高級氧化-鐵碳微電解-abr-ubf-好氧工藝處理制藥廢水的工程實踐

高級氧化-鐵碳微電解-abr-ubf-好氧工藝處理制藥廢水的工程實踐

河南世興制藥有限公司合成車間采用化學法生產(chǎn)抗生素克林霉、亞胺霉、左氧氟沙星等。其生產(chǎn)廢水可分為高濃度廢水和低濃度廢水,高濃度廢水主要為生產(chǎn)車間用于合成藥劑時產(chǎn)生的廢水,其抗生素含量高、生物毒性大、可生化性差;低濃度廢水主要為生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的大量沖洗廢水、污冷凝水、冷卻排水以及生活污水等。通過對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品類型及生產(chǎn)工藝分析,決定采用高級氧化-鐵碳微電解-ABR-UBF-好氧工藝對該企業(yè)的化學合成制藥廢水進行處理。出水水質(zhì)執(zhí)行污水綜合排放標準(GB8978-1996)二級排放標準。1初氧氧化預處理廢水水量和水質(zhì)列于表1。工藝流程示于圖1。高濃度廢水排出后進入高濃廢水調(diào)節(jié)池,出水加入石灰和PAC后進入斜管沉淀池進行固液分離,沉淀出水加入O3/H2O2后在氧化池中反應,反應后與低濃度廢水進入低濃廢水調(diào)節(jié)池,然后經(jīng)泵送至鐵碳微電解反應器反應,出水進入ABR池水解酸化后進入UBF反應器進行中溫厭氧反應,反應后出水進入好氧池進行反應,出水經(jīng)過二沉池沉淀后排放。處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥排入集泥池,由泵輸送至污泥調(diào)理罐中加入絮凝劑調(diào)理,最后脫水外運,濾液回至ABR池重新處理。2裝置及設備配置(1)高濃廢水調(diào)節(jié)池。地下式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)壁做防腐處理,尺寸為10m×7m×4m,調(diào)節(jié)時間24h。配耐腐蝕臥式離心泵2臺,1用1備。(2)斜管沉淀池。半地上式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為6m×2m×5m,表面負荷為1.1m3·m2·h-1,靜壓排泥。(3)氧化反應池。半地上式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),與斜管沉淀池合建。內(nèi)壁做3層玻璃鋼防腐,尺寸為9m×2m×5m,池內(nèi)填裝浸漬活化粒狀活性炭作為催化劑。在池前設置管道混合器2套,分別投加O3和H2O2,配置臭氧發(fā)生器1套,臭氧產(chǎn)量1kg·h-1;配置H2O2投加罐1個,計量泵2臺。(4)低濃廢水調(diào)節(jié)池。地下式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)壁做防腐處理,尺寸為17m×14m×4m,調(diào)節(jié)時間12h。配耐腐蝕臥式離心泵3臺,2用1備。(5)鐵碳微電解反應器。鋼制結(jié)構(gòu),4座,單臺尺寸Ф1.7m×8m,內(nèi)裝微電解填料,反應停留時間1h。(6)ABR池。厭氧水解酸化工藝,地上式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為15m×12m×5m,有效容積900m3,水力停留時間6h。(7)UBF反應器。中溫厭氧工藝,反應器為鋼制罐體,單臺尺寸為Ф8m×12.5m,單臺有效容積為600m3,共設置3臺,總停留時間為24h,每臺UBF反應器電磁流量計1臺,水銀溫度計1套。(8)好氧曝氣池。地上式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為25m×17m×4m,有效容積為1500m3,污泥負荷為0.06kgBOD5·kg-1MLSS·d-1,設置2臺鼓風機,1用1備。(9)二沉池。半地上式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),輻流式沉淀池工藝,尺寸為Ф14m×3.5m,水力負荷1.0m3·m-2·h-1,配置中心傳動吸刮泥機1臺。(10)集泥池。地下式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為8m×4m×3m,有效容積150m3,池內(nèi)設置污泥泵3臺,2用1備。(11)污泥調(diào)理罐。鋼制結(jié)構(gòu),尺寸Ф5.5×4.5m,有效容積95m3,調(diào)理時間1h,罐內(nèi)設置潛水混合攪拌機1臺,罐外配污泥輸送泵1臺,輸送污泥至污泥脫水機脫水外運。3工程實施和效果3.1高級氧化工藝化學合成制藥的高濃度廢水中合成抗生素含量很高,導致廢水具有生物毒性,可生化性很差,工程設計前對高濃度廢水的可生化性做了測試,以微生物的耗氧呼吸速率(OUR)為指標,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高濃度廢水的OUR值為0mgO2·g-1MLSS·min-1,即沒有生化性。為了降低廢水對生化系統(tǒng)的毒性,提高其可生化性,利用高級氧化工藝對高濃度廢水進行預處理,試驗選擇了O3/H2O2、O3/活性炭、單獨O3、Fenton試劑4種工藝分別對其進行處理,試驗結(jié)果顯示采用O3/H2O2工藝對高濃度廢水進行預處理后,其OUR值增長最大,高濃廢水的可生化性大為提高,故選擇O3/H2O2工藝對高濃度廢水進行預處理。鐵碳微電解反應器對進水pH值要求較高,必須控制在5~6之間,pH值過低或過高都會嚴重影響反應器的處理效果,并且每臺反應器每天至少要反沖洗1次,否則會使反應器內(nèi)填料發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象,影響處理效果。應嚴格保持UBF反應器的反應溫度在35℃,防止溫度突變超過±2℃。同時應及時監(jiān)測ABR池出水pH值,使其控制在7~8,防止pH過低引起酸化,使UBF反應器崩潰。建議ABR池出水pH值每4~6h監(jiān)測1次。由于工程調(diào)試期適逢冬季,屬最不利季節(jié)調(diào)試。因此采用全負荷調(diào)試運行方案,即一次投加設計值接種污泥量分別為生物處理單元進行生物接種,并按設計水量和有機負荷進水進行調(diào)試運行。這樣既能縮短調(diào)試期,又減少了頻繁調(diào)整試運行方案。3.2水質(zhì)污染情況監(jiān)測該工程于2006年11月竣工,調(diào)試期約4個月,各工藝單元運行正常,調(diào)試結(jié)束后對出水進行連續(xù)一周監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果顯示出水完全達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)二級排放標準,具體監(jiān)測結(jié)果見表2。4水處理量、運行費用及運行費用廢水處理站高濃度廢水處理量為230m3·d-1,低濃度廢水處理量為1570m3·d-1,直接運行費用約為4.49元·m-3,其中人工費0.32元·m-3,電費0.89元·m-3,蒸汽費1.11元·m-3,藥劑費2.17元·m-3。5高級氧化處理單元對高濃度廢水中od5、ss、ph的處理效果本工程采用高級氧化-鐵碳微電解-ABR-UBF-好氧工藝,系統(tǒng)對COD的平均去除率可達95%以上,出水COD、BOD5、SS、pH均穩(wěn)定達標,此工藝針對化學合成制藥廢水具有良好的處理效果,且運行穩(wěn)