郭小偉 吳澤高（浙江天乙環(huán)保科技有限公司，浙江 金華 321017）

制藥產(chǎn)生的廢水因其污染物多屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒、有害和生物難以降解的有機(jī)物質(zhì)，對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染。其廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，生化性很差，難處理。目前較為理想的處理方法是物理、化學(xué)和生物相結(jié)合的方法。目前對(duì)高濃度有機(jī)制藥廢水采用生物治理技術(shù)已達(dá)成共識(shí)，如何提高生物治理的去除率是制藥廢水處理研究的新方向。

山東某醫(yī)藥公司是一家以生產(chǎn)醫(yī)藥中間體為主的企業(yè)，該公司的生產(chǎn)廢水主要有有機(jī)物含量高、氨氮含量高、鹽分含量高，且含有大量有毒有害物質(zhì)等特點(diǎn)，廢水水量和水質(zhì)在時(shí)間分布上變化很大。針對(duì)該廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，選用“兼氧+一級(jí)A/O+催化氧化+二級(jí)A/O”的組合工藝進(jìn)行處理。運(yùn)行一段時(shí)間以來，處理出水水質(zhì)穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到“廠區(qū)污水處理站排水須滿足園區(qū)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求”以及《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）中進(jìn)污水處理廠的水質(zhì)要求。

1 廢水水質(zhì)

該生產(chǎn)廢水每天排放量約為1400噸，污水站設(shè)計(jì)規(guī)模為1500m3/d。廢水水質(zhì)不僅CODcr、NH3-N含量高，鹽分含量高，含有一定的有毒有害物質(zhì)，所以必須選擇有效合理的處理手段，保證處理效果，并降低處理成本。該工程的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)如表1所示。

表1 污水處理站的進(jìn)出水水質(zhì)

2 工藝流程和說明

根據(jù)原水水質(zhì)特點(diǎn)和出水要求，本項(xiàng)目生化工藝設(shè)計(jì)上有兩大重點(diǎn)，一是要求系統(tǒng)耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、生物抑制物質(zhì)的馴化適應(yīng)性好；二是要求系統(tǒng)有高效、穩(wěn)定的CODcr去除能力，以及生物脫氮能力。

廢水工藝流程圖

調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵提升后進(jìn)入混凝初沉池，在混凝池中加入PAC、PAM，絮凝沉淀去除廢水中SS、難溶性膠體，消除醫(yī)藥中間體對(duì)微生物的抑制毒害作用，提高廢水可生化性。初沉池出水自流進(jìn)入兼氧池，廢水在兼氧微生物作用下，廢水中難降解大分子有機(jī)物水解成易生物降解的小分子有機(jī)物，提高廢水可生化性。兼氧池出水自流進(jìn)入中間沉淀池，沉淀池污泥大部分回流到兼氧池，以確保必要的生物量和培養(yǎng)特殊的優(yōu)勢(shì)菌群。

中間沉淀池的上清液自流入一級(jí)A/O系統(tǒng)，在A池經(jīng)過厭氧微生物的作用，一些難分解的有機(jī)物繼續(xù)得以生化降解，有效的去除部分CODcr，而在反硝化菌的作用下硝酸氮和亞硝酸氮被還原成氣態(tài)氮。A池出水自流到O池，經(jīng)好氧微生物作用，絕大部分有機(jī)物分解成CO2和H2O，部分同化成活性污泥。好氧池出水自流進(jìn)入二沉池，經(jīng)泥水分離作用，二沉池上清液自流進(jìn)入催化氧化池。在強(qiáng)氧化劑作用下，分解難以破壞的有機(jī)物，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造條件，氧化池出水進(jìn)入二級(jí)A/O池。在微生物作用下進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)和氨氮。O池配套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，為提高脫氮效率作準(zhǔn)備。O池出水進(jìn)入終沉池進(jìn)行泥水分離，上清液經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)排放口對(duì)外排放。處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)隔膜壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)處理，濾液回調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。

3 主要構(gòu)筑物

3.1 調(diào)節(jié)池,1座，尺寸為30.0m×12.5m×4.5m，有效水深4.0m。停留時(shí)間24h。設(shè)攪拌裝置。

3.2 混凝沉淀池，1座，混凝區(qū)尺寸為5.5m×3.0m×4.5m，有效水深4.0m。沉淀池尺寸φ12m×5.5m，表面負(fù)荷0.55m3/m2.h，停留時(shí)間3.6h。

3.3 兼氧池，1座，尺寸為30.0m×30.0m×5.5m，有效水深5.0m。停留時(shí)間72h。采用接觸氧化法，設(shè)曝氣系統(tǒng)。

3.4 中間沉淀池，1座，尺寸為15.0m×6.0m×5.5m，有效水深5.0m。表面負(fù)荷0.69m3/m2.h，停留時(shí)間2.2h。

3.5 一級(jí)A/O池，1座，尺寸為60.0m×7.5m×5.5m，有效水深5.0m。停留時(shí)間43.2h，其中A池停留時(shí)間13.5h，O池停留時(shí)間29.7h。A池采用接觸氧化法，O池采用活性污泥法，均設(shè)曝氣系統(tǒng)。

3.6 二沉池，1座，尺寸為φ1m2×5.5m，表面負(fù)荷0.55m3/m2.h，停留時(shí)間3.6h。

3.7 催化氧化池，1座，尺寸為13.0m×16.0m×5.5m，其中反應(yīng)區(qū)尺寸為13.0m×10.0m×5.5m，沉淀區(qū)尺寸為13.0m×6.0m×5.5m，有效水深5.0m。

3.8 二級(jí)A/O池，1座，尺寸為30.0m×15m×5.5m，有效水深5.0m。停留時(shí)間36h，其中A池停留時(shí)間9h，O池停留時(shí)間25h。A池采用接觸氧化法，O池采用活性污泥法，均設(shè)曝氣系統(tǒng)。

3.9 終沉池，1座，尺寸為φ1m2×5.5m，表面負(fù)荷0.55m3/m2.h，停留時(shí)間3.6h。

4 工程處理效果

4.1 工程處理效果

針對(duì)該公司排放的廢水的特點(diǎn)，采用“兼氧+一級(jí)A/O+催化氧化+二級(jí)A/O”組合工藝線路，處理效果穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。該工程于2014年6月施工完畢，經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)試運(yùn)行后正式投入使用，表2為2014年9月—11月調(diào)試運(yùn)行期間的廢水出水水質(zhì)情況。

表2 廢水處理效果

4.2 處理工藝分析

4.2.1 物化預(yù)處理采用混凝沉淀法。首先，可以去除部分不溶于水的懸浮物和部分可通過絮凝處理失穩(wěn)的膠狀物，在一定程度上削減進(jìn)入生化系統(tǒng)的難生物降解物質(zhì)，減輕生化處理負(fù)荷；其次，物化處理的設(shè)置還能方便廢水進(jìn)生化前的精確調(diào)控，達(dá)到微生物生長(zhǎng)最佳pH值。

4.2.2 本項(xiàng)目中的兼氧工藝，只是利用厭氧反應(yīng)的前兩階段，即把反應(yīng)控制在水解、酸化階段。兼氧工藝采用填料生物膜法，由于生物量大，容積負(fù)荷高，能適應(yīng)進(jìn)水CODcr負(fù)荷變化，具有較大的耐沖擊負(fù)荷能力。廢水經(jīng)兼氧處理，可提高廢水的B/C比及后繼好氧處理的效率。

4.2.3 好氧工藝是好氧微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝，以分子氧作為最終電子受體的處理過程。其反應(yīng)速度較快，不產(chǎn)生臭氣，對(duì)有機(jī)污染物降解較徹底，是保證污水達(dá)標(biāo)排放的主要措施。本項(xiàng)目中的A/O工藝不僅去除大量的有機(jī)物，同時(shí)去除大量的氨氮。A/O系統(tǒng)為典型的前置反硝化脫氮工藝，是目前實(shí)際工程中應(yīng)用較多且成熟實(shí)用的生物脫氮工藝。

4.2.4 化工制藥廢水中常含有較多的大分子有機(jī)物和難降解有機(jī)物，針對(duì)這一難題，該工程采用催化氧化工藝，對(duì)大分子、難降解有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化，使其反應(yīng)成小分子有機(jī)物，以提高可生化性。

5 運(yùn)行成本分析

該工程占地面積約4000m2，總投資約1500萬元。其中運(yùn)行產(chǎn)生的費(fèi)用主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)和人工費(fèi)。（1）工程的總功率為441.45KW，運(yùn)行功率為291.6KW，運(yùn)行時(shí)間24小時(shí)，電價(jià)為0.8元/(KW.h)，電耗按70%計(jì)算，則電費(fèi)為2.61元/噸水。（2）使用的藥劑有PAC、PAM、氧化劑、催化劑、酸和堿，總共費(fèi)用約8610元/天，則藥劑費(fèi)為5.74元/噸水。（3）操作人員設(shè)6人，平均工資為每人100元/天，則人工費(fèi)為0.4元/噸水。綜上，處理成本為8.75元/噸水。

6 結(jié)語

6.1 該廢水處理工程的工藝流程設(shè)計(jì)合理，處理效果較好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，最終出水達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

6.2 “兼氧+好氧”組合生化工藝在化工制藥廢水具有很高的CODcr去除效率，且運(yùn)行上具有很好的耐沖擊能力；同時(shí)證明“A/O”在生物脫氮方面具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

6.3 該工藝在每段生化工藝后設(shè)單獨(dú)的沉淀池，單獨(dú)進(jìn)行污泥沉淀，污泥回流，培養(yǎng)適宜該廢水特性的優(yōu)勢(shì)菌種，達(dá)到大量削減廢水中有機(jī)物濃度的目的，為“A/O”系統(tǒng)培養(yǎng)硝化、亞硝化優(yōu)勢(shì)菌種創(chuàng)造了有利條件，從而很好保證了該工藝的氨氮去除效果。

6.4 催化氧化具有反應(yīng)速率快、效果明顯、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，其強(qiáng)氧化作用保證了二級(jí)A/O系統(tǒng)的處理效果。

[1]鄧征宇，楊春平，曾光明等.Fenton-水解酸化-接觸氧化工藝處理含苯酚制藥廢水[J].工業(yè)水處理，2010,30（7）：68-71.

[2]譚華鋒，高玉償，王淑麗等.高濃度制藥廢水處理工程實(shí)例[J].給水排水，2009,35（7）：66-68.