一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置及集成工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理的装置与集成工艺，以物理化学集成的工艺技术对红霉素菌渣废水进行处理,达到使红霉素菌渣废水无害化和菌渣资源化的处理目的。处理过程包括混凝/絮凝‑固液分离‑催化水热炭化‑炭化菌渣活化‑炭化活化菌渣净化废水。将固液分离后的菌渣经催化水热炭化使菌渣炭化，臭味消除，同时使菌渣中残留红霉素降解，炭化后的菌渣再经活化反应制成吸附材料再将其用于菌渣废水的净化处理，实现了菌渣的资源化和无害化，红霉素降解率>90%，残留效价<30。

【技术实现步骤摘要】
一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置及集成工艺
本专利技术属于发酵制药（抗生素）行业废水处理
，涉及一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置及集成工艺。
技术介绍
我国是世界最大的抗生素原料药生产与出口大国，每年生产的抗生素有70多种，年产量约为24.8万吨，占全世界的70%，其中红霉素年产能1万多吨，年产量6000余吨。以生产1吨抗生素产生10吨菌渣计算，每年会产生200万吨菌渣。新鲜菌渣含水率高达90%，极易变质发臭。如果不能及时有效处置，会造成大气、水及土壤环境污染，加剧细菌的耐药性，危害人体健康。菌渣本身是粮食做的发酵基质，危险性和对人体的急性危害并不突出，但菌渣含有残留的抗生素，作为饲料或肥料使用等方式导致的滥用会造成较大危害，可能导致超级细菌等问题。如何安全、经济地处理抗生素菌渣，已成为制约行业面临的一大挑战。抗生素包括红霉素菌渣废水处理面临三大难题：固液分离、抗生素残留、臭味扰民。红霉素菌渣属于非牛顿型液体，很难过滤，固液分离困难。现有工艺大多工艺复杂，处理流程长，处理过程产生恶臭，导致周边环境空气恶化、附近居民深受其扰。目前，对菌渣的处理，理论上有三个途径，焚烧、安全填埋和资源化。由于菌渣本身被列为危废，需要采取特殊的焚烧方式，每吨的处置成本高达3000元，而且由于含水率太高，根本没有填埋场愿意接收，同时，这种焚烧的处理方式还易导致残留抗生素、二恶英等有毒物质的多介质传播，造成二次污染。一些企业因污水和焚烧尾气不达标、臭味扰民等被处罚、被勒令限产甚至停产。也有少数不法厂家偷排偷卖药渣而被追究刑事责任。近年来，各种抗生素菌渣的处理方法和专利百花齐放，但仍无法实现对菌渣的真正有效处置。本专利技术不仅可以解决红霉素生产企业带来的环境污染问题，还可实现资源的再利用，后续还可开发可用于吸附、负载等应用领域的高附加值的系列产品，是具有良好的经济及社会效益的综合治理技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置及集成工艺，以物理化学集成技术与装置对红霉素菌渣废水进行处理,达到使红霉素菌渣废水无害化和菌渣资源化的处理目的。一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置，主要由混凝剂制备罐、絮凝剂制备罐、混凝剂加药泵、絮凝剂加药泵、混凝/絮凝反应器、固液分离器、蒸汽余热预热、水热炭化反应釜、活化反应釜、废水净化塔、氧化剂罐、二价铁溶液罐构成；其中，混凝剂制备罐出口与混凝剂加药泵进口连接，絮凝剂制备罐出口与絮凝剂加药泵进口连接，混凝剂加药泵和絮凝剂加药泵出口与混凝/絮凝反应器进口连接，混凝/絮凝反应器出口与固液分离器进口连接，固液分离器的固相出口经或不经余热蒸汽余热与水热炭化反应釜进口连接，固液分离器的液相出口与废水净化塔的进口连接，催化水热炭化反应釜的固相出口与活化反应釜的进口连接，水热炭化反应釜的液相出口与废水净化塔的进口连接，氧化剂罐和二价铁溶液罐出口与废水净化塔连接，废水净化塔出水去后续深度处理，经深度处理后的废水可回用于生产。一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理集成工艺,工艺过程包括：1、混凝/絮凝，将红霉素菌渣废水送入混凝/絮凝反应器，在搅拌的条件下，分别加入混凝剂和絮凝剂，继续搅拌；2、固液分离，将步骤1所得混凝/絮凝后的菌渣废水经板框压滤机固液分离；3、催化水热炭化，将步骤2分离出的固相移入催化水热炭化反应釜，加入催化剂并搅拌均匀，先经蒸汽余热预热后再加热到200℃，保温保压5小时进行水热炭化反应；4、炭化菌渣活化，将步骤3水热炭化后的固相送入活化反应釜进一步活化，活化后的物料进入废水净化塔作为净化吸附材料用于废水处理；5、炭化活化菌渣净化废水处理，将步骤2固液分离出的液相以及步骤3中催化水热炭化反应釜出来的液相，即废水，送入废水净化塔净化处理。所述混凝剂为聚合氯化铝和聚合硅酸铝铁，比例为1:1。所述絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺或非离子聚丙烯酰胺。本专利技术的红霉素菌渣废水无害化与资源化处理集成工艺，将固液分离后的菌渣经催化水热炭化使菌渣炭化同时使菌渣中残留红霉素降解，炭化后的菌渣再经活化反应制成吸附材料再将其用于菌渣废水的净化处理，实现了菌渣的资源化和无害化，红霉素降解率&gt;90%，残留效价&lt;30U。本专利技术采用经过优选的复合混凝剂与絮凝剂，使菌渣中菌丝体、悬浮物等形成不易破碎、利水的絮体，固液分离效果好。本专利技术将固液分离后的菌渣经催化水热炭化使菌渣炭化，消除了臭味，同时使菌渣中残留红霉素降解，炭化后的菌渣再经催化活化反应制成吸附材料既可以将其用于菌渣废水的净化处理，也可以作为一种吸附材料产品，实现了菌渣的资源化和无害化。附图说明附图1是本专利技术的组合与连接示意图。附图1中各编号所代表的意义为：1-混凝剂制备罐，2-絮凝剂制备罐，3-混凝剂加药泵，4-絮凝剂加药泵，5-混凝/絮凝反应器，6-固液分离器，7-蒸汽余热预热，8-催化水热炭化反应釜，9-催化活化反应釜，10-净化塔，11-氧化剂罐，12-二价铁溶液罐。具体实施方式结合附图1，对本专利技术做进一步的描述：本专利技术主要由混凝剂制备罐1、絮凝剂制备罐2、混凝剂加药泵3、絮凝剂加药泵4、混凝/絮凝反应器5、固液分离器6、蒸汽余热预热7、催化水热炭化反应釜8、催化活化反应釜9、废水净化塔10、氧化剂罐11、二价铁溶液罐12构成。其中，混凝剂制备罐1出口与混凝剂加药泵3进口连接，絮凝剂制备罐2出口与絮凝剂加药泵4进口连接，混凝剂加药泵3和絮凝剂加药泵4出口与混凝/絮凝反应器5连接预先制备的复合混凝剂通过加药泵3和预先制备的复合絮凝剂通过加药泵4注入混凝/絮凝反应器5，混凝/絮凝反应器5出口与固液分离器6进口连接，经混凝/絮凝后菌渣废水经固液分离器6被分为固、液两相，固液分离器6的固相出口经或不经余热蒸汽预热7与催化水热炭化反应釜8进口连接，由固液分离器6出来的固相可以经由或不经余热蒸汽预热进入催化水热炭化反应釜8，固液分离器6的液相出口与废水净化塔10的进口连接，固液分离器6出来的液相进入废水净化塔10做净化处理，水热炭化反应釜8的固相出口与催化活化反应釜9的进口连接，水热炭化反应釜8的液相出口与废水净化塔10的进口连接，水热炭化反应釜8出来的的液相进入废水净化塔10作净化处理，氧化剂罐11和二价铁溶液罐12出口与废水净化塔连接，按一定剂量向废水净化塔加注，废水净化塔出水去后续深度处理，经深度处理后的废水可回用于生产。实施例1以红霉素菌渣（膜浆）废水（含水率为85-96%）为原料，原料进入混凝/絮凝反应器，加入剂量为200ppm的聚合氯化铝/聚合硅酸铝铁=1:1的混凝剂，以120r/min速度搅拌1.0分钟，再以40r/min速度搅拌10分钟，加入100ppm阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，以20r/min速度搅拌20分钟；混凝/絮凝后的菌渣（膜浆）废水经板框压滤机固液分离，固相（含水率为70-85%）移入催化水热炭化反应釜，加入催化剂并搅拌均匀，先经蒸汽余热预热后再加热到220℃，保温保压4小时进行水热炭化反应，炭化后的固相进入活化反应釜进一步活化，活化后的物料进入废水净化塔作为净化吸附材料用于废水处理；经板框压滤机固液分离后的液相和催化水热炭化反应釜出来的液相（废水）进入废水净化塔净化处理。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置，主要由混凝剂制备罐、絮凝剂制备罐、混凝剂加药泵、絮凝剂加药泵、混凝/絮凝反应器、固液分离器、蒸汽余热预热、水热炭化反应釜、活化反应釜、废水净化塔、氧化剂罐、二价铁溶液罐构成；其中，混凝剂制备罐出口与混凝剂加药泵进口连接，絮凝剂制备罐出口与絮凝剂加药泵进口连接，混凝剂加药泵和絮凝剂加药泵出口与混凝/絮凝反应器进口连接，混凝/絮凝反应器出口与固液分离器进口连接，固液分离器的固相出口经或不经余热蒸汽余热与水热炭化反应釜进口连接，固液分离器的液相出口与废水净化塔的进口连接，催化水热炭化反应釜的固相出口与活化反应釜的进口连接，水热炭化反应釜的液相出口与废水净化塔的进口连接，氧化剂罐和二价铁溶液罐出口与废水净化塔连接，废水净化塔出水去后续深度处理，经深度处理后的废水可回用于生产。

【技术特征摘要】
1.一种红霉素菌渣废水无害化与资源化处理装置，主要由混凝剂制备罐、絮凝剂制备罐、混凝剂加药泵、絮凝剂加药泵、混凝/絮凝反应器、固液分离器、蒸汽余热预热、水热炭化反应釜、活化反应釜、废水净化塔、氧化剂罐、二价铁溶液罐构成；其中，混凝剂制备罐出口与混凝剂加药泵进口连接，絮凝剂制备罐出口与絮凝剂加药泵进口连接，混凝剂加药泵和絮凝剂加药泵出口与混凝/絮凝反应器进口连接，混凝/絮凝反应器出口与固液分离器进口连接，固液分离器的固相出口经或不经余热蒸汽余热与水热炭化反应釜进口连接，固液分离器的液相出口与废水净化塔的进口连接，催化水热炭化反应釜的固相出口与活化反应釜的进口连接，水热炭化反应釜的液相出口与废水净化塔的进口连接，氧化剂罐和二价铁溶液罐出口与废水净化塔连接，废水净化塔出水去后续深度处理，经深度处理后的废水可回用于生产。2.一种利用权利要求1所述装置的红霉素菌渣废水无害化与资源化处理集成工艺,工艺过程包括：①...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨惠琳，孙培华，张瑞，康磊，刘晓燕，王小云，杨晓丽，张秉钧，张娟，李菲菲，谢一民，贾昕，
申请(专利权)人：宁夏宝塔化工中心实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64