抗生素廢水處理工藝總結(jié)及展望
1抗生素廢水處理工藝
隨著人們對抗生素廢水成分的逐漸了解以及對高效反應(yīng)器的深入研究,已有越來越多的成熟工藝運用到抗生素廢水的處理中。
2.1微電解—UASB—MBR工藝
采用“鐵微電解—厭氧(UASB)—好氧(MBR)”工藝處理抗生素制藥廢水: 試驗將鐵炭微電解、厭氧(UASB)和好氧(MBR)聯(lián)合起來,利用厭氧(UASB)的高效處理能力和好氧(MBR)的微生物富積及截留作用來處理抗生素廢水,通過對處理效果的研究,考察了此種工藝對難降解抗生素廢水的處理效果。試驗證明:在鐵炭體積比為1:1時,pH值為4~5,厭氧段HRT大于5h的條件下,當(dāng)抗生素廢水CODcr在2000~8000mg/L時,總COD去除率可達85%以上,出水達到GB8978-96二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.2水解酸化—UBF—CASS工藝
采用“水解酸化—厭氧(UFB)—好氧(CASS)”工藝處理高濃度抗生素廢水:試驗所用的水解酸化反應(yīng)器有效容積為21.24m3,高度為4.7m,接觸填料采用懸浮球型填料,填料占容積的27%;厭氧處理采用復(fù)合床(UBF)反應(yīng)器,體積為62L;好氧處理采用周期循環(huán)活性污泥系統(tǒng)(CASS)反應(yīng)器,體積為64L.運行結(jié)果表明:水解酸化反應(yīng)器最大COD容積負(fù)荷可達16.84kg/(m3•d)。厭氧復(fù)合床處理水解酸化后的抗生素廢水,當(dāng)容積負(fù)荷為6.0kg/(m3•d)時,反應(yīng)器對SS、COD、BOD5、去除率分別為75.6%、91.7%、96.1%;厭氧出水采用周期循環(huán)活性污泥系統(tǒng)進行處理,當(dāng)容積負(fù)荷為1.6kg/(m3•d)時,反應(yīng)器對SS、COD、BOD5的去除率分別為91.6%、88.7%、95.4%。
2.3微電解-水解酸化-CASS工藝
采用“微電解-水解酸化-CASS"工藝處理抗生素類高濃度土霉素廢水:實驗中厭氧水解酸化階段采用了有機玻璃槽,好氧階段采用CASS池。其進行了中試試驗,試驗結(jié)果表明:在pH為1.5~3.5時,微電解對土霉素堿分子有較高的破壞效果,降解率高。在好氧階段采用CASS單元操作,曝氣時間相對于傳統(tǒng)的生化處理方法大大縮短,HRT僅為6h,顯示出了明顯的節(jié)能效果。處理后各項指標(biāo)都達到了國家的排放標(biāo)準(zhǔn),而且實驗還表明整個工藝具有投資省,運行穩(wěn)定,抗沖擊負(fù)荷,出水穩(wěn)定等特點。
2.4 兩相厭氧系統(tǒng)工藝
采用兩相厭氧系統(tǒng)—好氧工藝處理乙酰螺旋霉素廢水,其中水解酸化階段采用ABR反應(yīng)器,甲烷化階段采用UFB反應(yīng)器,廢水經(jīng)過格柵、沉淀隔油池和調(diào)節(jié)池等預(yù)處理單元后進入兩相厭氧處理系統(tǒng)。結(jié)果表明:當(dāng)系統(tǒng)進水pH為5.46,VFA、COD、BOD5值分別為1376、2597、4126mg/L時,若ABR反應(yīng)器的水力停留時間為12h,則出水pH值升高至6.18,VFA濃度升高至3281mg/L,BOD5/COD由0.48升高至0.52;當(dāng)UFB的水力停留時間為39h時,COD和BOD去除率分別為90.4%和94.5%。
2.5 水解酸化—AB法工藝
楊俊仕等人采用了“水解酸化—AB生物法”工藝進行了多品種抗生素工業(yè)廢水處理的試驗研究:實驗廢水CODcr 3283.9mg/L, BOD 1348.9mg/L,NH3—N 22.0mg/L,色度325(倍),處理后出水指標(biāo)分別為287.8mg/L,21.3mg/L,2.6mg/L和70(倍),各項去除率為91.2%、98.4%、88.2%和78.5%。容積有機負(fù)荷A級2.3kgCOD/m3•d、B級3.3kgCOD/
m3•d。出水達到國家的GB9678—88生物制藥行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),比報道的化學(xué)絮凝—生物法處理同種廢水的運行費用低。
2.6 混凝—水解酸化—CASS(好氧)工藝
已應(yīng)用于國內(nèi)某生產(chǎn)廣譜類抗生素的大型制藥企業(yè),采用曝氣,混凝(投甲PAM)及水解酸化組成的預(yù)處理工藝能有效地對化學(xué)耗氧量(COD)高達20g/L,處理量為5000m3/d的高濃度抗生素廢水進行預(yù)處理。主要生化處理裝置CASS,又稱循環(huán)活性污泥系統(tǒng),是今年來從國外引進的新型污水生物處理工藝,該系統(tǒng)合理的構(gòu)造形式能有效地控制污泥的膨脹。運用于該廠的這套CASS系統(tǒng),采用6組并聯(lián),池內(nèi)設(shè)置半軟彈性填料,均勻布置6000只氣頭,其對廢水COD的去除率達到90%以上。系統(tǒng)總運行周期12h,含連續(xù)進水、曝氣8h、潷水1.5h、閑置0.5h、整個系統(tǒng)控制靈活,各運行周期內(nèi)可靈活調(diào)控曝氣量、進水量、潷水量等。
2.7 渦凹氣浮—工程菌—MSBR工藝
浙江新昌制藥廠抗生素廢水原來采用混凝—厭氧—A/O處理工藝,最終出水COD為150~300mg/L,不能滿足排放要求。2000年建成的渦凹氣浮—工程菌兼氧—MSBR工藝處理廢水取得了成功,所排放水中COD僅為73mg/L(平均值)。工藝中采用的渦凹氣。–AF)系統(tǒng)是美國Hydrocal環(huán)保公司專門為去除水中油脂和SS而設(shè)計的系統(tǒng),其原理是經(jīng)過獨特的渦凹曝氣將微氣泡注入廢水中,對廢水中的有機物、油脂、SS的去除率可達26%。處理中采用的工程菌兼氧池,一次性投加大量的工程菌(0.4%),該菌是為處理抗生素廢水專門培養(yǎng)的。MSBR工藝實質(zhì)上是A2/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成,并集中了兩者的優(yōu)勢,因而處理有機廢水的出水穩(wěn)定,高效。
2.8 水解—生物選擇器—SBR工藝
河北制藥廠排放的青霉素廢水水量達到6000m3/d,處理工藝采用水解酸化—生物選擇器—SBR。
處理過程中,水解酸化時間達15h,有利于難降解的苯環(huán)物質(zhì)、大分子有機物開環(huán)斷鏈,變?yōu)橐咨锝到獾男》肿游镔|(zhì)。酸化池后接生物選擇器(又稱與反應(yīng)區(qū)),達到使回流的活性污泥和原水中有機物質(zhì)充分混合和吸附的作用,實現(xiàn)回流微生物的淘劣選優(yōu)培養(yǎng)和馴化,并能抑制絲狀菌的生長和繁殖,對后續(xù)的SBR好氧反應(yīng)中污泥膨脹的控制具有重要的意義。
展望
抗生素廢水是含難降解物質(zhì)、生物毒性物質(zhì)及高S和N的有機廢水。其主要的處理工藝“預(yù)處理—水解酸化—好氧”已為人們所接受,并在實際運用中發(fā)揮了巨大作用。
目前人們研究較多的主要是厭氧、好氧處理的單元操作,旨在尋求高效低耗的厭氧或好氧處理反應(yīng)器以及簡單合理有效的聯(lián)合工藝,并建立生產(chǎn)性處理示范裝置,確定最佳運行參數(shù)。像剛剛誕生的并產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“水解酸化—膜生物反應(yīng)器”工藝就是一種簡單合理高效的抗生素廢水處理工藝。隨著國內(nèi)對環(huán)境保護的日益重視及科研人員隊回敬保護技術(shù)的深入探索和研究,各種新的處理工藝不斷完善,相信更多的處理效果好、運行費用低、處理工藝簡單的抗生素廢水組合工藝將會投入使用,抗生素廢水對環(huán)境的污染將會在更大程度上得到控制。
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