W膜－生物反應(yīng)器法處理制藥發(fā)酵廢水

PW膜－生物反應(yīng)器法處理制藥發(fā)酵廢水前言浙江省某生生物化工公司司，是一家專專門生產(chǎn)醫(yī)用用、獸用和農(nóng)農(nóng)用抗生素的的企業(yè)，主要要產(chǎn)品有柱晶晶白霉素、農(nóng)農(nóng)用井崗霉素素、農(nóng)畜兩用用阿維菌素等等原料藥。制制藥發(fā)酵廢水水水質(zhì)、水量量變化較大，且且常含有難降降解有機(jī)污染染物、毒性化化合物，這些些物質(zhì)的存在在抑制了廢水水處理中某些些微生物的生生長，從而干干擾了廢水處處理系統(tǒng)的處處理效果。因因此，制藥發(fā)發(fā)酵廢水的處處理存在著相相當(dāng)大的難度度。采用PW膜生物反應(yīng)應(yīng)器處理工藝藝成功地解決決了制藥發(fā)酵酵廢水的達(dá)標(biāo)標(biāo)排放問題，現(xiàn)現(xiàn)將該工程有有關(guān)設(shè)計(jì)和運(yùn)運(yùn)行情況介紹紹如下。1污水的水記記、水質(zhì)和排排放標(biāo)準(zhǔn)1.1污水的的水量本本工程廢水主主要來源于各各生產(chǎn)工序，各各產(chǎn)品廢水排排放量匯總于于表1（廢水設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)模按200m3/d計(jì)算）。表1各產(chǎn)品廢廢水排放情況況產(chǎn)品名稱廢水排放工序廢水排放量/((m3·d-1)柱晶白霉素提取廢水10洗板框壓濾機(jī)水水20井崗霉素洗板框壓濾機(jī)水水8阿維菌素提取廢水40洗板框壓濾機(jī)水水12醋酸丁酯回收回收廢水10地面沖洗各車間80合計(jì)1801.2污水的的水質(zhì)及排放放標(biāo)準(zhǔn)不不同產(chǎn)品排放放的廢水水質(zhì)質(zhì)是各不相同同的。我們按按產(chǎn)品生產(chǎn)周周期對工廠排排污口排水水水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)監(jiān)測分析，綜綜合廢水水質(zhì)質(zhì)和GB89978-19996《污水綜合合排放標(biāo)準(zhǔn)》中中的一級排放放標(biāo)準(zhǔn)見表2：表2設(shè)計(jì)水質(zhì)質(zhì)水樣名稱CODcr/((mg·L--1)BOD5/(mmg·L-11)SS/(mg··L-1)NH3-N/((mg·L--1)pH排污口水質(zhì)650～80000600～800060～40090～1505～6達(dá)標(biāo)排放水質(zhì)≤100≤20≤70≤156～92工藝流程2.1處理工工藝路線的確確定本工工程廢水屬于于高濃度有機(jī)機(jī)廢水，較適適合于厭氧-好氧生化聯(lián)聯(lián)合處理。但但考慮到厭氧氧處理對溫度度、pH值等環(huán)境因因素很敏感，操操作范圍窄，構(gòu)構(gòu)筑物停留時(shí)時(shí)間長等原因因以及采用厭厭氧處理產(chǎn)生生的沼氣由于于產(chǎn)量小利用用經(jīng)濟(jì)價(jià)值低低，若直接排排放將會產(chǎn)生生二次污染和和引起安全隱隱患。若采用用單一的常規(guī)規(guī)好氧生化處處理工藝，存存在占地面積積大、停留時(shí)時(shí)間長、處理理效果差等缺缺點(diǎn)。因此，經(jīng)經(jīng)綜合考慮，本本工程采用膜膜生物反應(yīng)器器法處理。該該技術(shù)是國家家專利技術(shù)，已已在高濃度有有機(jī)廢水、中中小水量的有有機(jī)化工廢水水、制藥廢水水和食品加工工廢水處理中中得到應(yīng)用，并并都取得了成成功。PW膜生物反應(yīng)應(yīng)器技術(shù)是由由膜組件和生生物反應(yīng)器組組成的膜生物物反應(yīng)器，它它可使得反應(yīng)應(yīng)器中維持很很高的MLSS濃度和很長長的SRT時(shí)間，所以以反應(yīng)器的效效率相當(dāng)高，提提高了單位體體積的有機(jī)負(fù)負(fù)荷，減小了了占地面積。由由于膜的隔離離作用，使得得生長速度很很慢的硝化細(xì)細(xì)菌得以在反反應(yīng)器中積累累，且隨著MLSS的逐漸提高高硝化細(xì)菌數(shù)數(shù)量不斷增加加，反應(yīng)器中中的硝化能力力增強(qiáng)，并且且膜出水可不不含細(xì)菌、病病毒、寄生蟲蟲卵等，出水水濁度低，完完全符合國家家排放標(biāo)準(zhǔn)。2.2工藝流程本工程采用的處理工藝流程見圖1：2.3工藝流流程簡要說明明混合廢廢水通過格柵柵，大顆?？煽沙凉腆w及漂漂浮物被攔截截，進(jìn)入調(diào)節(jié)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)節(jié)水量、水質(zhì)質(zhì)和預(yù)曝氣后后用泵輸送至至混凝反應(yīng)池池，分別加入入適量的PAC、PAM溶液進(jìn)行混混凝和絮凝反反應(yīng)，反應(yīng)液液自流入沉淀淀池進(jìn)行固液液分離。經(jīng)過過上述預(yù)處理理的廢水上清清液溢流進(jìn)入入PW-W膜生物反應(yīng)應(yīng)器，在充氧氧曝氣和微生生物的作用下下將有機(jī)物降降解為二氧化化碳和水，并并由膜組件進(jìn)進(jìn)行固液分離離，處理后廢廢水達(dá)標(biāo)排放放。物化沉淀淀池分離的污污泥和PW-W膜生物反應(yīng)應(yīng)器排放的少少量剩余污泥泥分別排至污污泥池，再用用泵輸送至污污泥脫水機(jī)進(jìn)進(jìn)行脫水，泥泥餅外運(yùn)填埋埋處理。3主要構(gòu)筑物物及設(shè)備3.1調(diào)節(jié)預(yù)預(yù)曝池調(diào)調(diào)節(jié)預(yù)曝池兼兼作提升泵集集水井，HRT=116.9h，內(nèi)設(shè)穿孔孔曝氣管，進(jìn)進(jìn)行定期曝氣氣以防污泥在在池內(nèi)沉淀。調(diào)調(diào)節(jié)池尺寸為為8.0m××5.0m××4.0m，有效水深深為3.50m。采用鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)WQK155-10-11.5型潛水排污污泵2臺，一用一一備。3.22反應(yīng)沉淀池池反應(yīng)沉沉淀池為組合合池體，混凝凝和絮凝反應(yīng)應(yīng)池的HRT分別為20.9mmin，沉淀池采采用豎流式沉沉淀池，設(shè)計(jì)計(jì)表面負(fù)荷為為q=0.880m3/(m2·h)，組合池體體尺寸為4.5m××4.0m××4.2m，鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)。33.3PWW-W膜生物反應(yīng)應(yīng)器PW-W膜生物反應(yīng)應(yīng)器HRT=44.4d，有效容積積為880m3，設(shè)計(jì)容積積負(fù)荷為1.4kgg[BOD55]/(m3·d)，尺寸為25.0mm×10.00m×4.55m，采用鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)，內(nèi)設(shè)置日日本生產(chǎn)UFM4224外進(jìn)內(nèi)出式PW膜300片，采用交交叉流過流法法，分離液由由3臺（二用一一備）丹麥進(jìn)進(jìn)口的JPF99T抽吸泵抽吸吸，H=8.00m、Q=4.22m3/min、N=1.447kW。在PW膜分離單元元的下部裝有有微孔曝氣器器，氣源由4臺TSd-150型鼓風(fēng)機(jī)供供應(yīng)，P=444.1kPPa、Qs=188.9m3/min、N=22kkW。三用一備備。3.4污泥池污污泥池有效容容積為33.3mm3，尺寸為3.5m××3.5m××4.0m，有效水深3.7m，采用鋼砼砼結(jié)構(gòu)。3..5控制系統(tǒng)本廢水處理理裝置采用NB2系列可編程程序控制器（PLC）控制。設(shè)設(shè)備的運(yùn)行完完全通過PLC進(jìn)行全自動動控制（可切切換成手動控控制模式），可可完成水泵、風(fēng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備的的啟閉和自動動切換，并備備有過壓、缺缺相、短流等等保護(hù)和報(bào)警警功能。3..6主要技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本工程總投投資金額為352萬元，其中中土建費(fèi)用為為96萬元，設(shè)備備費(fèi)用為183.883萬元，設(shè)計(jì)計(jì)、安裝調(diào)試試等其它費(fèi)用用為72.12萬元，主要要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指指標(biāo)匯總于表表3。表3主要技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目處理能力/(mm3·d-1)投資/萬元占地(m2·mm-3(水)·d-1)電耗/(度·mm-3)(水)直接運(yùn)行成本//(元·m-3)(水)運(yùn)行成本/(元元·m-3)(水)指標(biāo)2003522.461.123.654.984運(yùn)行結(jié)果、工工程特點(diǎn)與存存在問題4.1運(yùn)行結(jié)結(jié)果該廢廢水處理站經(jīng)經(jīng)過近1年的試運(yùn)行行，于2000年9月12日至13日由環(huán)保監(jiān)監(jiān)測部門進(jìn)行行了連續(xù)采樣樣監(jiān)測，廢水水采樣點(diǎn)為調(diào)調(diào)節(jié)池、物化化沉淀池和PW-W膜生物反應(yīng)應(yīng)器出水口，每每天采樣5次，監(jiān)測結(jié)結(jié)果列于表4中。表4制藥發(fā)酵酵廢水驗(yàn)收監(jiān)監(jiān)測結(jié)果mg·LL-1測點(diǎn)位采樣時(shí)間pHCODcrBOD5NH3-NSS調(diào)節(jié)池9月12日7480617141.6154.89月13日7310668149120.8物化沉淀池出水水9月12日4590432128.695.29月13日443043912593PW膜生物反應(yīng)應(yīng)器出水9月12日65.0216.641.9736.49月13日7.165.3614.042.3535.4由表4結(jié)果果可見，各項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了了國標(biāo)一級排排放標(biāo)準(zhǔn)。44.2工程特點(diǎn)從系統(tǒng)運(yùn)行行近1a的情況表明明，本工程有有以下特點(diǎn)：：①膜生物反應(yīng)應(yīng)器是一種將將高效膜分離離技術(shù)與傳統(tǒng)統(tǒng)活性污泥法法相結(jié)合的新新型水處理反反應(yīng)器，由于于膜的過濾作作用，生物被被完全截留在在生物反應(yīng)器器中，實(shí)現(xiàn)了了水力停留時(shí)時(shí)間與泥齡的的徹底分離，消消除了傳統(tǒng)活活性污泥工藝藝中的污泥膨膨脹問題。由由于膜能將生生物污泥完全全截留在生物物反應(yīng)器內(nèi)，所所以其污泥濃濃度可以高出出傳統(tǒng)活性污污泥法的10倍以上，且且能使SRT無限延長，這這樣便可不排排泥或少排泥泥，減少污泥泥的處理和處處置費(fèi)用。②本工程一體體式膜生物反反應(yīng)器采用交交叉流過濾法法，在PW膜分離單元元的下部裝有有曝氣器，鼓鼓出的空氣一一方面分解水水中的有機(jī)物物，另外氣泡泡帶有的液體體與膜表面產(chǎn)產(chǎn)生平行流動動，使得混合合液中的活性性污泥或懸濁濁物不會粘附附在膜表面。而而且在工程中中采用的PW膜的內(nèi)外表表面非常光滑滑，污泥不易易粘附，從近近1a的運(yùn)行情況況來看，未出出現(xiàn)過膜堵塞塞現(xiàn)象。另外外，本工程膜膜生物反應(yīng)器器采用的是外外進(jìn)內(nèi)出式膜膜（即內(nèi)部吸吸引），操作作壓力僅為：：0.15～0.20kkg/cm22左右，與傳傳統(tǒng)的內(nèi)進(jìn)外外出式膜（即即內(nèi)部加壓）處處理單元相比比，能耗大大大降低。4..3存在問題①對本工程一一體式膜生物物反應(yīng)器調(diào)試試過程中考察察了不同SRT和HRT對污染去除除效果得出的的初步結(jié)果表表明，一體式式膜生物反應(yīng)應(yīng)器在不同SRT和HRT下均能表現(xiàn)現(xiàn)出良好的污污染物去除效效果和運(yùn)行穩(wěn)穩(wěn)定性。但隨隨著SRT的延長，生生物反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)污泥濃度不不斷增加，到到一定程度則則會由于營養(yǎng)養(yǎng)的極度貧乏乏導(dǎo)致微生物物大量死亡，產(chǎn)產(chǎn)生大量不可可生物降解的的細(xì)菌殘留物物質(zhì)。同時(shí)隨隨著污泥濃度度的增加，微微生物的內(nèi)源源呼吸加劇，又又會產(chǎn)生大量量的溶解性微微生物代謝產(chǎn)產(chǎn)物，使上清清液中的COD上升，出水COD出現(xiàn)波動。由由此可見，在在制藥發(fā)酵處處理中，污泥泥負(fù)荷、體積積負(fù)荷不再是是制約處理效效果的重要指指標(biāo)，可將HRT、SRT作為膜生物物反應(yīng)器工藝藝生物反應(yīng)器器單元的設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)，因?yàn)闉檫@樣不僅能能確保工藝操操作的長期穩(wěn)穩(wěn)定性，而且且能簡化設(shè)計(jì)計(jì)過程。②在制藥發(fā)酵酵廢水處理