水解-SBR-好氧工藝在制藥廢水處理中的應(yīng)用
摘要：制藥廢水的有機(jī)污染物濃度高, 成分復(fù)雜, 適合采用生物技術(shù)的方法進(jìn)行處理。在調(diào)整廢水的pH 為11時, 利用水解-SBR-接觸氧化工藝處理制藥廠生產(chǎn)廢水具有很高的處理效率, 總排放口出水水質(zhì)CODCr 19 mg/L、BOD5 17 mg/L、SS 7 mg/L, 出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 8978—1996 的要求。運(yùn)行結(jié)果表明, 該工藝處理效果穩(wěn)定, 耐沖擊負(fù)荷的能力高。
關(guān)鍵詞：水解,序批式間歇反應(yīng)器,接觸氧化,藥廠廢水
廣西中醫(yī)學(xué)院制藥廠原址位于南寧市鬧市區(qū), 為響應(yīng)政府改善市容市貌的要求, 提高市區(qū)環(huán)境水平, 制藥廠決定將廠址遷往邕寧經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。該制藥廠的生產(chǎn)廢水水量小, 但有機(jī)物濃度很高, 若不經(jīng)處理就直接排放會對環(huán)境造成很大的污染。因此該藥廠的生產(chǎn)廢水需要進(jìn)行治理。廢水治理工程于2004 年8 月通過驗(yàn)收, 各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放要求。
1 廢水水質(zhì)特點(diǎn)
廣西中醫(yī)學(xué)院制藥廠的生產(chǎn)廢水主要來源于洗滌水、藥汁流失液和清洗設(shè)備產(chǎn)生的廢水。該藥廠廢水具有成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高等特點(diǎn), 主要成分有木質(zhì)素、生產(chǎn)堿、蛋白質(zhì)、色素和糖類等, 廢水間歇排放, 排水量約100m3/d, 水質(zhì)水量不穩(wěn)定。廢水水質(zhì)見表1。
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從表1 可以看出, 制藥工業(yè)廢水水質(zhì)變化較大, 進(jìn)水中污染物濃度很高, 且常會有難降解有機(jī)污染物、毒性化合物, 這些物質(zhì)的存在抑制了廢水處理中某些微生物的生長, 從而降低了廢水處理系統(tǒng)的處理效果。
2 設(shè)計(jì)規(guī)模及出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
2.1 水質(zhì)水量確定
中醫(yī)學(xué)院制藥廠處理站設(shè)計(jì)規(guī)模為100 m3 /d, 實(shí)際處理規(guī)模60 m3 /d。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)要達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996) 規(guī)定的第二類污染物最高允許排放濃度一級排放標(biāo)準(zhǔn), 主要污染物指標(biāo)達(dá)到色度50 倍; SS 70 mg/L; CODCr 100 mg/L;BOD5 20mg/L; 氨氮15mg/L; pH6～9。
2.2 處理工藝流程
根據(jù)制藥廢水的特點(diǎn), BOD5 /CODCr > 0.5, 廢水中有機(jī)物易于生物降解, 所以總體思路是采用生物好氧氧化技術(shù)？紤]到廢水的排放是間歇排放, 比較適合采用間歇式活性污泥法( SBR) 進(jìn)行處理, 因此 SBR作為廢水處理的主體構(gòu)筑物。同時, 由于廢水中有機(jī)物濃度很高, 在一級氧化的基礎(chǔ)上又設(shè)置了二級氧化( 生物接觸氧化法) 。廢水中含有大量生物難以降解的大分子有機(jī)物, 在好氧氧化之前, 采用水解酸化, 可進(jìn)一步提高有機(jī)物的可生化性, 水解池同時兼有調(diào)節(jié)池的作用。
本工程采用的工藝流程如圖1 所示。
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2.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)備
( 1) 水解調(diào)節(jié)池。對水質(zhì)和水量進(jìn)行均化和調(diào)節(jié)的同時, 污水中難以生化降解的有機(jī)物經(jīng)過厭氧胞外酶的作用, 變?yōu)榭缮牡孜? 可進(jìn)一步提高污水的可生化性, 為后續(xù)的好氧生物處理創(chuàng)造條件。水解調(diào)節(jié)池為鋼筋砼結(jié)構(gòu), 池體容積100m3, 池深4.5 m, 池中裝有彈性填料50m3。水解池中的溶解氧控制在0.3mg/L, 維持在缺氧狀態(tài)。水力接觸時間24 h。
( 2) 氣浮裝置。TJQ- 12 型加壓溶氣氣浮, 處理能力10 m3 /h；炷齽┩都淤|(zhì)量濃度20 mg/L。
( 3) SBR。鋼筋砼結(jié)構(gòu)2 座, 單池容積60 m3。運(yùn)行周期8 h( 進(jìn)水2 h, 反應(yīng)2 h, 靜沉2 h, 排水2 h) , 2 池交替工作。采用復(fù)葉推流式液下曝氣機(jī)進(jìn)行曝氣 ( 型號02Y2JH) , 排泥為污泥泵抽取至污泥干化場。 SBR 反應(yīng)池內(nèi)放置與水的密度接近的球型填料。懸浮填料SBR 工藝對處理難降解有機(jī)污染物、營養(yǎng)物都具有特殊的效果。SBR 具有靈活操作的特點(diǎn), 可以根據(jù)不同的操作方式, 在同一個池子內(nèi)進(jìn)行脫氮除磷, 這是其他工藝所不具備的特點(diǎn)。同時還省去了初沉池, 減少了工程的占地和投資。
( 4) 接觸氧化池。鋼筋砼結(jié)構(gòu), 池容60m3, 有效水深4.5m, 采用復(fù)葉推流式液下曝氣機(jī)(型號02Y2JH)進(jìn)行曝氣, 接觸氧化時間8 h。采用立體彈性填料掛膜, 高度3m。該填料對氣泡有良好的吸附性能, 使生物膜、污水和氧氣充分接觸。具有掛膜快、生物附著量大、致密、不易脫落、不易堵塞的優(yōu)點(diǎn)。該工藝對沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。生物活性好, 污泥產(chǎn)量少, 不會出現(xiàn)污泥膨脹, 另外還具有容積負(fù)荷高、占地面積少、去除效果好、不需污泥回流等特點(diǎn)。
3 調(diào)試運(yùn)行及運(yùn)行結(jié)果
3.1 調(diào)試運(yùn)行
中藥廢水有機(jī)污染物濃度很高, 水質(zhì)波動大, 因此, 調(diào)試時的條件控制非常重要。由于廢水呈酸性, 在進(jìn)入氣浮設(shè)備前, 加入廢堿調(diào)節(jié)pH, 其目的就是強(qiáng)化絮凝的效果。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn), pH 調(diào)整到11 時, 氣浮的效果最好, 形成的絮體明顯。
3.2 運(yùn)行結(jié)果及分析
為了檢測制藥廢水處理效果, 環(huán)境監(jiān)測部門在 2004 年7 月20 日—30 日對中藥廠廢水站的出水進(jìn)行了不連續(xù)的3 次監(jiān)測, 監(jiān)測獲得的出水水質(zhì)見表2。
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廢水經(jīng)過水解、氣浮、SBR 和接觸氧化工序處理后, 水中有機(jī)污染物濃度有大幅度的降低, 水解處理作為預(yù)處理能將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物, 將難生物降解的大分子物質(zhì)分解成易生物降解的小分子有機(jī)物, 提高廢水可生化性, 并有去除生物抑制物質(zhì)的作用。由于不需曝氣而大大降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本, 可提高污水的可生化性, 降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷, 大量削減后續(xù)好氧處理工藝的曝氣量。因而廣泛的應(yīng)用于難生物降解的制藥廢水。從表2 中的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出, 廢水中主要污染物指標(biāo)均優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 8978—1996 第二類污染物最高允許排放濃度一級排放標(biāo)準(zhǔn)。CODCr、BOD5、 SS、色度和氨氮的去除率分別為99.7% 、99.8% 、 93.7%、98.7%、90.9%。
3.3 投資及運(yùn)行成本
廣西中醫(yī)學(xué)院制藥廠廢水處理站的工程總投資 58.7 萬元, 污水處理占地面積200 m2, 噸水占地3.3 m2。經(jīng)計(jì)算每m3 污水直接運(yùn)行成本0.82 元, 其中電費(fèi)0.448 元, 人工費(fèi)0.167 元, 藥劑費(fèi)0.2 元。
4 結(jié)語
采用水解— SBR — 生物接觸氧化工藝處理高負(fù)荷的中藥廠生產(chǎn)廢水對污染物具有很好的去除效果。從監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出, 處理效果完全達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 8978—1996 第二類污染物最高允許排放濃度一級排放標(biāo)準(zhǔn)。從調(diào)試和運(yùn)行的情況來看, 工藝設(shè)計(jì)上也存在一些不足之處。如氣浮后加沉淀重復(fù), 應(yīng)該考慮把沉淀池放在接觸氧化池后, 或去掉沉淀池把氣浮裝置置于接觸氧化池之后, 可去除氧化池內(nèi)接觸氧化后脫落的生物膜和部分懸浮物, 增強(qiáng)出水的穩(wěn)定性。
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