水解酸化+SBR+生物接觸氧化處理抗生素制藥廢水
制藥廢水(shui)成(cheng)分復雜(za)、毒性大(da)、色度(du)深,而且廢水(shui)水(shui)質、水(shui)量(liang)波動較大(da),是處(chu)理難度(du)較大(da)的工業廢水(shui)之一。
河北某制藥廠(chang)為國家大型(xing)企業(ye),主要(yao)產品有潔(jie)霉素、土(tu)霉素等。2003年該(gai)公司實施“退城(cheng)進(jin)郊”搬遷工(gong)程,生產主廠(chang)房遷至(zhi)市郊,為保護水(shui)環境、樹立(li)優秀企業(ye)形象(xiang),公司同(tong)時(shi)啟動(dong)了(le)廢水(shui)處(chu)(chu)理工(gong)程建設(she)項目。項目于2004年9月(yue)竣工(gong),經(jing)過半(ban)年多(duo)的運行,處(chu)(chu)理效果穩(wen)定,出水(shui)水(shui)質可達(da)國家排放標(biao)準。
1.設計規模
廢水處理工程設(she)計(ji)規模(mo)為1900m3/d。
2.廢(fei)水來源、水質及(ji)處理目標
2.1廢水來(lai)源
該公(gong)司生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)廢(fei)水主要為(wei)潔霉(mei)素(su)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)過程(cheng)(cheng)中(zhong)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的丁提廢(fei)水、蟲草菌粉(fen)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)過程(cheng)(cheng)中(zhong)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的蟲草廢(fei)水以及(ji)在土(tu)霉(mei)素(su)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)過程(cheng)(cheng)中(zhong)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的少量蒸餾廢(fei)水。
以(yi)上幾種生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)特點是濃(nong)度高(gao)、水(shui)(shui)(shui)(shui)量小,故(gu)稱之為(wei)(wei)高(gao)濃(nong)度廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產過程(cheng)中排放的(de)(de)(de)(de)其(qi)他廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)多為(wei)(wei)設(she)備和地面的(de)(de)(de)(de)洗滌廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui),此類廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)特點是濃(nong)度低(di)、水(shui)(shui)(shui)(shui)量大,統(tong)稱為(wei)(wei)工(gong)藝(yi)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。公司內排放的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)還有生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui),生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中有機物污染濃(nong)度低(di),但水(shui)(shui)(shui)(shui)量大,可作為(wei)(wei)工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)調配(pei)水(shui)(shui)(shui)(shui),降(jiang)低(di)工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)難度。混合后的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、工(gong)藝(yi)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)統(tong)稱為(wei)(wei)混合廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui),一(yi)并進入處(chu)理(li)(li)單元進行處(chu)理(li)(li)。
2.2廢水(shui)水(shui)量、水(shui)質
廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)量、水(shui)質見表1,處理(li)后出水(shui)要求符(fu)合《廢(fei)(fei)水(shui)綜(zong)合排(pai)放標(biao)準(zhun)》(GB8978-1996)中的二(er)級排(pai)放要求。
表1廢水水量水質
廢水(shui)名稱水(shui)量(m3/d)水(shui)質(zhi)指(zhi)標(biao)
pHCODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)
丁提廢水16010.535000200003001500
蟲草廢水(shui)405.0140009000300600
工藝廢水8006.41600900300350
生(sheng)活廢水10006.940015020070
混合廢水(shui)20006.5~8.040002250250400
3.廢水處理工藝
3.1工藝研究(jiu)與選擇
該廢水(shui)有(you)機物(wu)(wu)含量高(gao),可生(sheng)(sheng)化(hua)降解(jie)(jie)(jie)性較好,但單獨采用好氧(yang)(yang)(yang)(yang)工藝時需對(dui)(dui)(dui)原廢水(shui)進行稀釋,且(qie)抗生(sheng)(sheng)素廢水(shui)中往往含有(you)殘余抗生(sheng)(sheng)素,會(hui)對(dui)(dui)(dui)好氧(yang)(yang)(yang)(yang)系統產(chan)生(sheng)(sheng)不利(li)影(ying)響。根據對(dui)(dui)(dui)該廢水(shui)的(de)(de)(de)(de)中試(shi)和水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)研究,水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)反(fan)應可以對(dui)(dui)(dui)殘余抗生(sheng)(sheng)素改性,提高(gao)廢水(shui)的(de)(de)(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)性。故(gu)考(kao)慮加(jia)上一個(ge)水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng),在水(shui)解(jie)(jie)(jie)階(jie)段(duan),把固體(ti)物(wu)(wu)質(zhi)降解(jie)(jie)(jie)為溶解(jie)(jie)(jie)性物(wu)(wu)質(zhi),大分(fen)子物(wu)(wu)質(zhi)降解(jie)(jie)(jie)為小(xiao)分(fen)子物(wu)(wu)質(zhi);酸(suan)化(hua)階(jie)段(duan)把碳水(shui)化(hua)合物(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)為脂肪酸(suan)。水(shui)解(jie)(jie)(jie)-酸(suan)化(hua)菌世(shi)代周期(qi)較短,故(gu)此降解(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)迅速。由于(yu)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)發酵(jiao)控制在水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)階(jie)段(duan),可避免(mian)因(yin)進一步發酵(jiao)所帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)沼(zhao)氣,不會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)普通厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)處理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)惡臭氣體(ti),并且(qie)避免(mian)了(le)完全的(de)(de)(de)(de)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)反(fan)應對(dui)(dui)(dui)環境要(yao)求高(gao),難于(yu)穩定運(yun)行的(de)(de)(de)(de)缺點。
廢水(shui)經水(shui)解酸化處理(li)(li)后(hou)仍(reng)具有較高(gao)的(de)污(wu)染(ran)負荷,因此(ci)需要好氧(yang)(yang)處理(li)(li)工藝(yi)對制藥廢水(shui)進(jin)(jin)行進(jin)(jin)一步處理(li)(li),因此(ci)設計采用“SBR法+接觸氧(yang)(yang)化”二(er)級好氧(yang)(yang)處理(li)(li)工藝(yi)。廢水(shui)經二(er)級好氧(yang)(yang)處理(li)(li)后(hou),色度仍(reng)然(ran)較高(gao),為去除殘(can)余(yu)的(de)色度,同(tong)時作為系統的(de)把(ba)關單元,設置(zhi)反(fan)應沉淀系統進(jin)(jin)行脫(tuo)色處理(li)(li)。
在大量調研、比較及(ji)中(zhong)試的基礎(chu)上,方案采用(yong)“水解酸化+SBR法+接觸氧化”工藝(yi)。經(jing)過(guo)上述處理(li)后,廢水可以實現達標排放。
3.2工藝流程
根據工藝調研與中(zhong)試結果(guo),確(que)定(ding)工藝流程見圖1。

4.主要處(chu)理構筑物及(ji)設備
①格柵井1座 地下式(shi)(shi)砼結構,設(she)計尺(chi)寸5000mm×1000mm×2000mm,有效水位高(gao)度1.0m。格柵井配備1臺回轉式(shi)(shi)清污(wu)機,柵寬0.5m,高(gao)3.0m,柵條(tiao)間隙3mm,安裝角度600。
②調(diao)節池1座 地下式(shi)砼結構,設計平面尺寸為19000mm×16000mm,總高度(du)6.0m,有(you)效(xiao)水深4.5m,有(you)效(xiao)容積為1368m3。
③水解酸化池(chi)1座(zuo) 半地下式砼結構(gou),設(she)(she)計平面(mian)尺寸20000mm×5000mm,總(zong)高度6.5m,有效(xiao)水深5.5m,總(zong)有效(xiao)體積(ji)550m3,設(she)(she)計容積(ji)負(fu)荷為(wei)4.15kgCODcr/(m3?d),停留(liu)時間6.55h,池(chi)內(nei)填(tian)(tian)裝新型組合填(tian)(tian)料(liao),型號為(wei)RXT190-80,直(zhi)徑190mm,片距80mm,長3.8m,總(zong)填(tian)(tian)裝率(lv)70%,填(tian)(tian)料(liao)用(yong)量為(wei)385m3。填(tian)(tian)料(liao)架(jia)為(wei)3層A3鋼結構(gou),總(zong)面(mian)積(ji)為(wei)300m2。
④SBR池(chi)1座 半(ban)地下(xia)式砼結構,設(she)計(ji)平面尺(chi)寸28000mm×20000mm,總高度(du)6.5m,有(you)效水(shui)(shui)深5.5m,總有(you)效容積(ji)3080m3。整個(ge)(ge)SBR池(chi)分(fen)為(wei)2個(ge)(ge)單元(yuan),每單格規(gui)格為(wei)20000mm×14000mm×6500mm。設(she)計(ji)污泥(ni)(ni)濃度(du)為(wei)4~5g/L,排泥(ni)(ni)量(liang)為(wei)90m3/d(以污泥(ni)(ni)含(han)水(shui)(shui)率為(wei)99%計(ji))。曝氣設(she)備選用D192×180型微(wei)孔曝氣器,用量(liang)為(wei)700個(ge)(ge),氣水(shui)(shui)比為(wei)20:1,氣流量(liang)為(wei)2.5Nm3/(個(ge)(ge)?h)。潷水(shui)(shui)器為(wei)QL3-500型,流量(liang)為(wei)500m3/h,潷水(shui)(shui)深度(du)3.0m。
⑤集(ji)水池(chi)1座(zuo) SBR反(fan)應池(chi)在1.5h內(nei)一次最大(da)排水量約500m3,而后(hou)續(xu)處(chu)理(li)為(wei)連續(xu)工作,平均(jun)小時處(chu)理(li)量為(wei)84m3,故集(ji)水池(chi)調節(jie)容量不得小于400m3。設計集(ji)水池(chi)為(wei)半(ban)地下(xia)式砼結構,規格(ge)為(wei)10000mm×8000mm×6000mm,有效水深5.0m,總有效體(ti)積400m3。
⑥接(jie)觸氧化池(chi)1座 半(ban)地(di)下式砼結構,設(she)計規(gui)格(ge)20000mm×10000mm×6500mm,有效水(shui)深5.3m,保護高(gao)度1.2m,有效容(rong)積1000m3,設(she)計容(rong)積負荷為(wei)(wei)1.93kgCODcr/(m3?d),停留時間12h。池(chi)內所裝(zhuang)填(tian)料的型號(hao)、填(tian)裝(zhuang)規(gui)格(ge)同水(shui)解酸化池(chi)一(yi)致,填(tian)料用(yong)量為(wei)(wei)700m3。曝(pu)氣(qi)方式與SBR池(chi)一(yi)致,選用(yong)D192×180型微孔曝(pu)氣(qi)器,用(yong)量為(wei)(wei)660個,氣(qi)流(liu)(liu)量為(wei)(wei)氣(qi)流(liu)(liu)量為(wei)(wei)2.5Nm3/(個?h)。
⑦平流式反應沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)池1座半地下式鋼(gang)筋混(hun)凝(ning)土結構,設計規格(ge)20000mm×5000mm×6500mm,其中反應區尺(chi)寸為(wei)(wei)5000mm×1000mm×3500mm,池子有效水深2.5m,有效容積250m3,表面負荷率(lv)為(wei)(wei)0.84m3/(m2?h),停留時間2.96h。沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)池設置污(wu)泥斗(dou)2個,尼斗(dou)高度2.5m,傾角為(wei)(wei)60°;為(wei)(wei)加(jia)速污(wu)泥沉(chen)(chen)淀(dian)(dian),同時兼顧脫(tuo)色(se)處(chu)理(li)效果(guo),需向池內(nei)投加(jia)PAC混(hun)凝(ning)劑,設計投加(jia)量為(wei)(wei)180kg/d。
⑧污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)縮池(chi)(chi)(chi)1座(zuo) 地下式砼結構,設(she)計規格10000mm×8000mm×6000mm,有效(xiao)水(shui)(shui)(shui)深4.0m,有效(xiao)容積320m3。濃(nong)縮池(chi)(chi)(chi)用來儲存從反應沉淀池(chi)(chi)(chi)、水(shui)(shui)(shui)解酸化池(chi)(chi)(chi)、SBR池(chi)(chi)(chi)等排出(chu)的污(wu)(wu)泥(ni)(ni)并且(qie)還可以起到濃(nong)縮污(wu)(wu)泥(ni)(ni)降低含水(shui)(shui)(shui)率的作用。
5.運行結果(guo)及分(fen)析(xi)
5.1運行結果
該(gai)工程(cheng)自(zi)2004年9月運行(xing)至今,系統運行(xing)情(qing)況良(liang)好(hao),處理效果可靠。系統穩定后,2005年3個(ge)月的例(li)行(xing)監測結果見(jian)下(xia)表。
表2系統運行(xing)結果1
項目進(jin)水(shui)(shui)調(diao)節池(chi)出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)解酸化(hua)池(chi)出(chu)水(shui)(shui)SBR池(chi)出(chu)水(shui)(shui)接觸氧化(hua)池(chi)出(chu)水(shui)(shui)反應沉淀池(chi)出(chu)水(shui)(shui)總去除(chu)率( %)
CODcr 3576.53397.62582.3870.8174.2145.695.9
BOD5 1931.31833.51649.6244.148.829.798.5
SS235.0225.6142.1109.5120.623.690.0
色度(倍)3903782151661004089.7
pH7.507.356.307.457.657.80-
注:數據為(wei)2005年3月10監測值,各項目(mu)單位除(chu)pH、色(se)度外均(jun)為(wei)mg/L。
表3系統運行結果(guo)2
項目進(jin)水調節池(chi)(chi)出水水解酸化池(chi)(chi)出水SBR池(chi)(chi)出水接(jie)觸(chu)氧化池(chi)(chi)出水反(fan)應沉淀池(chi)(chi)出水總去除率( %)
CODcr 3893.63681.92945.4983.9285.8213.594.5
BOD5 2132.72026.11824.8273.555.628.398.7
SS268.5219.6137.3106.2115.825.390.7
色度(倍)4204082351751054389.7
pH7.127.436.257.607.737.95-
注:數據為2005年4月15日監測值,各(ge)項目單位除(chu)pH、色度外均為mg/L。
表4系統運行結果3
項目(mu)進(jin)水(shui)調(diao)節池出水(shui)水(shui)解酸化池出水(shui)SBR池出水(shui)接觸氧化池出水(shui)反應沉淀池出水(shui)總(zong)去除(chu)率( %)
CODcr 4085.22935.82818.41268.3380.5285.793.0
BOD5 2065.82087.11878.3289.860.530.098.5
SS280265.8171.5130.5127.127.290.3
色度(倍)3503402501851157080.0
pH6.957.206.157.307.507.80-
注:數(shu)據為(wei)2005年5月13日(ri)監(jian)測(ce)值,各項目(mu)單位除pH、色度外(wai)均為(wei)mg/L。
5.2運行結果(guo)分析
①調節池單元主(zhu)要(yao)起混(hun)合各類(lei)廢水、調節水質的(de)作(zuo)用,對各污染物(wu)的(de)去(qu)除率不大。
②水解(jie)酸化(hua)處(chu)理單元對(dui)(dui)CODcr的(de)去除率在20%左右,其主(zhu)要作用是消除抑菌性污(wu)染物(wu)對(dui)(dui)后繼生化(hua)處(chu)理的(de)影(ying)響,提(ti)高廢水的(de)可生化(hua)性。
③SBR池對(dui)CODcr去(qu)除率大于65%,表明(ming)水(shui)解酸化處(chu)理(li)(li)單(dan)元破(po)壞了(le)廢水(shui)中(zhong)有機(ji)物的發色基團,降(jiang)低了(le)毒(du)性(xing)物質對(dui)后繼處(chu)理(li)(li)單(dan)元處(chu)理(li)(li)效率的不良影(ying)響。
④接觸氧化(hua)池(chi)對CODcr去除率大于70%,說明生物(wu)(wu)接觸氧化(hua)池(chi)內的生物(wu)(wu)膜經過培養馴化(hua)后,逐漸適(shi)應了制藥廢(fei)水(shui)的環境。
⑤在反應沉淀池(chi)處理單元,為提高泥水分離的(de)效果,可投加聚合氯(lv)化鋁(PAC),與有機物(wu)和(he)SS發生絮凝反應,使上清液達(da)標排放。在系統運行中發現(xian),接(jie)觸氧化池(chi)出水水質良好,不必投加PAC出水即(ji)可達(da)標。
6.技術(shu)經濟指(zhi)標
工(gong)(gong)程(cheng)占地2400m2,構筑物占地1700 m2。總裝機容量252.46Kw,運(yun)行負(fu)荷(he)為(wei)93.25Kw。直(zhi)接運(yun)行費用約0.96元/立(li)方米(主要為(wei)電費、藥(yao)劑(ji)費及(ji)人工(gong)(gong)費)。工(gong)(gong)程(cheng)削減污(wu)染負(fu)荷(he)約2700tCODcr/a。
7.結論
(1)采用“水解酸化-SBR-接觸氧(yang)化”工藝處理(li)含抗生(sheng)素的(de)高(gao)濃度制(zhi)藥廢水具(ju)有良好的(de)處理(li)效果,出水完全符合國家二(er)級排放(fang)標準(GB8978-1996)。
(2)水(shui)解(jie)(jie)酸化的(de)(de)設(she)計是合理的(de)(de),水(shui)解(jie)(jie)-酸化菌的(de)(de)世代周期較短,整個降解(jie)(jie)過程迅速,不(bu)但可以(yi)消除抗(kang)生素(su)抑菌性(xing)對生化反應的(de)(de)不(bu)良影響,而且厭氧發酵(jiao)控制在水(shui)解(jie)(jie)酸化階段(duan),可以(yi)避免(mian)進一步發酵(jiao)產生臭(chou)氣(qi),有利(li)于維護制藥廠的(de)(de)內(nei)部環(huan)境(jing)。
(3)該(gai)工(gong)藝將高(gao)濃度生產廢水(shui)(shui)(shui)、工(gong)藝廢水(shui)(shui)(shui)、生活廢水(shui)(shui)(shui)進行混(hun)合后集中處理(li),既無需外加清水(shui)(shui)(shui)調(diao)節(jie)水(shui)(shui)(shui)質,節(jie)約了(le)水(shui)(shui)(shui)資源;又避免了(le)重(zhong)復建設,節(jie)約了(le)投資成(cheng)本(ben)。工(gong)藝對污(wu)染物去除效率高(gao)、投資低、運行穩定(ding)且(qie)不產生臭氣,是一(yi)條行之有效的(de)方法,經濟合理(li),值得同類工(gong)程項目借鑒。來源:谷騰水(shui)(shui)(shui)網

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”