高濃度制藥廢水處理工程實例
摘要：某醫藥化工廠生產廢水p H 低﹑ CODCr 高﹑成分復雜,采用一級氣浮—兼氧—MBBR —SBR —二級氣浮出水工藝對其進行處理。工程實踐表明,出水CODCr < 400 mg/ L ,達到《污水排入城市下水道水質標準》(CJ 3082 —1999) 要求。MBBR 工藝具有良好的脫氮除磷效果。
關鍵詞：制藥廢水 MBBR 工藝 SBR 工藝 兼氧 組合氣浮
1 工程概況
浙江仙居縣某制藥有限公司主要生產皮質激素、性激素、孕激素,同時還生產肌松類等產品,生產廢水水量為1 950 m3 / d ,具有p H 低、CODCr 高、成分復雜等特點,根據來源和水質主要為高濃度廢水、發酵廢水、濃廢水和低濃度廢水,此外還有少量含鉻鎳廢水和四氫芙萘廢水(四氫芙萘廢水可經蒸發回收) 。通過試驗及前期調研水質特點,擬采用一級氣浮—兼氧—MBBR —SBR —斜管沉池—二級氣浮工藝對其進行處理, 要求出水CODCr < 400 mg/ L ,達到《污水排入城市下水道水質標準》( CJ 3082 — 1999) 要求,車間廢水類別及其水量水質見表1 ,工藝流程見圖1 ,主要構筑物及設備參數見表2 。
| 表1 車間廢水類別及其水量水質 |
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| 圖1 廢水處理工藝流程 |
| 表2 主要構筑物及設備參數 |
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2 工藝特點
(1) 車間廢水源頭做細致分類,有效控制,能直接回收的直接回收,不能直接回收的,則采取有效物化預處理,可有效截留重金屬、苯等有毒化合物。
(2) 各股高濃度廢水收集后經液堿調節至p H 7～8. 5 ,再入一級氣浮池,CODCr去除效果明顯。
(3) 兼氧池將大分子或難以生物降解的化合物水解為易于生物降解的中間產物,提高廢水的可生化性,不僅于此,在控制好ML SS、DO 及污泥回流比時,可發揮其高效去除有機物及N H3 - N 等功效,能有效減少高濃度廢水對后續好氧生物的抑制作用,增強其處理效果。
(4) MBBR 具有負荷大、效率高、污泥齡長、剩余污泥量少、無污泥膨脹等特點。相同負荷,即1. 2 kgCODCr / (m3 ·d) 、0. 12 kgNH3 - N/ (m3 ·d) 時, MBBR 的CODCr平均去除率為90. 9 % ,NH3 - N 去除率為52. 1 %[1 ] 。在中低溫下(7～22 ℃) ,MBBR 池 DO 控制在2～3 mg/ L ,MLSS 為2～3 g/ L ,填料上附著生長的生物膜量為600～1 200 mg/ L ,系統的硝化速率可保持在0. 025 kgNH3 - N/ (kgDS ·d) ,比傳統活性污泥法好;當水溫低于10 ℃時,生物硝化和反硝化效果均明顯降低;不同的溫度條件下,化學生物除磷的貢獻率也有所差異[2 ] 。
(5) 本工程MBBR 池為改良型工藝,把MSBR 分成并列2 組,每組都與SBR 串聯。MBBR 池內按池容30 %投入填料,增大廢水接觸表面積,大大提高了MBBR 池的容積負荷,更有效地發揮其高效降解有機物的能力。
3 調試及實際運行情況
該工程于2007 年11 月27 日順利通過環保驗收,正式滿負荷處理生產廢水。調試期間采用仙居縣市政污水處理廠脫水后的剩余污泥(污泥含水率 80 %) 接種,種泥稀釋后由污泥泵提升至好氧池和兼氧池,投入接種污泥120 t 。接種前好氧、兼氧池分別注50 %自來水,50 %生產廢水;再分別投入菌種, 悶曝3 d 左右。開始調試時,系統間歇進水間歇換水,并適當補充相應營養物質,處理水量控制在600 ～700 m3 / d (按設計處理量30 %進水) 。好氧池間歇曝氣換水,尤其初期培菌DO 的嚴格控制,好氧池內循環隨工藝運行逐日調整,同時亦兼顧回流至兼氧池的回流比調整;斜管沉淀池污泥起始階段全部回流至兼氧池;開始階段為防止兼氧池DO 偏高,宜采用間歇曝氣,加以內設浮筒攪拌機輔助攪拌效果, 一方面控制DO 在0. 2～0. 5 mg/ L ,另一面防止大量污泥沉積,發揮其懸浮高效降解功效。當運行至兼氧池出水CODCr去除率> 30 %,好氧池CODCr 去除率> 60 %時,整體生化系統可以適當按20 %的幅度逐漸增加水量,并適當增加回流比;當日處理量達到設計值的50 %,系統由間歇進水改為小水量連續進水, 按相同幅度逐漸加大進水量直至設計規模。當系統調試至3 個月后,兼氧池內的兼氧菌培養馴化成熟, 處理效果明顯提高。在均質池進水CODCr 6 856 mg/ L 、NH3 - N 150 mg/ L 時,系統兼氧段對CODCr 及 NH3 - N 的去除率達50 %以上,好氧段對CODCr 及 NH3 - N 的去除率為70 %左右。表3 為系統穩定運行后各單元的處理效果。
| 表3 系統對廢水的處理效果 |
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4 小結
(1) 工程采用一級氣浮—兼氧—MBBR —SBR — 二級氣浮工藝,既提高了高濃度廢水的可生化性,提高了其有機物降解能力,又有兩級生化系統以及二級組合氣浮出水作保證。系統從投產運行至今一年多來,一直穩定運行,出水滿足《污水排入城市下水道水質標準》(CJ 3082 —1999) 要求。
(2) 兼氧池并聯運行,增加了HRT ,提高了容積負荷,同時更增強了有機物的去除率。兼氧池采用底部均勻布水和安裝震動曝氣頭(耐腐蝕、不易堵) 布氣,起預曝氣和攪拌充氧作用,優化于只安裝攪拌機的處理效果。
(3) MBBR 池內部投加填料,增加了容積負荷和耐沖擊負荷能力,更加提高了MBBR 池去除有機物的功效。此改良型MSBR 工藝不僅兼顧SBR 工藝優點,而且更具有MBBR 工藝的獨特優勢。
(4) 工程存在的問題是,MBBR 池內投入大量填料,各池之間過口需要安裝不銹鋼截留器,防止填料流失,但長期運行,易造成堵塞,形成液位差,影響系統正常運行;安裝斜管沉淀池時,建議把池底斜管整體焊接在一起,以避免坍塌、毀壞;所有布水、布氣管宜選排水專用管,以避免破裂、斷裂,影響正常布水、布氣,進而影響整套廢水處理系統穩定運行。
(5) 該工程總投資2 300 多萬元,占地約1 800 m2 , 運行成本5. 13～6. 84 元/ m3 ,其中人工費1.2～1. 5元/ m3 ,藥劑費1. 5～1. 7 元/ m3 ,電費2. 7～3.1 元/ m3 。
參考文獻
1 劉媛. MBBR 處理城鎮污水的基礎研究: [ 學位論文] . 西安:西安建筑科技大學,2007
2 周小紅. MBBR 及組合工藝氮磷的去除規律和污泥性能的研究:[學位論文] . 上海:同濟大學,2007
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