1 廢水成分及工藝選擇

廣州某大型制藥廠，每天產(chǎn)生大量的制藥廢水，總量約300m3/d，廢水具體成分見(jiàn)表1。

表1 廢水成分

Tab.1 Wastewater component　 mg·L-1

由表1 可知，廢水CODCr 濃度很高，而NH3-N 濃度較低，考慮到制藥廢水含有較多難降解化學(xué)合成有機(jī)物，BOD5/CODCr=0.5，廢水的可生化性質(zhì)較好，因此，工程核心段采用生化工藝處理廢水，本工程選擇好氧、厭氧水解及二次好氧工藝處理。廢水CODCr 濃度很高，前段選擇微電解法處理，即利用鐵─碳粒料在電解質(zhì)溶液中腐蝕形成的微電解過(guò)程來(lái)處理廢水的一種電化學(xué)技術(shù)。電極反應(yīng)過(guò)程不耗電，而能產(chǎn)生氧化還原，電凝聚等作用，電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+是一種吸附、包容和絡(luò)合能力相當(dāng)強(qiáng)的混凝劑，為加速氧化還原效率及速度對(duì)微電解反應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)曝氣，以加速鐵向高價(jià)鐵的轉(zhuǎn)化作用。故微電解法的特點(diǎn)是作用機(jī)制多，協(xié)同性強(qiáng)，綜合效果顯著，可提高廢水可生化性，與二級(jí)生化處理匹配性好，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行費(fèi)用低；其CODCr 去除率可達(dá)25 %~50 %。

2 工藝流程及介紹[1-3]

制藥廢水通過(guò)格柵過(guò)濾后到集水井，然后通過(guò)泵提升到微電解池，在微電解池中利用鐵─碳形成的氧化還原反應(yīng)使污水中雜環(huán)類(lèi)及大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)。微電解出水經(jīng)調(diào)節(jié)pH 及投加絮凝劑后進(jìn)行混凝沉淀，出水則進(jìn)入好氧、厭氧及二級(jí)好氧工藝處理。具體工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程

Fig.1 Process workflow

3 主要結(jié)構(gòu)及說(shuō)明

主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2。

表2 主要結(jié)構(gòu)說(shuō)明

Tab.2 Main construction

考慮節(jié)省投資及適應(yīng)水質(zhì)變化沖擊，本項(xiàng)目采用高負(fù)荷好氧反應(yīng)器(一般系統(tǒng)容積負(fù)荷約為5~8 kgCOD/m3·d)作為第一級(jí)好氧生化裝置。充氧方式采用聯(lián)合射流曝氣技術(shù)。高負(fù)荷出水后考慮采用水解反應(yīng)進(jìn)一步提升進(jìn)水的可生化性。水解池出水進(jìn)入填充新型載體(離子型酶促填料)的接觸氧化池，新型填料能夠較好地固定微生物，使泥齡較長(zhǎng)的微生物得以保持。同時(shí)，對(duì)接觸氧化池出水適當(dāng)投加混凝劑，可與剝落的生物膜一起起到強(qiáng)化生物絮凝的作用，有助于提高出水水質(zhì)。

就固液分離而言，由于污水中含有較高的鹽份和較多的難降解物質(zhì)，而對(duì)這類(lèi)物質(zhì)起到降解作用的菌種多數(shù)絮凝性較差，絮體密度較低，因此分離時(shí)宜采用較低的上升流速。本項(xiàng)目沉淀分離池設(shè)計(jì)的表面負(fù)荷較一般意義的分離池表面負(fù)荷低，保證獲得良好分離效果。

本項(xiàng)目采用深池聯(lián)合射流曝氣技術(shù)作為高負(fù)荷反應(yīng)器的供氧方式，即通過(guò)射流提升系統(tǒng)的傳質(zhì)效率而通過(guò)鼓風(fēng)補(bǔ)氣達(dá)到節(jié)能效果。曝氣方式采用射流擴(kuò)散式，并通過(guò)垂向循環(huán)混合，使溶解氧達(dá)到最大值。高速?lài)娚湫纬晌闪魉羟�，使氣泡高度�?xì)化并均勻分散，從而提升氧的轉(zhuǎn)移效率，同時(shí)也使體系中微生物以最大分散化與污水中有機(jī)物相接觸提升生化反應(yīng)的傳質(zhì)效率，在營(yíng)養(yǎng)充足條件下，系統(tǒng)中污泥濃度及總量取決于供氧效果，而本系統(tǒng)中足夠的溶解氧可使系統(tǒng)污泥濃度維持在8000 mg/L 以上，這也是保證好氧生物處理系統(tǒng)高負(fù)荷運(yùn)行的條件。

由于強(qiáng)烈曝氣使微生物代謝速度快，由此引起的生化反應(yīng)可能加大內(nèi)源消耗，剩余污泥量相對(duì)少；故在高負(fù)荷反應(yīng)系統(tǒng)中剩余污泥量并不比常規(guī)活性污泥法總量增加。

高的射流循環(huán)比使高濃度污水進(jìn)入系統(tǒng)之前實(shí)際上已經(jīng)被系統(tǒng)混合液稀釋?zhuān)M(jìn)入反應(yīng)器后又被迅速均勻混合，使其沖擊液流的濃度大大降低，從而有效地提高了系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力，故高負(fù)荷反應(yīng)器有較強(qiáng)的抗沖擊能力。

4 工藝處理效果分析

4.1 運(yùn)行效果

設(shè)施投入運(yùn)行后，出水水質(zhì)完全達(dá)到廣州市三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水排放指標(biāo)如表3。從表中可以看出，在進(jìn)水水質(zhì)變化的情況下，經(jīng)系統(tǒng)處理后的污水可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，在系統(tǒng)遭受較大的水質(zhì)與水量變化沖擊下，也可達(dá)到比較高的去除效率，并很快恢復(fù)。故系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力是非常強(qiáng)的。

表3 出水水質(zhì)指標(biāo)

Tab.3 Effluent water index

4.2 經(jīng)濟(jì)分析

一期工程總投資約250 萬(wàn)，其中土建投資80 萬(wàn)，工藝設(shè)備投資170萬(wàn)。污水處理站裝機(jī)負(fù)荷約100 kW，運(yùn)行成本約6.5 元/m3污水。

5 結(jié)論

采用微電解與好氧、厭氧、好氧混合工藝處理制藥廢水，雖然制藥廢水的成分復(fù)雜，但系統(tǒng)的處理效率較高，且抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，出水可達(dá)到廣州市三級(jí)出水標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張中和．城鎮(zhèn)排水(第二版)．給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005：1-31，159-557．

[2]張自杰．廢水處理理論與設(shè)計(jì)[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003：474-476，881-905．

[3]胡紀(jì)萃．廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003：154-189．

(本文文獻(xiàn)格式：季猛猛．微電解與生化法混合工藝處理化學(xué)合成類(lèi)制藥廢水[J]．廣東化工，2011，38(6)：155-156)

[作者簡(jiǎn)介] 季猛猛(1981-)，男，安徽人，碩士，設(shè)計(jì)助理，主要從事化工廢水處理設(shè)計(jì)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)的工作。

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