抗生素生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，不僅COD和ss高，而且處理難度大。通常采用物化+生化工藝處理這類廢水。物化法具有去除效果穩(wěn)定、水力停留時(shí)間(HRT)短的特點(diǎn)，而生化法具有有機(jī)物總?cè)コ矢摺RT長的特點(diǎn)。將這兩種工藝結(jié)合起來處理抗生素廢水，可以達(dá)到更好的去除效果。隨著《發(fā)酵制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布，許多原有的處理工藝已無法滿足現(xiàn)有的排放要求。寧夏某抗生素生產(chǎn)企業(yè)原廢水處理工藝為混凝+稀釋后兩級(jí)A/O，已不能滿足現(xiàn)有環(huán)保排放要求。因此，根據(jù)本企業(yè)的要求，應(yīng)盡可能保留現(xiàn)有的廢水處理設(shè)施，使處理后的廢水達(dá)到發(fā)酵制藥行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.項(xiàng)目概述

1.1原處理工藝廢水水質(zhì)及排放指標(biāo)

廢水是VB12生產(chǎn)和泰勒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的兩股廢水的混合物，水樣呈淡黃色，有雜質(zhì)。相應(yīng)的進(jìn)水和出水水質(zhì)如表1所示。

1.2工藝流程

原有的混凝+二級(jí)A/O處理工藝已不能滿足現(xiàn)有的環(huán)保要求。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和以往工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原工藝流程進(jìn)行了改造。改造后的工藝流程如圖1所示。增加了IC厭氧反應(yīng)單元和臭氧氧化單元。

在最初的工藝中，用液堿將廢水調(diào)節(jié)至pH 7。之后進(jìn)行絮凝沉淀，在變化的過程中用石灰乳調(diào)節(jié)pH值。Ca(OH)2主要起兩種作用:

(1)殺菌:發(fā)酵廢水中存在一些微生物，這些物質(zhì)的存在不利于后續(xù)的生化反應(yīng)。殺死這些微生物后，不會(huì)干擾后續(xù)生化單元中微生物的正?；顒?dòng)。

(2)除P:廢水中t P為24.11 mg/L，向廢水中加入Ca(OH)2，廢水中的無機(jī)磷生成Ca3(PO4)2沉淀，使預(yù)處理出水TP低于2mg/L，有利于后續(xù)處理單元的運(yùn)行。

由于廢水的COD高，可生化性好，采用IC厭氧反應(yīng)處理廢水，可以降低廢水的COD，同時(shí)將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，以便后續(xù)A/O系統(tǒng)處理廢水。生化出水COD達(dá)不到工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，采用臭氧氧化阱工藝對(duì)生化出水進(jìn)行深度處理，達(dá)到排放要求。

1.3各構(gòu)筑物的運(yùn)行參數(shù)

工藝各單元構(gòu)筑物的運(yùn)行參數(shù)見表2。

1.4分析方法

COD用重鉻酸鉀法測定，氨氮用納氏試劑比色法測定，TP用鉬酸銨分光光度法測定。

2.結(jié)果和討論

該系統(tǒng)以廢水收集池的廢水為原水，在調(diào)試進(jìn)入穩(wěn)定期后，對(duì)各處理單元的出水水質(zhì)進(jìn)行檢測。每天定時(shí)采樣，共獲得30組有效數(shù)據(jù)。為了評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行的效果，選取了COD、氨氮和總磷作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.1系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果

在系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行中，系統(tǒng)進(jìn)水、IC出水、二級(jí)A/O出水、臭氧氧化出水的COD分別為8870mg/L、2200mg/L、140mg/L、75mg/L，總COD去除率達(dá)到99.1%。

廢水經(jīng)過預(yù)處理后，廢水中原有的微生物被殺死，從而避免了廢水中原有的微生物對(duì)后續(xù)生化單元微生物的毒性。由于廢水具有良好的可生化性，在厭氧條件下，部分有機(jī)物被產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌分解為短碳鏈有機(jī)物，部分轉(zhuǎn)化為CO2、CH4等。，大大降低了出水的COD。經(jīng)過IC厭氧單元處理后，出水COD僅為2200mg/L，原兩級(jí)A/O單元處理后的廢水出水COD為140mg/L，臭氧處理后的出水COD為75mg/L，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

從圖2可以看出，雖然進(jìn)水COD波動(dòng)較大，但比最終出水COD穩(wěn)定，說明系統(tǒng)對(duì)廢水有一定的抗沖擊能力。原因是:一方面，預(yù)處理減少了廢水中原有的微生物對(duì)生化系統(tǒng)的沖擊；另一方面，針對(duì)水稻的厭氧和好氧組合工藝可以提高整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷抗沖擊能力，使微生物的性能在整個(gè)調(diào)試過程中逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。采用末端臭氧氧化作為深度處理單元，既能降低廢水的COD，又能起到脫色的作用，保證出水達(dá)標(biāo)。

2.2系統(tǒng)對(duì)氨氮的去除效果

系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行后，系統(tǒng)進(jìn)水、IC出水、二級(jí)A/O出水和臭氧氧化出水的氨氮分別為288.6mg/L、265mg/L、23.11mg/L和5.8mg/L，總氨氮去除率達(dá)到98%，如圖3所示。

廢水中氨氮的去除主要依靠原有的兩級(jí)A/O單元。硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在缺氧段通過反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。在好氧階段，氨氮通過硝化作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮。結(jié)果表明，A/O單元中硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的性能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3系統(tǒng)對(duì)總磷的去除效果

系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行后，進(jìn)水、調(diào)節(jié)pH出水、二級(jí)A/O出水和臭氧氧化出水的TP分別為24.11mg/L、1.5mg/L、0.3mg/L和0.2mg/L，總TP去除率達(dá)到99.17%，如圖4所示。

TP的去除主要依靠前端的預(yù)處理，加入的Ca(OH)2與廢水中的無機(jī)磷發(fā)生反應(yīng)。少量殘余TP進(jìn)入后續(xù)生化反應(yīng)過程。考慮到生化反應(yīng)對(duì)總磷的去除效果有限，前端預(yù)處理避免了總磷超標(biāo)造成的出水不合格。

3.系統(tǒng)運(yùn)行分析

系統(tǒng)運(yùn)行初期，整個(gè)生化系統(tǒng)的微生物不穩(wěn)定，導(dǎo)致出水水質(zhì)波動(dòng)。經(jīng)過一個(gè)月的運(yùn)行，IC厭氧反應(yīng)器和A/O單元中的微生物相對(duì)穩(wěn)定，出水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。整個(gè)工藝中，TP的去除主要依靠前端預(yù)處理工藝中加入的Ca(OH)2，COD的去除主要依靠生化工段的處理，生化出水需要臭氧氧化進(jìn)行深度處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本進(jìn)行了分析，處理每噸廢水的成本為5.5元。

4.結(jié)論

(1)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的廢水主要是高濃度有機(jī)廢水和洗滌廢水，其中高濃度有機(jī)廢水COD高(ss多，成分復(fù)雜，間歇排放，屬于主要污染源。

(2)對(duì)于濃度高、可生化性好的廢水，采用IC厭氧反應(yīng)+二級(jí)A/O組合工藝，發(fā)揮組合工藝抵抗負(fù)荷沖擊的能力，保證出水的穩(wěn)定性。

(3)預(yù)處理堿調(diào)節(jié)單元對(duì)生物有很好的殺菌作用，可以保證后續(xù)生化植物的穩(wěn)定。末端高級(jí)氧化降解生化出水中難降解的COD，保證達(dá)標(biāo)排放。

(4)組合工藝處理廢水，COD去除主要依靠厭氧和好氧組合工藝，氨氮去除主要依靠A/O硝化反硝化。(來源:南京大學(xué)鹽城環(huán)境保護(hù)技術(shù)與工程學(xué)院)

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標(biāo)簽:  抗生素制藥廢水提標(biāo)改造工藝