水解-SBR-好氧工藝在制藥廢水處理中的應用
摘要：制藥廢水的有機污染物濃度高, 成分復雜, 適合采用生物技術的方法進行處理。在調整廢水的pH 為11時, 利用水解-SBR-接觸氧化工藝處理制藥廠生產廢水具有很高的處理效率, 總排放口出水水質CODCr 19 mg/L、BOD5 17 mg/L、SS 7 mg/L, 出水水質達到《污水綜合排放標準》GB 8978—1996 的要求。運行結果表明, 該工藝處理效果穩定, 耐沖擊負荷的能力高。
關鍵詞：水解,序批式間歇反應器,接觸氧化,藥廠廢水
廣西中醫學院制藥廠原址位于南寧市鬧市區, 為響應政府改善市容市貌的要求, 提高市區環境水平, 制藥廠決定將廠址遷往邕寧經濟開發區。該制藥廠的生產廢水水量小, 但有機物濃度很高, 若不經處理就直接排放會對環境造成很大的污染。因此該藥廠的生產廢水需要進行治理。廢水治理工程于2004 年8 月通過驗收, 各項指標均達到排放要求。
1 廢水水質特點
廣西中醫學院制藥廠的生產廢水主要來源于洗滌水、藥汁流失液和清洗設備產生的廢水。該藥廠廢水具有成分復雜、有機物濃度高等特點, 主要成分有木質素、生產堿、蛋白質、色素和糖類等, 廢水間歇排放, 排水量約100m3/d, 水質水量不穩定。廢水水質見表1。
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從表1 可以看出, 制藥工業廢水水質變化較大, 進水中污染物濃度很高, 且常會有難降解有機污染物、毒性化合物, 這些物質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的處理效果。
2 設計規模及出水水質標準
2.1 水質水量確定
中醫學院制藥廠處理站設計規模為100 m3 /d, 實際處理規模60 m3 /d。設計出水水質指標要達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996) 規定的第二類污染物最高允許排放濃度一級排放標準, 主要污染物指標達到色度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
根據制藥廢水的特點, BOD5 /CODCr > 0.5, 廢水中有機物易于生物降解, 所以總體思路是采用生物好氧氧化技術。考慮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) 進行處理, 因此 SBR作為廢水處理的主體構筑物。同時, 由于廢水中有機物濃度很高, 在一級氧化的基礎上又設置了二級氧化( 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物, 在好氧氧化之前, 采用水解酸化, 可進一步提高有機物的可生化性, 水解池同時兼有調節池的作用。
本工程采用的工藝流程如圖1 所示。
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2.3 主要構筑物和設備
( 1) 水解調節池。對水質和水量進行均化和調節的同時, 污水中難以生化降解的有機物經過厭氧胞外酶的作用, 變為可生化的底物, 可進一步提高污水的可生化性, 為后續的好氧生物處理創造條件。水解調節池為鋼筋砼結構, 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。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。混凝劑投加質量濃度20 mg/L。
( 3) SBR。鋼筋砼結構2 座, 單池容積60 m3。運行周期8 h( 進水2 h, 反應2 h, 靜沉2 h, 排水2 h) , 2 池交替工作。采用復葉推流式液下曝氣機進行曝氣 ( 型號02Y2JH) , 排泥為污泥泵抽取至污泥干化場。 SBR 反應池內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污染物、營養物都具有特殊的效果。SBR 具有靈活操作的特點, 可以根據不同的操作方式, 在同一個池子內進行脫氮除磷, 這是其他工藝所不具備的特點。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。鋼筋砼結構, 池容60m3, 有效水深4.5m, 采用復葉推流式液下曝氣機(型號02Y2JH)進行曝氣, 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、不易堵塞的優點。該工藝對沖擊負荷具有較強的適應能力。生物活性好, 污泥產量少, 不會出現污泥膨脹, 另外還具有容積負荷高、占地面積少、去除效果好、不需污泥回流等特點。
3 調試運行及運行結果
3.1 調試運行
中藥廢水有機污染物濃度很高, 水質波動大, 因此, 調試時的條件控制非常重要。由于廢水呈酸性, 在進入氣浮設備前, 加入廢堿調節pH, 其目的就是強化絮凝的效果。經過反復實驗, pH 調整到11 時, 氣浮的效果最好, 形成的絮體明顯。
3.2 運行結果及分析
為了檢測制藥廢水處理效果, 環境監測部門在 2004 年7 月20 日—30 日對中藥廠廢水站的出水進行了不連續的3 次監測, 監測獲得的出水水質見表2。
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廢水經過水解、氣浮、SBR 和接觸氧化工序處理后, 水中有機污染物濃度有大幅度的降低, 水解處理作為預處理能將不溶性有機物水解為溶解性有機物, 將難生物降解的大分子物質分解成易生物降解的小分子有機物, 提高廢水可生化性, 并有去除生物抑制物質的作用。由于不需曝氣而大大降低了生產運行成本, 可提高污水的可生化性, 降低后續生物處理的負荷, 大量削減后續好氧處理工藝的曝氣量。因而廣泛的應用于難生物降解的制藥廢水。從表2 中的監測數據可以看出, 廢水中主要污染物指標均優于《污水綜合排放標準》GB 8978—1996 第二類污染物最高允許排放濃度一級排放標準。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 投資及運行成本
廣西中醫學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。經計算每m3 污水直接運行成本0.82 元, 其中電費0.448 元, 人工費0.167 元, 藥劑費0.2 元。
4 結語
采用水解— SBR — 生物接觸氧化工藝處理高負荷的中藥廠生產廢水對污染物具有很好的去除效果。從監測數據可以看出, 處理效果完全達到《污水綜合排放標準》GB 8978—1996 第二類污染物最高允許排放濃度一級排放標準。從調試和運行的情況來看, 工藝設計上也存在一些不足之處。如氣浮后加沉淀重復, 應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, 可去除氧化池內接觸氧化后脫落的生物膜和部分懸浮物, 增強出水的穩定性。
參考文獻
[ 1] 于爾捷, 張杰. 給水排水工程快速設計手冊( 第2 冊) [M] . 北京: 中國建筑工業出版社, 1996: 164 - 169.
[ 2] 相會強, 戰啟芳, 劉良軍. 水解酸化— 兩段生物接觸氧化工藝處理制藥廢水[ J] . 工業水處理, 2004, 24( 9) : 55 - 57.
[ 3] 唐一, 李文獻, 李立偉, 等. SBR 法處理合成制藥廢水的試驗研究 [ J] . 中國沼氣, 2002, 20( 1) : 11 - 14.
[ 4] 程宏, 王敦球, 張學宏. 厭氧— SBR 工藝處理制藥廢水工程實踐 [ J] . 桂林工學院學報, 2003, 23( 1) : 79 - 81.
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