復合生物法處理難降解制藥廢水的

復合生物法處理難降解制藥廢水的研究摘要：在藥品的生產過程中會產生大量高鹽度、高濃度的有機廢水，其中不僅含有大量鹽類物質，而且還有大量有毒有害難生物降解的有機物(如硝基類、芳香類和烴類等有機化合物)。關鍵字：復合生物法難降解制藥在藥品的生產過程中會產生大量高鹽度、高濃度的有機廢水，其中不僅含有大量鹽類物質，而且還有大量有毒有害難生物降解的有機物(如硝基類、芳香類和烴類等有機化合物)。為了有效控制制藥廢水的污染問題，哈爾濱工業(yè)大學的研究人員與東北制藥總廠的技術人員合作，對高鹽度、高濃度制藥廢水進行了為期兩年的小試和中試研究，取得了大量的實驗數(shù)據(jù)，確定了以厭氧與微氧相結合、懸浮與固定生長微生物相協(xié)調的水解酸化預處理工藝；以復合式交替流生物反應器與曝氣生物濾池相組合的好氧生物處理主體工藝，并將其研究成果應用到廢水處理工程中。1廢水處理工程概況1.1建設方案某制藥廠是一個歷史悠久的老企業(yè)，地處市區(qū)，因此建設廢水處理工程的場地十分有限，而且周圍環(huán)境對該廢水處理工程也提出了較高的要求。為了徹底解決廢水處理問題，并為工廠的發(fā)展留出空間，在設計該工程時，采用了加大縱向高度、地上地下結合的立體式建設方案，解決了占地問題；采用封閉凈化、內部循環(huán)等氣體控制方案，消除了對周邊環(huán)境的影響；采用深層曝氣、垂直流態(tài)、多元復合等工藝技術，使該工程的占地面積僅為8000m2，在保證了有效實現(xiàn)污水經濟處理的同時，也節(jié)約了土地的使用，保護了周邊環(huán)境。1.2設計水量該工程的設計廢水處理量為30000m3/d，出水達到國家排放標準。處理后的廢水，部分直接回用，部分可通過進一步的深度凈化實現(xiàn)處理水的再生利用。1.3廢水水質該工程處理的廢水為制藥廠排放的綜合性生產廢水，廢水中含有維生素類、激素類和抗生素類等多種原料藥殘余物、醫(yī)藥中間體殘余物、鹽類及生產過程中產生的其他有機物。這些廢水水質具有成分復雜、有機物濃度高、pH值變化大、懸浮物多、色度大、總鹽量高等特點，并且廢水中還含有大量難生物降解物質和對微生物有抑制作用的有毒有害物質。廢水水質如表1所示。表1廢水水質井項目枝COD(mg察/L)事BOD5(m庫g/L)鴉SS(mg/末L)驚TN(mg/蹦L)漢TP(mg/皆L)乞pH星總鹽傳量酷(喘%)議范圍軋100碰0嬸～碼8000芝40捕0撈～忌2500饅80往0爐～逼1200仰5您0話～鳴200載8積～版20舊2接～還13印3袍～階7科平均值卵3600懷1000渾1000側160始15偵6梅4.52廢水處理工藝設施2.1工藝流程研究與工程實踐表明，此類廢水采用生物處理是適宜的，但采用常規(guī)生物處理時，由于鹽分的影響，會使微生物的胞質萎縮、生物活性降低，只有少量的適鹽類微生物能夠正常代謝，再加上有毒有害等物質的抑制作用，使得常規(guī)生物處理法在不稀釋廢水的情況下很難達到理想的處理效果。經過對比研究，本工程采用了具有較強的抗沖擊能力、較高的去除效率的“水解酸化—交替流生物反應器—雙流向曝氣生物濾池”復合生物處理工藝。2.2主要構筑物工藝特征與運行參數(shù)該制藥廢水處理工程的主體構筑物的工藝特征與運行參數(shù)如表2所示。表2主體構筑物麥構筑物偷數(shù)場量刑(允座爐)例工藝特征趁運行參數(shù)豈初沉池嬌1丘平流式，機械宵刮泥刮渣魚HRT1.5雙h氏調節(jié)池肺1姓空氣攪拌式，隔微曝氣她通氣強絡度役2刷0兩～哥45m3/m妖2智復合水解酸化糖池啟2×4束圓柱形，深度與為籃22m治,原復合式兩級水應解酸化悅第一級為厭氧之狀態(tài)，第二級年為微氧狀態(tài)男交替流生物反斤應器廉5恒前部為連續(xù)流閣，后部為交替染流，有效水深眨為陣11m撐CO菌D福容積負報荷匯3.5kgC少OD/m3挨·d廚雙流向曝氣生鞏物濾池柿2×4俘上向流和下向軌流串聯(lián)，不同棚粒徑填料塵CO繞D鐘容積負歸荷摧1.4kgC曲OD/m3·磁d2.3主要構筑物技術特點分析2.3.1曝氣調節(jié)池灶由于企業(yè)柿生產的周期及售產品的更換，溜導致水質和水過量有較大的波魂動逮，敞p估H庸值罰在跪2床～襪1玉2蹦之間變動普，喝CO極D嚴等其它參數(shù)變曉化也較大，這咐對整個生化處堤理系統(tǒng)會造成螺較大的沖擊負皂荷。因此，該于調節(jié)池采用微抵曝氣式調節(jié)池干，利用壓縮空茄氣攪拌均化水謊質、防止沉淀誦，并且去除廢黎水中易揮發(fā)性恐物質，池內還澇接納兩級水解啄酸化和復合交追替流生物反應瓜器的部分剩余萄污泥，對廢水炭中暗的污染物進行吊初級吸附。實暫踐表明，經過床該調節(jié)池的有配效調節(jié)，可使茄出舟水鴉p圾H責保持澡在么6忌左右，節(jié)省了站大量的酸堿藥辟品，同時也有砌效地消減鞭了箱CO策D原有機負荷和有稱毒有害物質造悉成的沖擊負荷慎，為后續(xù)的處真理工藝提供了洲水質和水量穩(wěn)抵定的廢水。煩體謎捷其復合式水解酸策化池段根據(jù)該制炊藥廢水的水質引特點，采用兩經級復合式水解攻酸化池。每級洲水解酸化池設域置醫(yī)為毯2漢級歐4猶組妻共湖8憂個，均為圓柱燒型折流式且全攔部采用半地上孤式?？紤]到該伴廠地處北方寒注冷地區(qū)，氣溫寨對水解酸化會乒有一定影響，滔因此采用保溫槍隔層，有效保夠持了水解酸化絡的溫度。兩級慶復合式水解酸蘿化池的不同之隆處在于第一級宏采用缺氧形式疾，出水端設有付波紋板狀生物刃填料；第二級爐采用微氧形式屬，后端設有軟獄性纖維狀生物葉填料。該水解恨酸化池將懸浮致生長微生物與擇固定生長微生甘物結合起來，讓發(fā)揮各自的優(yōu)綢勢，在高鹽度譜的狀態(tài)下，對壽有毒有害物質脆和高濃度有機城物進行水解酸助化。一級水馬解倘p毛H擠控制運在慌5.哨5喪～慕6.夾5嘴，對溶解氧濃筐度不做控制；賴二級水解池內悼設有氣提循環(huán)奔攪拌，控制溶捎解氧濃度使其從處于微氧狀除態(tài)溪(廚前滅端綱0.希2嶺～睡0.4mg/哄L呀，末宮端倆0.筒1昨～輛0.2mg/版L化)項，有效地抑制市了甲烷菌的生槐長，并將出水授的涼p磁H講控制磁在艇6.轟0譽～輕7.喘5武。渠水解酸化深池容積負荷最引高可丸達坊6.2kgC駛OD/m3·扯d傘，擊CO家D會去除率賊為化20督%溪～罩40打%苦，出水獻的梁BOD5/C短O寺D奧與水解前相比收有大幅提高。奮剖勺親咬交替流生物反活應器迎交替流生質物反應厲器邁(Alter咳nate-f充lowBi爹ologic墳alRea從cto嘗r豐，古ABR買)玉是在結合趴了例UNITAN皆K趁的特點，針對稿處理高鹽度、確高濃度制藥廢耽水的水質特性倚的基礎上發(fā)展尖而成的。它將夏連續(xù)流反應器添和間歇式反應容器的優(yōu)點結合順起來，形成了療交替流生物反啟應器。演該生物反測應器池體為深束層曝氣式，保財證了充足的氧茂氣供應和較高腰的氧轉移效率霜。池體外作保鋪溫處理，以保永證處理構筑物聾在寒冷季節(jié)的既運行溫度，使勵微生物具有較需高的生物活性避。該反應器為格完全混合與推香流式相結合的退流態(tài)，前端為飄連續(xù)流活性污羞泥形式，后端伸為間歇式活性瘋污泥形式。該毀生物反應器的越運行參數(shù)為瘦：賣MLSS25唐0揮0環(huán)～礦3500mg塔/庭L恩，劉DO1.表0浩～布3.0mg/層L創(chuàng)。出燥水繭CO應D省≤坐300mg/側L礎，圍BOD低5閱≤席100mg/娃L蠅，古pH7.陜0慧～扁8.礎0錢。出水可直接洽排放或進入后弦端的生物深度拐處理系統(tǒng)進行臥凈化，做為再佛利用水源。撫乒孩腔搭雙流向曝氣生嚴物濾池重為了實現(xiàn)快水資源的充分增利用，該工程李在交替流生物戚反應器之后，仗設置了雙流向納曝氣生物濾綁池其(Two-w恰ay-flo浸wAera御tedBi方ologic蜜alFil底te剝r拜，銹TABF躬)毛處理單元，將銹廢水進行深度馬處理，使出水醋達到企業(yè)中水爸回用的要求。鉛此外，該生物悄濾池還消除了譽交替流生物反射應器的周期性陣運行對出水水頂質的影響。安雙流向曝岔氣生物濾池系柿統(tǒng)采用上流式也與下流式串聯(lián)畏的方式同時運凱行。前端采接用膜4獵～份6m賄m冬改性粘土生物愁陶粒，后端采劫用美2桿～效3m瞧m送改性粘土生物窄陶粒。該生物奏濾池采用氣水憑聯(lián)合反沖洗，黎沖洗周期約筒為紐2?！?弱天。出泉水毫pH7.揪0然～渣8.妥0僅，駕COD150貍mg/究L田，摩BOD530塌mg/夠L仙，觸SS20mg杯/譯L逼，可為進一步伴深度處理提供忘穩(wěn)定可靠的水狗源或在此基礎育上進行直接回舒用。誰勻誼3柏捧運行效果分析霞吃龜3.1乘騰啟動研究部該工程采艙用先啟動好氧拔處理設施，再讀啟動水解酸化括與曝氣生物濾帶池的方案。接悉種污泥來自于補城市生活污水版處理廠的脫水購污泥，采用直巴接高強度的馴敗化培養(yǎng)方式。爬經過幾天的轉舞型馴化和十余復天快速培養(yǎng)后高，通過生物鏡亡檢可看到，交蘇替式生物反應兄器內的生物相召種類比較豐富商，以菌膠團為踢主，兼有少量慕具有耐鹽性的臥裂口融蟲精(Amphi攤eptus紅Sp敢)米和漫游菌蟲味(Liton社otusS仿P脂)蹈等原生動物。捐培養(yǎng)出的菌膠才團具有良好的鉛吸附、凝聚、拋氧化和沉降性廊能。同時，少貧量的原生動物傍的存在，能夠群捕食游離態(tài)的閘細菌和微小顆涂粒以及可溶性匆有機物，并能挎分泌粘液使細許菌活化，促使良細菌絮凝，有第助于改善出水膏水質，還可作帝為指示生物。澆盯行3.2萌霜處理效果分析懇經過格柵慶、初沉池的預胞處理和曝氣調北節(jié)池均化后的售制藥綜合廢水榜，鑒其婚CO她D演約有為彼3600mg娘/擊L現(xiàn)。工程運行結頭果表明，兩級兼復合式水解酸獨化系統(tǒng)對高濃側度高鹽度的制蠢藥廢水有較強推的抗沖擊能力赤，系統(tǒng)的穩(wěn)定事性較好膽，犯CO咱D糠去除率酸在弦30寇%紐左右。此外，懷廢水鹽含量在無小雞于適5河%雖以下的范圍內威變化時，微生等物并沒有受到拌明顯的抑制，識運行過程膏中棉CO眼D適去除率變化不演大。生物鏡檢翼發(fā)現(xiàn)污泥為無征機成分較高的匠細小顆粒污泥俯，具有良好的煩水解酸化性能槐和耐鹽性能。鞭經過水解酸化隊，使廢水捷的華BOD5/C橋O辮D恒值得到提高。佩交替流生筋物反應器可馴改化出具有良好醋的有機物降解診性能的耐鹽性串微生物，能有撈效去除廢水中凱的有機物，去藏除率窗在脈90周%赤以上，并能抵異抗有毒有害物煤質及鹽分的影晝響，出水可以雀直接排放或者見進入后段進行側深度處理。冬雙流向曝碧氣生物濾池系惕統(tǒng)能夠對廢水箱進行有效地凈陶化處理，僵其紗CO祝D仿去除率蠢在王40維%右左右，出水可公直接部分回用袍或經過進一步眉的深度處理進僑行中水的回用傳?？偟奶幚硇蠊琊I表限3仙所示。吸表惱3后廢水處理效桑果掏項目就COD(mg只/L)日BOD5(m辰g/L)賭SS(mg/脫