AMC厭氧顆粒污泥處理抗生素廢水中試研究
1.背景
隨著生物制藥行業的不斷發展和壯大，生物制藥工業給環境帶來的壓力越來越突出，目前生物制藥工業是國家環境保護規劃重點治理的12個行業之一。生物制藥生產過程中產生大量廢水，且成分復雜，有機污染物種類多、濃度高、色度深，處理難度大，如果直接排放到環境中，將對生態環境及人體健康造成嚴重影響。尤其是有的制藥廢水還含有生物毒性物質，增加了生物制藥廢水的處理難度。如何應用生物處理手段高效穩定的處理此類廢水在環保及制藥領域均起著重要的貢獻性意義。
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厭氧生物處理技術擁有針對高濃度有機廢水去除率高，污泥產量低，處理成本低，可再生能源利用等優勢在制藥工業的工程實踐中被廣為應用。根據國內外研究經驗，顆粒污泥的形成與保持是UASB/IC等高效厭氧反應器穩定運行的關鍵，但污泥顆粒化的過程限制因素諸多且進程十分緩慢，特別對于制藥行業中含有抗生素的一類廢水更是難以形成。因此，在工程實踐中厭氧反應器往往難以成功啟動或必須經常外投顆粒污泥以保持穩定的排放水質，這便失去了厭氧反應器原有的優勢。
為解決上述技術難題，國內外針對如何通過載體技術加快污泥顆粒化進程進行了大量的研究。本實驗選用AMC載體作為顆粒污泥內核展開研究。AMC載體是經過特殊生物親和處理的微膨脹顆粒，通體具有鱗片狀及通孔狀的親水結構，易于微生物生長成膜，可加速厭氧反應器的啟動。研究其應用于厭氧反應器中處理抗生素廢水的快速啟動進程及運行效果，為日后相關的技術研究及工程應用提供參考。
技術核心介紹：
AMC顆粒載體為專利產品，經特殊生物親和處理，表面呈微膨脹狀態，因而形成通體鱗片狀及通孔狀的親水結構。易于微生物生長成膜，可加速厭氧反應器的啟動。
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A.工程實施簡單，在原有的厭氧反應器上取消三相分離器，在出水口安裝載體隔離裝置即可。
B.通過投加厭氧微生物AMC載體,模擬顆粒污泥內核，載體大小為3～5mm，其密度略大于水。沉降性能良好，流化狀態均勻。
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C.AMC顆粒載體附著微生物抗沖擊負荷能力強，可在一定程度上避免由于水質或水力波動所造成的厭氧顆粒污泥破碎流失，解決了UASB等傳統厭氧反應器的跑泥問題，保證系統生物量，確保系統穩定運行。
技術優勢
1.解決跑泥問題
2.取消三相分離器
3.啟動迅速 .png)
4.可高負荷運行
5.可低濃度運行
AMC載體與IC/UASB組合產生強大處理能力
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制藥廢水中試研究：
本試驗研究對象為宿州新宇藥業股份有限公司生產廢水。宿州新宇藥業股份有限公司生產線以鹽酸林可霉素原料藥及衍生物為主，主要產品為鹽酸林可霉素、克林霉素磷酸酯、鹽酸克林霉素原料藥，那西肽預混劑、硫酸粘菌素預混劑、恩拉霉素預混劑、硫酸新霉素等獸用藥。原水難降解物質濃度高，水量水質變化幅度大，含有抗生素藥物和大量膠體物質帶有顏色和氣味，具備抗生素廢水生物處理研究的代表性。該廠廢水處理系統工藝為：原水+中水稀釋+水解酸化+IC+雙級AO+加藥絮凝+芬頓深度處理+中水回用。
3.材料與方法
3.1試驗裝置
試驗采用宿州新宇藥業股份有限公司的UASB的反應器中試設備(總容積100L,高2.1m，直徑0.25m），廢水由底部進入反應器，在頂部溢流出水。如圖1所示。
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3.2接種污泥及AMC厭氧載體
接種污泥為該廠IC厭氧反應器厭氧絮狀污泥，體積為30L,接種量為11.4g[MLSS]/L。AMC厭氧載體采用山東省邦皓環保科技有限公司的產品，填充率設定為槽體的30%。此載體顆粒大小為3～5mm，密度略大于水，沉降性能良好，表面呈微膨脹狀態，通體有鱗片狀及通孔狀的親水結構。如圖2所示。
3.3現場概況及試驗用水
宿州新宇藥業股份有限公司廢水處理系統工藝為：原水+中水稀釋+水解酸化+IC+雙級AO+加藥絮凝+芬頓深度處理+中水回用。生產車間原水COD高達40000mg/l，經中水稀釋后進入生化系統，現場7座IC聯動運行，容積負荷維持在1.5~2.5kgCOD/m3/day左右，伴隨跑泥現象。本實驗采用生物制藥車間的水解酸化處理后的出水，COD值為5000~8000mg/l。
表1，原水水質和水量項目水量（m3/d）PH值CODcr（mg/L）指標8007.27.340000
試驗用水水質和水量
項目水量（L/d）
PH值CODcr（mg/L）指標607.27.35000~8000
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1.4試驗方法
向反應器投入本廠IC厭氧反應器厭氧絮狀污泥30L和AMC載體顆粒，載體添加比為30%，同時保持出水回流，日進水量60L/d，經過12天培養，可觀察到大部分AMC載體顆粒掛膜變黑，獲得AMC顆粒污泥初成體。如圖3所示。馴化期的第8天開始觀測COD去除率達74.43%，此后又連續運行一周均保持去除率在70%以上。之后進入培養期，同樣按日進水量60L/d控制中試反應器進水，關閉出水稀釋液回流，每天觀測COD去除率變化。
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圖2，AMC顆粒載體新品圖3，AMC顆粒污泥初成體
1.5試驗結論
以AMC顆粒作為微生物固定化載體，進行的UASB反應器處理生物制藥廢水的試驗，現場試驗結果表明，經過12d的馴化得到AMC顆粒污泥初成體。如圖1所示，馴化期可保持去除率穩定達70%以上。
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圖1進出水COD濃度及去除率
（X軸為實驗運行天數，Y軸為濃度值mg/l）
接種AMC顆粒污泥初成體后,UASB反應器中試裝置在之后約50天的實驗過程中穩定運行，容積負荷在3.3~4.8kg/m3/day中波動，水溫為30℃~25℃，在進水水質波動較大的情況下，去除率可穩定在70%左右，具有較好的抗CODCr沖擊負荷能力。
根據試驗效果，該生物制藥廠計劃對1#2000m3IC厭氧反應器進行改造，去除三相分離器，出口設置格珊，投加600m3AMC顆粒載體。
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