導流曝氣生物濾池在制藥廢水處理中的應用
摘要：貴州某制藥有限公司，是國內主要生產化學藥制劑、中成藥、抗生素、生化藥品、生物制品的知名制藥企業，生產過程中排放的廢水主要包括生活用水、抗生素廢水、合成藥物廢水、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水五大類。其廢水的特點是成分復雜，有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間隙排放，屬難處理的工業廢水。本設計方案經過認真的分析和研究后，決定采用厭氧-氣浮-導流曝氣生物過濾法相結合的廢水處理主導工藝，處理效果保證優于國家規定的排放標準，排入河流。
關鍵詞：導流曝氣生物濾池,制藥廢水,應用
1.概述
貴州某制藥有限公司，是國內主要生產化學藥制劑、中成藥、抗生素、生化藥品、生物制品的知名制藥企業，生產過程中排放的廢水主要包括生活用水、抗生素廢水、合成藥物廢水、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水五大類，目前每天約排廢水800 噸，根據業主的意見，設計水量按800 噸每天設計。廢水的特點是成分復雜，有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間隙排放，屬難處理的工業廢水。
我公司針對貴州某制藥有限公司污水治理做了如下的設計：由于制藥廢水的處理主要是去除廢水中的懸浮物和各種形態的有機污染物等，因此，宜于采用以生化處理為主體的處理工藝流程，國內外同類廢水處理一般都采用厭氧-氣浮- 好氧相結合的方法。厭氧段處理高濃度有機污水效果穩定，污染物負荷高，COD （COD 化學需氧量）約在3-10kg/m2·d 左右，抗沖擊負荷能力強。好氧段采用導流曝氣生物過濾法進行好氧處理，BOD５（BOD５生物需氧量）去除率高，導流曝氣生物過濾法在國內外都有廣泛應用，處理效果好，工藝成熟穩定。
由于貴州某制藥有限公司制藥廢水原處理站制藥廢水處理只有一個沉淀池分兩格，其出水發黑發臭，根本起不了應有的水處理效果，制約廢水富含SS 等大分子有機物易粘附在管壁上，增大水流阻力，且直接進入好氧池將很難降解，因此廢水進入氣浮罐進行處理。 2、基本原理及工藝設計制約廠因為工作時間的因素，其排水周期跟其它廢水排放周期不同，屬于間歇排放，必須設置一個較大的調節池來調節水質水量以保證整套設施的正常運行，減輕對后續設施帶來的沖擊負荷，利用原沉淀池作為調節池，廢水經調節池收集然后進入后續處理設施進行綜合處理。同時，SS 可通過氣浮罐經氣浮去除， COD、BOD、氨氮、利用厭氧、好氧相結合的方法來去除，根據國內外成功經驗及制藥廢水的處理經驗，可采用以下的工藝較合理。
2.1、工藝流程圖
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2.2、工藝說明
生產污水自流到調節池，污水在調節池中進行充分的混合，使水質水量得到均衡。污水經調節池后自流到厭氧池，污水在厭氧微生物的作用下進行厭氧處理。污水經厭氧池后再經泵前加藥把污水提升到氣浮池中，在溶氣水的作用下，進行固液分離，去除絕部分的懸浮物及部分有機污染物。如果SS 過多，進入生物處理系統，將影響生物處理的效果。污水經氣浮后自流到好氧池進行好氧處理，好氧池中掛滿新型彈性填料，表面積大，易傳膜、不堵塞，BOD5去除率高。由于經過缺氧處理后提高污水的可生化性，污水中已被降解的小分子有機物在曝氣的好氧微生物的作用于下被進一步氧化分解成CO2、H2O 等而得以去除。經生化后的污水自流到消毒池后即可排放。
3、處理效果
通過對已治理的污水檢測表明，該工藝有較好的處理效果。處理水水質達到國家排放標準要求，即出水水質CODcr≤80mg/L,BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L。 PH=6～9，動植物油≤5 mg/L 色度<30；氨≤5 mg/L 、總磷≤0.5mg/L 、糞大腸菌數≤100 個/人。
4、本工藝主要特點
4.1 較小的池容和占地面積
導流曝氣生物濾池的BOD5 容積負荷大，幾乎是常規二級生物處理的5～10 倍，所以它的池容積和占地面積較常規二級生物處理工藝要小得多。同時，由于初濾池后可不設二次沉淀池，大大節省了占地面積和土建費用。污水處理廠采用導流曝氣生物濾池的總占地面積只有氧化溝工藝的1/3。
濾池內高比表面積和粗糙多孔的粒狀生物填料，使其可能積聚多達10～15g ／L 的微生物量，高濃度的微生物量將使得導流曝氣生物濾池的容積負荷大為提高，減少池容及占地面積，此對擬建的污水處理設施具有重要意義。
由于導流曝氣生物濾池對污水中懸浮物的生物截留作用，使出水中的SS 很少，完全達到國家所要求的排放標準，故濾池后面不需設置二沉池。
4.2 抗沖擊負荷能力強，處理效果穩定
處理系統的出水水質好，是由于整個過濾分流中存在著較高濃度的微生物，生化反應速率高，并可通過控制供氣量使濾池中存在好氧和缺氧環境，使得該裝置組合可實現硝化、反硝化。同時，由于高濃度的微生物以生物膜的形式固定在粒狀濾料的表面，無污泥膨脹之慮，不會因濾池受水力負荷的沖擊而造成微生物流失，因此，導流曝氣生物濾池對水力負荷及有機負荷都具有較強的抗沖擊能力。
4.3 簡化處理流程
由于導流曝氣生物濾池的生物和物理綜合截留作用，處理后水中的SS 很少，故不需設置二沉池和污泥回流泵房，使處理流程得以簡化，進一步節省占地面積。
4.4 工程費用及運轉費用相對較低
由于導流曝氣生物濾池工藝流程短、池容小和占地省，使工程費用大大低于常規二級生物處理工藝。同時，采用濾池專用曝氣系統并利用粒狀濾料對氣泡的切割及阻擋作用，使得氣泡在濾層中進一步被細碎，強化氣、液傳質效應，增加濾層內的微生物與空氣的接觸面積和時間，導致濾池總體充氧效率大為提高，氧的利用率達30%以上，從而降低能耗。
4.5 自動化程度高，運行管理簡單
由于相關工業技術的發展，一些先進的自動化設備如液位傳感器、在線溶氧測定儀、定時器、變頻器、PLC 中央程控系統及微電腦等產品的出現，使得導流曝氣生物濾池運行管理自動化得以順利實現，其運行管理變得簡單易行。
一般來說，導流曝氣生物濾池可以對進水水質、水量以及污水中溶解氧濃度進行在線檢測，并通過PLC 控制系統方便地調整曝氣時間的長短，控制風機的供氧量，易于優化運行，特別是對大規模污水處理廠更顯突出。
4.6 脫氮除磷效果好
通過設置不同功能的濾池組合或在同一濾池中設置不同的功能分區，即通過兩組裝置或在同一座濾池內，分別人為地造成好氧、缺氧的環境，可使濾池在降解污水中有機物（BOD5）的同時，還能去除污水中的氮和部分磷。
根據生活和醫院污水處理工程實際情況表明，在導流曝氣生物濾池運行過程中，濾料中存在著厭氧或缺氧的微環境，使得導流曝氣生物濾池內部生存著大量厭氧或兼性微生物。在導流曝氣生物濾池進行除碳、硝化的過程中，由于濾料上存在著厭氧或兼性微生物，脫氮的同時反硝化反應也在進行，其反硝化效率可達50%以上。
4.7 對氣溫及運行方式的適應性強
由于大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的內部和表面，微生物不會流失，即使長時間不運轉也能保持其菌種的活性。如長時間停止不用后再恢復運行，可在進水、供氣后的幾天內恢復正常運行；由于導流曝氣生物濾池所特有的高微生物量，使得該濾池對氣溫變化的適應性也較強。
4.8 構筑物模塊化，有利于擴建
導流曝氣生物濾池單元為模塊化結構，能較好地適應城鎮污水處理廠分期建設的要求。
4.9 材料設備國產化
導流曝氣生物濾池所需的主要設備和材料，國內均可配套生產，基本不需進口。只有少量自控檢測儀表和執行機構需進口。
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