水工业网采用预处理-水解-厌氧-缺氧-好氧工艺,对制药废水进行处理,运行稳定,COD总去除率>98%,排出水COD<300mg-L-1。曝气池COD容积负荷2.0kg-m-3-d-1,溶解氧浓度3.2mg-L-1。每m3废水处理实际运行费用为1.3元。废水的电导率、COD与吸光度之间呈正相关性,可用吸光度或电导率的观测替代COD的观测。
制药废水是较难处理的工业废水之一。传统的处理方法为化学方法,由于化学药品昂贵,处理费用较高,企业难以承受,况且化学方法又容易对环境造成二次污染。目前较为理想的处理方法是物理、化学和生物相结合的方法。近年来,美国、日本、法国、印度等国先后采用厌氧-好氧组合技术处理制药废水。
我国许多研究部门也提出了许多适宜处理制药废水的工艺技术,如2003年,某制药厂采用氧化-生化法处理生产制药废水,经半年多的运行,处理效果稳定,出水水质达标排放。由于制药产品种类繁多,生产工艺和管理水平差别较大,使得污水处理方法显示出各自的特点。目前对高浓度有机制药废水采用生物处理技术已达成共识,本文采用厌氧-好氧技术,使得废水处理效率、能耗以及费用大大降低,为经济、有效的处理制药废水开辟了新途径。
1工程概况
1.1废水水量水质
某制药厂每天排出的废水约为400m3,含有淀粉、发酵残渣、羟基吡嗪、氯乙酰胺、长链亚胺类化合物以及一些硫酸盐类化合物等物质,颜色呈棕黑色混浊状,而且水质、水量变化不稳定,是较难处理的工业废水之一。这些有机废水若直接外排,将严重污染饮用水源和周围环境。其原水水质指标和排放标准见表1。处理后水质达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)生物制药工业二级排放标准。

制药废水处
原水经格栅去除较大的漂浮物、悬浮物后,自流至沉淀池。经絮凝(絮凝剂PAC,500mg-L-1)沉淀后的药渣(棕红色)经板框压滤机脱水后作为饲料添加剂出售。沉淀后的废水由潜水泵提升进入水解酸化反应池。水解池出水依次自流至厌氧池(UASB)、吹脱池、缺氧池、曝气反应池,最后由二沉池、过滤池出水外排。各反应池沉淀后的污泥定期排至浓缩池浓缩,经板框压滤机压滤后,泥饼外运,浓缩池上清液污水排至调节池进行二次处理。
1.4主要构筑物及其设计参数
主要构筑物及其设计参数列于表3。
对后继生化处理的影响,以便提高废水的可生化性。 <br />
<P> 水解池溶解氧浓度小于0.5mg-L-1,pH7.7~7.8,COD去除率40%~71%。中性偏碱的水解池酸碱度(7.7~7.8)、水体温度(13~35℃)有利于硫酸盐还原菌的生长,SO2-4的去除率可达80%,有利于厌氧反应的顺利进行。废水在水解酸化过程中有不良气味产生(粪臭素等)。 <br />
<P> 1.4.2UASB反应器 <br />
<P> 废水中大部分有机物在此被厌氧菌分解,转化为沼气等物质,从而有效去除废水中的有机物。通过反应器内三相分离器实现污泥、水和气体的分离,处理过的废水流入下道工序,所产沼气回收利用。UASB反应器内设搅拌装置,确保基质与微生物的充分接触。 <br />
<P> 1.4.3吹脱池和缺氧池 <br />
<P> 吹脱池的主要作用是将从UASB排出的废水中残存的N2气去除,有利于提高曝气池的处理效率。缺氧池在缺氧条件下通过反硝化作用,硝酸盐还原菌以硝酸盐、亚硝酸盐为氧源,将硝酸盐亚硝酸盐还原为氨和氮气,NH3-N的去除率在67%以上,从而达到生物脱氮的目的。 <br />
<P> 1.4.4曝气池 <br />
<P> 曝气池为地上钢筋混凝土结构,COD容积负荷2.2kg-m-3-d-1,污泥浓度3000mg-L-1,回流比50%,污泥沉降比24%。曝气池池底布设微孔曝气器,将曝气池溶解氧浓度控制在5~10mg-L-1之间,以保证好氧微生物(微球菌)对废水中有机物进行处理,COD去除率94%。试验证明当DO值低于3.2mg-L-1,COD去除率明显随DO减少而下降。 <br />
<P> 曝气池的细菌主要由菌胶团、丝状菌等组成。菌胶团是反应器内的优势菌种。菌胶团在显微镜下呈磨菇状,丝状菌呈乱发状,菌胶团和丝状菌互相缠绕,连成一片。普通活性污泥法具有处理效率高,出水水质稳定的特点。 <br />
<P> 1.4.5过滤 <br />
<P> 经好氧处理后的出水,沉淀后尚存在一些不能下沉的污泥和悬浮物。设置石英沙过滤,COD去除率25%,SS去除率达90%。 <br />
<P> 2工程调试及运行 <br />
<P> 2.1接种培养 <br />
<P> 调试主要集中在厌氧-好氧两个处理阶段,为了缩短污泥培养时间,菌群的培养采用接种培驯法。UASB反应器的厌氧菌取自安阳市人民医院污水处理站,经过1个月的抗生素废水驯化,种泥呈灰白色絮状、颗粒化。在调试初期,UASB的COD容积负荷控制在0.5~0.6kg-m-3-d-1,由于厌氧微生物(甲烷菌)增殖缓慢,其后三个月内,COD容积负荷逐渐增加,厌氧反应器的产气量逐渐增加,显示厌氧污泥的活性逐渐增强。 <br />
<P> 三个月后,容积负荷增加到5kg-m-3-d-1,COD去除率70.2%,容积产气率2.0L-L-1-d-1,至此,反应器完全达到设计要求。 <br />
<P> 曝气池的好氧活性污泥取自安阳市污水处理站的二沉池,接种污泥量为曝气池有效容积的30%,同时添加从美国引进的好氧微生物水处理品,该产品包含多种定向选育的工程菌群(匍匐型的纤毛虫、钟虫、累枝虫),是一种生长繁殖快、生物活性高的工程菌。该菌群已在国内几家制药企业废水处理中得到成功应用。 <br />
<P> 培驯期间,先对进水进行稀释,并加适量粪便水以及其它生活污水,经混合配制后(混合液COD在1000mg-L-1左右)进行闷曝,每天排走过量上清液,补充好氧微生物繁殖生长所需要的其它营养元素,例如P、N等。10d之后,菌胶团和固着型纤毛虫(钟虫、累枝虫)大量出现,说明活性污泥絮体已经形成、有较好活性,此时污泥浓度达到2108.6mg-L-1,并在以后的一段时间内稳定在2000~3000mg-L-1(图2)。 <br />
<P> 活性污泥性能的好坏,可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定,规则的菌胶团是活性污泥系统稳定运行的指示生物。 <br />
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