醫藥中間體廢水兩級UASB+O/A/O組合處理工藝

　　湖南某生物醫藥有限公司醫藥中間體生產(chǎn)產(chǎn)生大量廢水，該廢水污染物成分復雜，污染負荷較高。廢水中含有大量的甲醇、乙醇、DMF、乙酸乙酯、CH3Cl和溴化鈉。其中DMF(N,N-二甲基甲酰胺)是一種具有一定生物毒性的有機溶劑。DMF是用于合成殺蟲(chóng)脒和磺胺嘧啶等藥物的重要中間體。該類(lèi)廢水常采用高級氧化法處理，但其運行成本高昂，操作復雜，運行不穩定。因此，通過(guò)對該廢水進(jìn)行實(shí)驗室預實(shí)驗，結合不同水質(zhì)廢水的實(shí)際情況，采用對不同水質(zhì)的廢水采用分流分段處理，采用生物法處理該廢水，得到了很好的處理效果。

　　1、工程概況

　　廢水日排放量約為300t/d。該醫藥中間體廢水來(lái)源包括四個(gè)部分，分別為高鹽廢水為10m3/d，高濃度廢水150m3/d，低濃度清洗廢水100m3/d，生活污水40m3/d。該廢水處理要求執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級排放標準，再接入該工業(yè)園區污水收集管網(wǎng)，最終由工業(yè)園區污水處理廠(chǎng)處理達GB8978-1996一級A標準后排放。

　　2、廢水水質(zhì)

　　制藥廢水水質(zhì)指標與要求出水水質(zhì)指標見(jiàn)表1。

　　3、廢水處理工藝流程

　　廢水處理工藝流程圖見(jiàn)圖1。

　　該醫藥中間體廢水可生化性(CODCr/BOD5)<0.33，且醫藥中間體生產(chǎn)廢水鹽濃度高，直接進(jìn)行高級氧化費用高昂，不能直接進(jìn)行好氧生化處理�？赏ㄟ^(guò)厭氧反應中兼性微生物和厭氧微生物降解與穩定有機物的作用，可以極大的減輕了后續處理單元的負荷，為后續的好氧生化反應提供良好的條件�？紤]到高濃度廢水與低濃度清洗廢水水質(zhì)差異大，特將兩股廢水分開(kāi)進(jìn)行厭氧處理。本醫藥中間體廢水中高鹽廢水經(jīng)過(guò)調節池調節水質(zhì)后，再經(jīng)蒸發(fā)器再與高濃度廢水混合進(jìn)入一級UASB反應器;一級厭氧生化去除掉高濃度廢水中大部分的COD后，與低濃度清洗廢水一起匯入中間調節池，再進(jìn)入二級厭氧UASB反應器，再進(jìn)入后續污水處理工序。一級UASB反應器HRT為3d，二級UASB反應器HRT為2.5d，UASB反應器進(jìn)水pH要求嚴格控制在7.0±0.2范圍內，要求水溫控制在25~35℃范圍內。

　　經(jīng)過(guò)厭氧生化處理后，出水的有機物依然很高，需作進(jìn)一步的處理。由于污水中的有機物濃度較高，并且污水排放是間歇性的。故可采用好氧反應器來(lái)進(jìn)行處理。好氧反應器即在通過(guò)曝氣，來(lái)培養好氧菌和兼性菌，通過(guò)這些菌的代謝作用，將厭氧反應器出水中的部分有機物降解。由于該醫藥中間體廢水中有一定濃度的DMF，DMF在厭氧微生物作用下被分解，DMF中的有機N轉化成NH4+，因此厭氧出水氨氮濃度會(huì )增加，在曝氣條件下，一部分NH4+轉化成NH3被吹脫，絕大部分被氧化成硝態(tài)氮。好氧活性污泥對于硝態(tài)氮的利用是有限的，因此后續需要脫氮工藝。

　　在缺氧池中馴化培養缺氧好氧兼性菌，其能充分利用好氧池出水所中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化脫氮反應，將廢水中的氨氮、硝態(tài)氮轉化為氮氣從而去除。廢水經(jīng)過(guò)缺氧工序處理后，氨氮才能達標。如若未能達標，則要在一級好氧池-缺氧池-二級好氧池之間內循環(huán)，回流比為150%~300%，直至達標。

　　廢水經(jīng)過(guò)缺氧池脫氮處理后，C/N比升高，廢水的可生化性加強，二級好氧工藝可以對廢水進(jìn)行深度處理。二級好氧池可以進(jìn)一步去除廢水中的COD、氨氮和TP，穩定出水水質(zhì)。

　　好氧反應器出水夾雜一定濃度的SS，而該SS的主要成分為好氧污泥，而且在好氧條件下，活性污泥表面吸附了大量的磷，若不及時(shí)混凝，那么在缺氧條件下，污泥表面吸附的磷則會(huì )釋放出來(lái)，惡化水質(zhì)。因此，在二級好氧池后端采用絮凝工藝。投加調配好的氫氧化鈣調節出水的pH值，再添加絮凝劑PAC與PAM，通過(guò)吸附架橋作用將細小分散的膠體粒子凝聚成較大顆粒，去除掉絕大部分SS和TP，同時(shí)有效降低廢水的色度�；炷�的出水沉淀后，上清液排至清水池，再排放;沉淀的污泥排放至污泥濃縮池。

　　高級氧化池產(chǎn)生的沉淀、好氧反應器產(chǎn)生的剩余污泥、混凝產(chǎn)生的沉淀先統一排放至污泥濃縮池，經(jīng)重力濃縮后進(jìn)行后續脫水處理，濃縮池的上清液及脫水后的水再進(jìn)入調沉池進(jìn)入污水處理系統。

　　4、主要構筑物與設計參數

　　廢水處理站的主要構筑物與設計參數見(jiàn)表2。

　　5、廢水處理工程調試及運行效果

　　5.1 UASB反應器調試

　　脫鹽后的廢水與高濃度廢水混合后，開(kāi)啟攪拌機，用片堿調節pH到7.0±0.2后，若15min內pH無(wú)明顯變化，則可進(jìn)水至一級UASB反應器。一級UASB反應器接種城市污水處理廠(chǎng)厭氧污泥80t，UASB反應器接種厭氧污泥后，不可直接滿(mǎn)負荷運行，需先用生活污水一次性注滿(mǎn)UASB反應器，然后每日進(jìn)一定量的高濃調節池廢水，第一天進(jìn)水量為UASB反應器有效容積的1/20，往后每天的進(jìn)水量提升1/20，直到第20d開(kāi)始滿(mǎn)負荷運行。調試期間要嚴格監控UASB內pH值和水溫的變化，pH值變化超過(guò)0.5，即要停止進(jìn)水，開(kāi)啟內循環(huán)，讓厭氧微生物將有機酸消耗完后，再進(jìn)水運行;水溫若低于25℃，則需要往UASB反應器中加熱管道通蒸汽，通過(guò)管道熱交換給廢水升溫，32℃左右是最佳溫度，考慮到能耗以及運行成本的問(wèn)題，水溫控制在不低于25℃即可。中間調節池pH值調節方法以及二級UASB反應器進(jìn)水方式同上，二級UASB反應器接種城市污水處理廠(chǎng)厭氧污泥200t。

　　5.2 一級好氧池+缺氧池+二級好氧池(O/A/O系統)調試

　　好氧池與缺氧池活性污泥菌來(lái)自當地的城市污水處理廠(chǎng)，一級二級好氧池均接種活性污泥80t，缺氧池接種活性污泥50t。接種活性污泥后，可用生活污水將反應池注滿(mǎn)，然后正常啟動(dòng)。調試初期，由于每日生活污水最多只有40t，因此不往外排水。調試期間，每日生活污水全部進(jìn)入O/A/O系統處理，每日增加的進(jìn)水量可由二級UASB反應器出水量決定。由于二級UASB出水COD與氨氮濃度較高，為保證對缺氧段脫氮的效果，一級二級好氧池采用間歇性曝氣方式，即曝氣2h后，停止曝氣1h，并同時(shí)開(kāi)啟回流泵，回流比控制在150%~300%范圍內，保證COD去除的同時(shí)很好的去除廢水中的氨氮。要求好氧池溶解氧濃度控制在1.2~2.2mg/L之間，缺氧段溶解氧≤0.2mg/L。一天為一個(gè)運行周期，一周期運行時(shí)間為21h�；亓鞒恋沓匚勰嗷亓鞅迷谶\行周期內要持續開(kāi)啟，確保O/A/O池中SV30保持在30%~35%左右，若SV30>35%，則停止污泥回流，并開(kāi)啟排泥。

　　5.3 運行效果

　　通過(guò)2個(gè)月的調試運行，一、二級UASB反應器出水穩定，二級好氧池出水穩定，正常運行后水質(zhì)監測結果見(jiàn)表3。

　　由表3可知，經(jīng)絮凝沉淀后，出水CODCr、BOD5、TP、NH4+-N、SS均達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級排放標準。

　　6、結論

　　針對該醫藥中間體生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的不同水水質(zhì)的廢水進(jìn)行分流分段處理，有效的穩定了各工藝段的運行情況，極大的降低了廢水負荷。采用好氧-缺氧-好氧(O/A/O)工藝，有效的解決了有機氮生化過(guò)后，廢水中氨氮升高的問(wèn)題。

　　該工藝的運行費用主要產(chǎn)生于高濃調節池pH值調節，以及末端絮凝藥劑的投加。實(shí)際運行成本為4.35元/噸，詳細成本如下：電費2.35元/噸，NaOH(片堿)0.6元/噸，PAC0.3元/噸，PAM0.5元/噸，人員費0.6元/噸。該工藝適用于該類(lèi)醫藥中間體廢水的治理，運行穩定，操作簡(jiǎn)單，維護方便，運行成本低于大部分醫藥中間體廢水處理成本，具有一定的推廣價(jià)值。(來(lái)源：婁底市環(huán)境保護科學(xué)研究所)