水解酸化+SBR+生物接觸氧化處理抗生素制藥廢水

制藥廢水成分復雜、毒性大、色度深，而且廢水水質(zhì)、水量波動(dòng)較大，是處理難度較大的工業(yè)廢水之一。

河北某制藥廠(chǎng)為國家大型企業(yè)，主要產(chǎn)品有潔霉素、土霉素等。2003年該公司實(shí)施“退城進(jìn)郊”搬遷工程，生產(chǎn)主廠(chǎng)房遷至市郊，為保護水環(huán)境、樹(shù)立優(yōu)秀企業(yè)形象，公司同時(shí)啟動(dòng)了廢水處理工程建設項目。項目于2004年9月竣工，經(jīng)過(guò)半年多的運行，處理效果穩定，出水水質(zhì)可達國家排放標準。

1.設計規模

廢水處理工程設計規模為1900m3/d。

2.廢水來(lái)源、水質(zhì)及處理目標

2.1廢水來(lái)源

該公司生產(chǎn)廢水主要為潔霉素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的丁提廢水、蟲(chóng)草菌粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的蟲(chóng)草廢水以及在土霉素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的少量蒸餾廢水。

以上幾種生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)是濃度高、水量小，故稱(chēng)之為高濃度廢水。生產(chǎn)過(guò)程中排放的其他廢水多為設備和地面的洗滌廢水，此類(lèi)廢水的特點(diǎn)是濃度低、水量大，統稱(chēng)為工藝廢水。公司內排放的廢水還有生活廢水，生活廢水中有機物污染濃度低，但水量大，可作為工業(yè)廢水處理過(guò)程中的調配水，降低工業(yè)廢水的處理難度�；旌虾蟮纳�產(chǎn)廢水、工藝廢水、生活廢水統稱(chēng)為混合廢水，一并進(jìn)入處理單元進(jìn)行處理。

2.2廢水水量、水質(zhì)

廢水水量、水質(zhì)見(jiàn)表1，處理后出水要求符合《廢水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級排放要求。

表1廢水水量水質(zhì)

3.廢水處理工藝

3.1工藝研究與選擇

該廢水有機物含量高，可生化降解性較好，但單獨采用好氧工藝時(shí)需對原廢水進(jìn)行稀釋?zhuān)�且抗生�?span id="1grc8mu" class=keyword>廢水中往往含有殘余抗生素，會(huì )對好氧系統產(chǎn)生不利影響。根據對該廢水的中試和水解酸化的研究，水解酸化反應可以對殘余抗生素改性，提高廢水的可生化性。故考慮加上一個(gè)水解酸化過(guò)程，在水解階段，把固體物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)；酸化階段把碳水化合物降解為脂肪酸。水解-酸化菌世代周期較短，故此降解過(guò)程迅速。由于厭氧發(fā)酵控制在水解酸化階段，可避免因進(jìn)一步發(fā)酵所帶來(lái)的沼氣，不會(huì )產(chǎn)生普通厭氧處理過(guò)程所產(chǎn)生的惡臭氣體，并且避免了完全的厭氧反應對環(huán)境要求高，難于穩定運行的缺點(diǎn)。

廢水經(jīng)水解酸化處理后仍具有較高的污染負荷，因此需要好氧處理工藝對制藥廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理，因此設計采用“SBR法+接觸氧化”二級好氧處理工藝。廢水經(jīng)二級好氧處理后，色度仍然較高，為去除殘余的色度，同時(shí)作為系統的把關(guān)單元，設置反應沉淀系統進(jìn)行脫色處理。

在大量調研、比較及中試的基礎上，方案采用“水解酸化+SBR法+接觸氧化”工藝。經(jīng)過(guò)上述處理后，廢水可以實(shí)現達標排放。
 
3.2工藝流程

根據工藝調研與中試結果，確定工藝流程見(jiàn)圖1。

4.主要處理構筑物及設備

①格柵井1座 地下式砼結構，設計尺寸5000mm×1000mm×2000mm，有效水位高度1.0m。格柵井配備1臺回轉式清污機，柵寬0.5m，高3.0m，柵條間隙3mm，安裝角度600。

②調節池1座 地下式砼結構，設計平面尺寸為19000mm×16000mm，總高度6.0m，有效水深4.5m，有效容積為1368m3。

③水解酸化池1座 半地下式砼結構，設計平面尺寸20000mm×5000mm，總高度6.5m，有效水深5.5m，總有效體積550m3，設計容積負荷為4.15kgCODcr/(m3•d)，停留時(shí)間6.55h，池內填裝新型組合填料，型號為RXT190-80，直徑190mm，片距80mm，長(cháng)3.8m，總填裝率70%，填料用量為385m3。填料架為3層A3鋼結構，總面積為300m2。

④SBR池1座 半地下式砼結構，設計平面尺寸28000mm×20000mm，總高度6.5m，有效水深5.5m，總有效容積3080m3。整個(gè)SBR池分為2個(gè)單元，每單格規格為20000mm×14000mm×6500mm。設計污泥濃度為4～5g/L，排泥量為90m3/d(以污泥含水率為99%計)。曝氣設備選用D192×180型微孔曝氣器，用量為700個(gè)，氣水比為20：1，氣流量為2.5Nm3/(個(gè)•h)。潷水器為QL3-500型，流量為500m3/h，潷水深度3.0m。

⑤集水池1座 SBR反應池在1.5h內一次最大排水量約500m3，而后續處理為連續工作，平均小時(shí)處理量為84m3，故集水池調節容量不得小于400m3。設計集水池為半地下式砼結構，規格為10000mm×8000mm×6000mm，有效水深5.0m，總有效體積400m3。

⑥接觸氧化池1座 半地下式砼結構，設計規格20000mm×10000mm×6500mm，有效水深5.3m，保護高度1.2m，有效容積1000m3，設計容積負荷為1.93kgCODcr/(m3•d)，停留時(shí)間12h。池內所裝填料的型號、填裝規格同水解酸化池一致，填料用量為700m3。曝氣方式與SBR池一致，選用D192×180型微孔曝氣器，用量為660個(gè)，氣流量為氣流量為2.5Nm3/(個(gè)•h)。

⑦平流式反應沉淀池1座半地下式鋼筋混凝土結構，設計規格20000mm×5000mm×6500mm，其中反應區尺寸為5000mm×1000mm×3500mm，池子有效水深2.5m，有效容積250m3，表面負荷率為0.84m3/(m2•h)，停留時(shí)間2.96h。沉淀池設置污泥斗2個(gè)，尼斗高度2.5m，傾角為60°；為加速污泥沉淀，同時(shí)兼顧脫色處理效果，需向池內投加PAC混凝劑，設計投加量為180kg/d。

⑧污泥濃縮池1座 地下式砼結構，設計規格10000mm×8000mm×6000mm，有效水深4.0m，有效容積320m3。濃縮池用來(lái)儲存從反應沉淀池、水解酸化池、SBR池等排出的污泥并且還可以起到濃縮污泥降低含水率的作用。

5.運行結果及分析

5.1運行結果

該工程自2004年9月運行至今，系統運行情況良好，處理效果可靠。系統穩定后，2005年3個(gè)月的例行監測結果見(jiàn)下表。

表2系統運行結果1

注：數據為2005年5月13日監測值，各項目單位除pH、色度外均為mg/L。

5.2運行結果分析

①調節池單元主要起混合各類(lèi)廢水、調節水質(zhì)的作用，對各污染物的去除率不大。

②水解酸化處理單元對CODcr的去除率在20%左右，其主要作用是消除抑菌性污染物對后繼生化處理的影響，提高廢水的可生化性。

③SBR池對CODcr去除率大于65%，表明水解酸化處理單元破壞了廢水中有機物的發(fā)色基團，降低了毒性物質(zhì)對后繼處理單元處理效率的不良影響。

④接觸氧化池對CODcr去除率大于70%，說(shuō)明生物接觸氧化池內的生物膜經(jīng)過(guò)培養馴化后，逐漸適應了制藥廢水的環(huán)境。

⑤在反應沉淀池處理單元，為提高泥水分離的效果，可投加聚合氯化鋁（PAC），與有機物和SS發(fā)生絮凝反應，使上清液達標排放。在系統運行中發(fā)現，接觸氧化池出水水質(zhì)良好，不必投加PAC出水即可達標。

6.技術(shù)經(jīng)濟指標

工程占地2400m2，構筑物占地1700 m2�？傃b機容量252.46Kw，運行負荷為93.25Kw。直接運行費用約0.96元/立方米(主要為電費、藥劑費及人工費)。工程削減污染負荷約2700tCODcr/a。

7.結論

（1）采用“水解酸化-SBR-接觸氧化”工藝處理含抗生素的高濃度制藥廢水具有良好的處理效果，出水完全符合國家二級排放標準（GB8978-1996）。

（2）水解酸化的設計是合理的，水解-酸化菌的世代周期較短，整個(gè)降解過(guò)程迅速，不但可以消除抗生素抑菌性對生化反應的不良影響，而且厭氧發(fā)酵控制在水解酸化階段，可以避免進(jìn)一步發(fā)酵產(chǎn)生臭氣，有利于維護制藥廠(chǎng)的內部環(huán)境。

（3）該工藝將高濃度生產(chǎn)廢水、工藝廢水、生活廢水進(jìn)行混合后集中處理，既無(wú)需外加清水調節水質(zhì)，節約了水資源；又避免了重復建設，節約了投資成本。工藝對污染物去除效率高、投資低、運行穩定且不產(chǎn)生臭氣，是一條行之有效的方法，經(jīng)濟合理，值得同類(lèi)工程項目借鑒。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)