高濃度制藥廢水具有水量不穩(wěn)定、氨氮濃度較高、有機(jī)物濃度高、生物毒性大等特點(diǎn)。  

1廢水概況  

1.1廢水水質(zhì)、水量  

某抗生素生產(chǎn)企業(yè)排放的廢水主要來(lái)自頭孢母核原料(7-ACA)提取、結(jié)晶、頭孢合成、合成結(jié)晶廢水等。其中污染程度相對(duì)較小、污染物含量較低的進(jìn)水為稀水，包括7-ACA提取廢水、頭孢合成廢水等;污染程度高、污染物濃度高的進(jìn)水為濃水，包括結(jié)晶母液、含菌絲廢水(菌絲在車間內(nèi)部回收)、合成結(jié)晶母液等。主要污染指標(biāo)為有機(jī)污染物、懸浮物、色度、氨氮等。  

設(shè)計(jì)水量為830m3/h，其中濃水設(shè)計(jì)水量為100m3/h，稀水設(shè)計(jì)水量為730m3/h。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。  

1.2廢水特點(diǎn)及工藝選擇  

該企業(yè)廢水具有間歇排放、水質(zhì)水量變化大、氨氮濃度較高、有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜的特點(diǎn)，采用“物化+生化”處理工藝，具體分析如下：  

①該企業(yè)以玉米為生產(chǎn)原料，生產(chǎn)廢水中懸浮物較多，且不同工段、不同時(shí)期廢水流量波動(dòng)較大，pH值變化大，因此預(yù)處理采用格柵/氣浮工藝，首先去除廢水中的懸浮物，同時(shí)亦能去除部分COD，減輕后續(xù)工序的壓力。  

②制藥廢水COD濃度高，氨氮濃度高，而厭氧工藝是高濃度廢水中常用的工藝。IC厭氧反應(yīng)器為新一代高效厭氧反應(yīng)器，負(fù)荷高，對(duì)高濃度廢水有較好的去除效果。在調(diào)節(jié)池中穩(wěn)定控制廢水的溫度和pH值后提升至IC厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)部采用傘狀布水裝置，能有效防止布水器堵塞，保證均勻布水;反應(yīng)器內(nèi)部含有大量顆粒污泥，廢水在上升過(guò)程中與污泥接觸，大部分有機(jī)物被降解生成CH4、CO2。  

③經(jīng)一級(jí)厭氧處理后的廢水中大部分易生物降解COD被去除后，為保證好氧工藝順利進(jìn)行，需要將廢水的生化性提高，故采用水解酸化工藝，為后續(xù)好氧工藝作準(zhǔn)備。  

④廢水中氨氮濃度較高，在選擇好氧工藝時(shí)需要具備脫氮功能。CASS工藝集曝氣、沉淀、排水功能于一體，在CASS池前端設(shè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，對(duì)池內(nèi)微生物進(jìn)行篩選，防止污泥膨脹。經(jīng)過(guò)絮凝降解、硝化、反硝化等一系列復(fù)雜的微生物作用，廢水中絕大部分污染物得到去除，廢水得到凈化。  

⑤由于進(jìn)水COD濃度高，水質(zhì)復(fù)雜、變化大，為了保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，CASS池出水進(jìn)入氣浮池，通過(guò)氣浮作用，進(jìn)一步降低出水中的有機(jī)物和SS。考慮到殘存有機(jī)物的濃度及色度仍然不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，氣浮池出水進(jìn)入消毒池進(jìn)一步去除有機(jī)物及色度，出水最后達(dá)標(biāo)排放。  

廢水分為稀水和濃水分別進(jìn)水，均經(jīng)過(guò)1#機(jī)械格柵和2#機(jī)械格柵，去除懸浮物與雜物后進(jìn)入各自1#集水池和2#集水池。經(jīng)過(guò)1#調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)進(jìn)水的水質(zhì)水量后，濃水由泵提升到IC厭氧反應(yīng)器。IC厭氧反應(yīng)器負(fù)荷高，可降解或者進(jìn)一步去除部分高濃度的有機(jī)物和有毒物質(zhì)，提高后續(xù)生化系統(tǒng)的處理效率。濃水經(jīng)過(guò)IC厭氧反應(yīng)器處理后進(jìn)入2#調(diào)節(jié)池與稀水混合后，再一起進(jìn)入水解酸化池繼續(xù)處理。  

在集水池附近設(shè)置事故池，以防因水質(zhì)、水量驟變對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害。水解酸化池出水在配水井中混合后進(jìn)入兩級(jí)CASS池。在CASS池中進(jìn)行曝氣反應(yīng)、沉淀、潷水等一系列過(guò)程。出水經(jīng)過(guò)2#氣浮池進(jìn)一步去除剩余的難降解有機(jī)物，經(jīng)過(guò)消毒后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械格柵的柵渣、氣浮池的浮渣與CASS池的剩余污泥排入污泥濃縮池中進(jìn)行濃縮，再經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后外運(yùn)處置，污泥濃縮池的上清液則流回調(diào)節(jié)池。各處理單元的臭氣通過(guò)臭氣管道收集到除臭間處理。  

1.3主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)  

主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。  

2調(diào)試及運(yùn)行效果  

工程調(diào)試主要內(nèi)容為IC厭氧反應(yīng)器及CASS池污泥的馴化。在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)生化系統(tǒng)污泥濃度低及IC塔酸化問(wèn)題，主要原因是有時(shí)該企業(yè)進(jìn)水中的氨氮含量與有機(jī)物含量失衡，COD及NH3-N濃度過(guò)高，需要投加合適的磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及調(diào)節(jié)pH值，保證微生物正常生長(zhǎng)的需要。具體參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。  

在運(yùn)行過(guò)程中，由于有生產(chǎn)過(guò)程中的硫酸鹽進(jìn)入到廢水中，容易使厭氧系統(tǒng)崩潰，故在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè)，防止微生物受到毒害而影響運(yùn)行效果。  

該工程于2012年3月投產(chǎn)至今，各項(xiàng)出水指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。具體見(jiàn)表3。

3經(jīng)濟(jì)分析    

該工程總投資為7500萬(wàn)元，其中土建投資為3800萬(wàn)元，設(shè)備及其他投資為3700萬(wàn)元;處理成本為3．81元/m3，其中電費(fèi)為2．52元/m3，藥劑費(fèi)為0．79元/m3，人工費(fèi)為0．50元/m3。  

4結(jié)語(yǔ)  

①根據(jù)本工程進(jìn)、出水水質(zhì)分析，單獨(dú)使用物化法或者生物法處理均難以達(dá)到排放要求，故必須選擇物理化學(xué)以及生物組合工藝。  

②為防止硫酸鹽進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，廠區(qū)自身設(shè)有四效蒸發(fā)裝置，保證后續(xù)生化系統(tǒng)穩(wěn)定正常運(yùn)行。  

③廢水中有機(jī)物含量高，采用厭氧處理工藝能有效降低污染物含量，提高后續(xù)好氧系統(tǒng)的處理效率。  

④制藥廢水中氨氮含量較高且pH值波動(dòng)大，厭氧池容易產(chǎn)生酸化現(xiàn)象，在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè)。

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