抗生素廢水處理工程優(yōu)化設計及快速啟動(dòng)

天方藥業(yè)股份有限公司以生物發(fā)酵法生產(chǎn)抗生素為主，主要產(chǎn)品是乙酰螺旋酶素。該企業(yè)于1998年第一期廢水處理工程驗收達標并投產(chǎn)運行后，分別于2000年、2002年進(jìn)行了兩次擴建，使其廢水處理站總處理能力達4500m3/d�，F擬進(jìn)行第三次擴建，本次設計在前三期工程的設計以及運行經(jīng)驗總結的基礎上，提出了更為合理的工藝流程，改進(jìn)了單體設計，從而節約了工程投資，并確保處理水質(zhì)達標排放。

1 過(guò)程與方法

1．1 廢水水質(zhì)、水量

抗生素生產(chǎn)廢水有機污染程度變化大，部分廢水屬高濃度有機廢水，廢水中含有殘留的抗生素和溶媒，對微生物具有一定的抑制作用，同時(shí)廢水中含有不少生物發(fā)酵代謝所產(chǎn)生的生物難降解物質(zhì)，其綜合生物降解性能差I(lǐng)1]。擴建廢水處理工程設計的進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

與現有廢水處理工藝流程相比，擴建工程工藝流程在以下幾個(gè)環(huán)節作了改進(jìn)。

1．2．1 調節池前置

調節池前置有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①廢水由車(chē)間排放口流到廢水處理站的過(guò)程中，溶媒不斷的上浮、聚集，相當于增加了隔油池的表面負荷，但現有工藝在隔油池前有一次提升，在水泵葉輪的強烈攪動(dòng)和切削作用下，原來(lái)已經(jīng)聚集析出的溶媒又重新乳化分散，隔油池的處理效率下降。本次設計將隔油池、調節池、水泵集水池合建一體，其隔油表面負荷較現有水泵集水池的隔油表面負荷大幅度降低，有利于溶媒析出，并避免了上述不利因素；②減少了一級提升泵，提高了總提升效率；③調節池后的提升流量為平均時(shí)流量，大大降低了初沉池的表面負荷，有利于提高初沉效率。初沉池的沉淀效果直接影響后續處理的效果，當廢水中SS濃度較高時(shí)，由于初沉池在調節池前，廢水排放水質(zhì)水量不均勻，進(jìn)入初沉池的水質(zhì)水量變化較大，當大水量高SS濃度的廢水進(jìn)入初沉池時(shí)，初沉池的處理效果較差，出水中SS濃度較高，含有高濃度SS的廢水進(jìn)入水解池時(shí)，酸化水解菌被部分沉淀下來(lái)的顆粒物覆蓋，使酸化菌和廢水之間的傳質(zhì)受阻，酸化效果大幅度下降。調節池前置是初沉池水量負荷、處理效果穩定的保證，也有利于后續處理工藝的穩定運行。

1．2．2 地面加熱與貯熱

現有工程在地面上16m高的50m 水塔內加熱與貯熱，一方面存在當蒸汽管處于負壓狀態(tài)時(shí)廢水向蒸汽管倒流的可能性；另一方面蒸汽加熱造成水塔震動(dòng)明顯，引發(fā)噪聲較大。為此，四期在水解池后建地面加熱與貯熱池，先在地面將水解池出水加熱，再用提升泵直接向各UBF配水。由于加熱與貯熱池建于地面，比加熱塔單位容積造價(jià)大大降低，故可以將加熱與貯熱池的容積適當放大，從而提高UBF進(jìn)水溫度的穩定性。

1．2.3 好氧污泥回流至厭氧沉淀池

好氧污泥含水率高，沉降性能差，剩余好氧污泥直接排至污泥濃縮池對污泥濃縮池負荷增加較多，濃縮后污泥含水率較高，增大了壓濾前加藥量。本次設計將好氧排至厭氧沉淀池，使好氧污泥和厭氧排水中的污泥混合，可改善好氧污泥的沉降性能，降低污泥含水率，減少污泥總量，節約污泥脫水費用。上述改進(jìn)在系統運行中逐一得到體現。

2 擴建工程主要構(建)筑物及設計參數擴建工程主要構(建)筑物及設計參數見(jiàn)表2。

3 厭氧反應器的啟動(dòng)

接種污泥：用原有工程UBF反應器污泥床中污泥，接種污泥已經(jīng)顆�；�。原有工程廢水(含有部分淀粉生產(chǎn)廢水)與新建工程廢水水質(zhì)基本相同。接種污泥質(zhì)量濃度為52．42kg/m (以SS計)，VSS/TSS=0．8，顆粒污泥粒徑0．1～4刪=I1，單體UBF反應器中接種厭氧污泥的總體積為50m3，接種污泥總量2621kg(TSS)。

調試運行期在冬季，室外溫度最低達到一10℃。調試初期加熱池設定溫度為32℃，由于初始進(jìn)水量較小，為6m3/h，水力停留時(shí)間達4d，反應器溫度衰減很快，反應區溫度為27℃ ，微生物反應速度明顯降低。將加熱池溫度提高至37℃ ，反應區溫度保持在30℃以上，反應器的啟動(dòng)才順利進(jìn)行。反應器接種污泥已經(jīng)歷抗生素廢水的馴化，根據微生物的生長(cháng)特性，厭氧反應器的啟動(dòng)過(guò)程不經(jīng)細菌生長(cháng)的遲緩期，直接進(jìn)入對數期和穩定期。有機負荷直接反映了食物與微生物之間的平衡關(guān)系。反應器內污泥濃度在啟動(dòng)期變化較快，所以難以用污泥負荷反映運行情況。容積負荷直觀(guān)易得，通過(guò)控制反應器的進(jìn)水量增加容積負荷，完成了UBF反應器的啟動(dòng)。啟動(dòng)期UBF進(jìn)水量和容積負荷變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖3，UBF進(jìn)出水C0D和C0D去除率變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖4。

由圖3可知，UBF進(jìn)水量由150m3/d提高至300m3/d，容積負荷也從平均2kgCOD/m d，提高至4．1kgCOD/m d，達到了設計要求，啟動(dòng)期歷時(shí)35d。較原有工程啟動(dòng)期歷時(shí)半年，啟動(dòng)時(shí)間大為縮短。啟動(dòng)初始負荷的選擇是系統順利啟動(dòng)的關(guān)鍵，雖然接種污泥經(jīng)過(guò)馴化，并含有一定量的顆粒污泥，但由于接種污泥量較少，若初始負荷過(guò)高，容易造成反應器揮發(fā)酸積累，污泥流失，直至啟動(dòng)失敗。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗證明2kgCOD/m d，的初始負荷對于本實(shí)驗所接種的污泥量是合適的。啟動(dòng)時(shí)容積負荷有波動(dòng)，并沒(méi)有對啟動(dòng)過(guò)程造成很大影響。

由圖4可知， 啟動(dòng)期間UBF進(jìn)水的COD為5729~7910mg/L，平均值為7120mg/L；UBF出水的COD為612～1040mg/L，平均值為735 mg/L，平均去除率為90%。調試的開(kāi)始階段，由于微生物對新環(huán)境適應需要一個(gè)過(guò)程，表現在出水COD偏高，有時(shí)超過(guò)1000 mg/L，COD去除率在85%左右，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，出水COD逐步降至700~800 mg/L，去除率也穩定在90%。啟動(dòng)后45d測定距反應器底部lm高度取樣口污泥濃度，達到69mg/L，并且大部分為顆粒污泥。同時(shí)對供應污泥反應器的運行情況研究發(fā)現，該反應器的處理效果沒(méi)有受到影響。

4 結論

擴建工程調節池前置保證了隔油池的處理效果，減少了一級提升，并保證了初沉池負荷的穩定性。地面加熱與儲熱節省了工程投資，降低了噪音，并有利于加熱溫度的穩定。好氧污泥在厭氧沉淀池沉淀后，減少污泥含水率、污泥總量 節約污泥脫水
費用。

擴建工程UBF反應器接種50 m3同種廢水厭氧顆粒污泥，經(jīng)35d完成反應器的啟動(dòng)。啟動(dòng)結束時(shí)負荷達4．1kgCOD/m ·d系統運行穩定，COD平均去除率為90%。由此可見(jiàn)，對厭氧處理的擴建可縮短調試時(shí)間和節省污泥的購置和運輸費用。

參考文獻：

[1]褚志文．生物合成藥物學(xué)[M】 E京：化學(xué)工業(yè)出版社。2000  來(lái)源：谷騰水網(wǎng)