高浓度制药废水处理工程实例
摘要：某医药化工厂生产废水p H 低﹑ CODCr 高﹑成分复杂,采用一级气浮—兼氧—MBBR —SBR —二级气浮出水工艺对其进行处理。工程实践表明,出水CODCr < 400 mg/ L ,达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082 —1999) 要求。MBBR 工艺具有良好的脱氮除磷效果。
关键词：制药废水 MBBR 工艺 SBR 工艺 兼氧 组合气浮
1 工程概况
浙江仙居县某制药有限公司主要生产皮质激素、性激素、孕激素,同时还生产肌松类等产品,生产废水水量为1 950 m3 / d ,具有p H 低、CODCr 高、成分复杂等特点,根据来源和水质主要为高浓度废水、发酵废水、浓废水和低浓度废水,此外还有少量含铬镍废水和四氢芙萘废水(四氢芙萘废水可经蒸发回收) 。通过试验及前期调研水质特点,拟采用一级气浮—兼氧—MBBR —SBR —斜管沉池—二级气浮工艺对其进行处理, 要求出水CODCr < 400 mg/ L ,达到《污水排入城市下水道水质标准》( CJ 3082 — 1999) 要求,车间废水类别及其水量水质见表1 ,工艺流程见图1 ,主要构筑物及设备参数见表2 。
| 表1 车间废水类别及其水量水质 |
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| 图1 废水处理工艺流程 |
| 表2 主要构筑物及设备参数 |
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2 工艺特点
(1) 车间废水源头做细致分类,有效控制,能直接回收的直接回收,不能直接回收的,则采取有效物化预处理,可有效截留重金属、苯等有毒化合物。
(2) 各股高浓度废水收集后经液碱调节至p H 7～8. 5 ,再入一级气浮池,CODCr去除效果明显。
(3) 兼氧池将大分子或难以生物降解的化合物水解为易于生物降解的中间产物,提高废水的可生化性,不仅于此,在控制好ML SS、DO 及污泥回流比时,可发挥其高效去除有机物及N H3 - N 等功效,能有效减少高浓度废水对后续好氧生物的抑制作用,增强其处理效果。
(4) MBBR 具有负荷大、效率高、污泥龄长、剩余污泥量少、无污泥膨胀等特点。相同负荷,即1. 2 kgCODCr / (m3 ·d) 、0. 12 kgNH3 - N/ (m3 ·d) 时, MBBR 的CODCr平均去除率为90. 9 % ,NH3 - N 去除率为52. 1 %[1 ] 。在中低温下(7～22 ℃) ,MBBR 池 DO 控制在2～3 mg/ L ,MLSS 为2～3 g/ L ,填料上附着生长的生物膜量为600～1 200 mg/ L ,系统的硝化速率可保持在0. 025 kgNH3 - N/ (kgDS ·d) ,比传统活性污泥法好;当水温低于10 ℃时,生物硝化和反硝化效果均明显降低;不同的温度条件下,化学生物除磷的贡献率也有所差异[2 ] 。
(5) 本工程MBBR 池为改良型工艺,把MSBR 分成并列2 组,每组都与SBR 串联。MBBR 池内按池容30 %投入填料,增大废水接触表面积,大大提高了MBBR 池的容积负荷,更有效地发挥其高效降解有机物的能力。
3 调试及实际运行情况
该工程于2007 年11 月27 日顺利通过环保验收,正式满负荷处理生产废水。调试期间采用仙居县市政污水处理厂脱水后的剩余污泥(污泥含水率 80 %) 接种,种泥稀释后由污泥泵提升至好氧池和兼氧池,投入接种污泥120 t 。接种前好氧、兼氧池分别注50 %自来水,50 %生产废水;再分别投入菌种, 闷曝3 d 左右。开始调试时,系统间歇进水间歇换水,并适当补充相应营养物质,处理水量控制在600 ～700 m3 / d (按设计处理量30 %进水) 。好氧池间歇曝气换水,尤其初期培菌DO 的严格控制,好氧池内循环随工艺运行逐日调整,同时亦兼顾回流至兼氧池的回流比调整;斜管沉淀池污泥起始阶段全部回流至兼氧池;开始阶段为防止兼氧池DO 偏高,宜采用间歇曝气,加以内设浮筒搅拌机辅助搅拌效果, 一方面控制DO 在0. 2～0. 5 mg/ L ,另一面防止大量污泥沉积,发挥其悬浮高效降解功效。当运行至兼氧池出水CODCr去除率> 30 %,好氧池CODCr 去除率> 60 %时,整体生化系统可以适当按20 %的幅度逐渐增加水量,并适当增加回流比;当日处理量达到设计值的50 %,系统由间歇进水改为小水量连续进水, 按相同幅度逐渐加大进水量直至设计规模。当系统调试至3 个月后,兼氧池内的兼氧菌培养驯化成熟, 处理效果明显提高。在均质池进水CODCr 6 856 mg/ L 、NH3 - N 150 mg/ L 时,系统兼氧段对CODCr 及 NH3 - N 的去除率达50 %以上,好氧段对CODCr 及 NH3 - N 的去除率为70 %左右。表3 为系统稳定运行后各单元的处理效果。
| 表3 系统对废水的处理效果 |
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4 小结
(1) 工程采用一级气浮—兼氧—MBBR —SBR — 二级气浮工艺,既提高了高浓度废水的可生化性,提高了其有机物降解能力,又有两级生化系统以及二级组合气浮出水作保证。系统从投产运行至今一年多来,一直稳定运行,出水满足《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082 —1999) 要求。
(2) 兼氧池并联运行,增加了HRT ,提高了容积负荷,同时更增强了有机物的去除率。兼氧池采用底部均匀布水和安装震动曝气头(耐腐蚀、不易堵) 布气,起预曝气和搅拌充氧作用,优化于只安装搅拌机的处理效果。
(3) MBBR 池内部投加填料,增加了容积负荷和耐冲击负荷能力,更加提高了MBBR 池去除有机物的功效。此改良型MSBR 工艺不仅兼顾SBR 工艺优点,而且更具有MBBR 工艺的独特优势。
(4) 工程存在的问题是,MBBR 池内投入大量填料,各池之间过口需要安装不锈钢截留器,防止填料流失,但长期运行,易造成堵塞,形成液位差,影响系统正常运行;安装斜管沉淀池时,建议把池底斜管整体焊接在一起,以避免坍塌、毁坏;所有布水、布气管宜选排水专用管,以避免破裂、断裂,影响正常布水、布气,进而影响整套废水处理系统稳定运行。
(5) 该工程总投资2 300 多万元,占地约1 800 m2 , 运行成本5. 13～6. 84 元/ m3 ,其中人工费1.2～1. 5元/ m3 ,药剂费1. 5～1. 7 元/ m3 ,电费2. 7～3.1 元/ m3 。
参考文献
1 刘媛. MBBR 处理城镇污水的基础研究: [ 学位论文] . 西安:西安建筑科技大学,2007
2 周小红. MBBR 及组合工艺氮磷的去除规律和污泥性能的研究:[学位论文] . 上海:同济大学,2007
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