酸亚铁0.1kg、维生素B1 1kg、维生素B12 0.06kg，将上述物质溶解300kg水中，搅拌加速其溶解，得到溶液②；将溶液①加入至溶液②中，搅拌1-2小时，使其混合均匀，即得到对照组二生物处理促进剂。

[0076] 空白组：未加入生物处理促进剂

[0077] 在实验室日处理废水量为200L的SBR反应器中对某医药中间体废水进行对比处理实验。将上述制备的实验组、对照组一、对照组二生物处理促进剂均稀释10倍后，分别投加到接触氧化池的进水口，投加比例均为100mg/g(CODcr)。检测进出水水质指标，见表二。

[0078] 表二：水质指标对比结果一览表

[0079]

[0080] 由表二可知：以接触氧化工艺处理医药中间体废水的系统中，在投加本发明生物处理促进剂时，CODCr、NH3-N、苯胺、卤代烃的去除率分别为95.9％、95.2％、81.3％、88.5％；在投加对照组一的生物处理促进剂时(去掉配方中的苯酚、氯化钙、维生素B1)，CODCr、NH3-N、苯胺、卤代烃的去除率分别为87.9％、77.1％、65.3％、70.5％；在投加对照组二的生物处理促进剂时(配方中各组分的重量份不在本发明配比范围内)，CODCr、NH3-N、苯胺、卤代烃的去除率分别为86.9％、70.2％、59.5％、62.1％；在未投加本发明生物处理促进剂时，CODCr、NH3-N、苯胺、卤代烃的去除率分别为87.2％、72.6％、69.9％、75.8％。可见，对照组一中各污染物质的去除率明显低于实验组，而与空白组相当，这说明对照组一中没有激发微生物的共代谢作用。对照组二中各污染物质的去除率明显低于实验组，甚至低于空白组，这说明对照组二中由于配比超出本发明配比范围，不但没有激发微生物的共代谢作用，反而导致处理系统的紊乱。因此，本发明生物处理促进剂的配伍组成以及重量份配比不能随意改变，改变配伍组成和超出配比范围，均不能有效处理医药中间体废水。