微电解-芬顿-水解酸化-接触厌氧-ABFT-混凝工艺处理甾体类制药废水

张魏建，赵选英，周腾腾，杨峰，戴建军，刘柯显

(1.江苏南大华兴环保科技股份公司，江苏 盐城 224001；
2.南京大学盐城环保技术与工程研究院，江苏 盐城 224001)

我国人口逐渐老龄化，人们对医药治疗的需求愈来愈高，我国制药行业规模随之扩大，制药行业产生的工艺废水已对周边环境产生不可逆转的影响。如何降低制药废水对外环境的影响已成为制药行业发展中研究的热点。制药废水具有水质水量波动大、有机物浓度高、可生化性差和有毒有害物质含量高等特点[1-2]。研究表明，制药废水治理常用的处理方法有物化法、化学法、生物法及物化法-生物法联用等，为了达标排放，微电解-芬顿氧化-生物法组合工艺已成为制药废水处理的有效方法[3]。

本项目针对制药废水毒性大、生物降解性差、高COD等特点，采用微电解-芬顿-水解酸化-接触厌氧-ABFT-混凝工艺处理制药废水，考察废水中COD、氨氮、TP及甲苯的去除率，得出该组合工艺对制药废水的处理能力，提供一个经济有效的处理方法。

江苏一工业园某制药企业主要生产甾体类合成激素，其废水主要包括工艺废水、设备冲洗水、地面冲洗水、生活污水及初期雨水。该工程设计水量1000m3/d，实际运行水量为800 m3/d，具体进水水质及依据《化学合成制药工业水污染排放标准》(GB21904-2008)[4]确定的出水水质见表1。

表1 设计进水水质及排放标准

2.1 工艺流程

根据该制药厂的废水水质及水量，为了稳定达到排放标准，采用“高级氧化+生化+物化”(微电解-芬顿-水解酸化-接触厌氧-ABFT(曝气生物流化池)-混凝)组合工艺处理废水[5-6]。废水先调节pH至酸性，然后进入微电解-芬顿氧化池，再进入中和沉淀池。

生化调节池内废水为物化处理后的废水、设备及地面冲洗水、生活污水及低浓工艺废水，在曝气作用下进行充分混合均匀，再由提升泵进入水解酸化池，废水中大分子有机物经过充分水解后，进入厌氧池进行产甲烷，然后进入ABFT池进行好氧接触活性污泥法进行氧化分解，最终废水投加PAC、PAM去除水中部分SS、胶体及磷酸盐，最终实现达标排放。具体工艺流程如下图1。

图1 工艺流程图

2.2 主要构筑物及参数

(1)物化调节池。1座，半地上钢砼结构，防腐，尺寸为13m×6m×6.5m(长×宽×高，下同)，有效深度为6m，水力停留时间HRT为23h。配套设施：提升泵(Q=13m3/h，H=20m，P=2.2kW)2台(一用一备)；
空气搅拌系统，PP，曝气软管；
转子流量计(DN80mm)；
鼓风机1台(Q=10.32m3/min，△P=58.8kPa，P=15kW)。

(2)微电解-芬顿氧化池。1座，地上碳钢结构，防腐，尺寸为6m×3m×3m，有效深度为2.5m，水力停留时间HRT为2h。配套设施：内置铁碳填料，空气搅拌系统，PP，穿孔管。

(3)中和沉淀池。1座，半地上钢砼结构，防腐，尺寸为5m×5m×6m，有效水深为4.5m，水力停留时间HRT为8h，表面负荷为1 m3/m2·h，配套实施：在线pH计，导流筒，加药系统。

(4)生化调节池。1座，半地上钢砼结构，尺寸为13m×12m×6.5m，有效深度为6m，水力停留时间HRT为11h，配套设施：提升泵(Q=50m3/h，H=30m，P=7.5kW)2台(一用一备)；
空气搅拌系统，PP，曝气软管；
转子流量计(DN80mm)；
鼓风机1台(Q=10.32m3/min，△P=58.8kPa，P=15kW)。

(5)水解酸化池。2座，半地下式钢砼结构，尺寸为13m×12m×7.5m，有效水深7m，水力停留时间HRT为72h，潜水搅拌器(QJB5/12-615/3-480)8台；
配水装置。

(6)接触式厌氧池。1座2组，半地下式钢砼结构。尺寸为16m×9m×6.5m，有效水深6m，水力停留时间HRT为20h，配套设施：内置组合填料φ150mm；
污泥回流泵(Q=40，H=25m，P=7.5kW)2台，一用一备；
集气系统。

(7)ABFT池。1座2组，半地下钢砼结构。尺寸为13m×12m×6.5m，有效容积为2500m3，水力停留时间HRT为24h，汽水比为30∶1，配套设施：内置组合填料，曝气软管(通气量3 m3/(m·h))，配备3台罗茨鼓风机(两用一备)，风量为19.3m3/min，风压为58.8kPa，功率为37kW。(8)二沉池。2座，半地下钢砼结构。尺寸为6m×6m×5m，有效深度为4.5m，水力停留时间HRT为4h，表面负荷：0.6m3/m2·h。配套设施：提升泵(Q=15m3/h，H=30m，P=3kW)2台(一用一备)。

(9)混凝沉淀池。半地上钢砼结构。尺寸为6m×6m×5m，有效深度为4.5m，水力停留时间HRT为4h，表面负荷：0.6m3/m2·h。配套设施：提升泵(Q=15m3/h，H=30m，P=3kW)2台(一用一备)。

对组合工艺处理系统调试了三个月时间，各反应器运行成功，系统稳定、正常运行。

3.1 微电解-芬顿系统启动及运行

向物化调节池内加入硫酸(浓度约50%)，将废水pH调节至3～4。微电解-芬顿池内置铁碳组合填料，铁碳填料平均粒径2～3cm，反应时间为4h，汽水比为10∶1。芬顿池内投加30%的双氧水，在中和絮凝池内投加PAC、PAM及液碱，芬顿出水pH控制在8～8.5，每日间歇排泥四次。当废水去除效果达到设计要求、处理水量达到设计水量及药剂使用量达到目标值时，则表示微电解-芬顿系统调试成功。

3.2 水解酸化启动及运行

水解酸化池内接种污泥来自江苏某市政污水站污泥，接种污泥量为5%(按照池体容积计算，下同)，使池内污泥浓度约为5000mg/L，水解酸化池内加入低浓生活污水，并按照C∶N∶P=200∶5∶1，加入葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾，使水解酸化池内COD达到2000mg/L，当接触厌氧池内污泥呈现黑色，池内废水ORP小于-200mV，挥发性脂肪酸VFA>50mg/L，即可认为水解酸化池污泥培养成熟。

3.3 接触厌氧池启动及运行

接触厌氧池内接种污泥来自江苏某市政污水站污泥，接种污泥量为10%，接触厌氧池内加入低浓生活污水，并按照C∶N∶P=200∶5∶1，加入葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾，使好氧池内COD达到2000mg/L。当接触厌氧池内污泥呈现黑色，池内废水ORP在-350mV～550mV左右，挥发性脂肪酸VFA在200～400mg/L，沼气中CH4含量(体积比)>60%，即可认为厌氧污泥培养成熟[7-8]。

3.4 ABFT启动及运行

ABFT池内接种污泥来自江苏某市政污水站污泥，接种污泥量为5%，好氧池内加入低浓生活污水，并按照C∶N∶P=100∶5∶1，加入葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾，使好氧池内COD达到600mg/L。闷曝三天后，开始连续进水(生活污水)，7d后，开始缓慢进入工艺废水，进水浓度用生活污水调配至1000mg/L，进水量为设计值的1/3，DO控制在2～4mg/L，当COD去除率达到60%，MLSS达到3000mg/L，SV30达到25%～30%，时，逐步提高进水流量及负荷，经过45d左右，活性污泥镜检发现累枝虫、钟虫等固着型纤毛虫时，可认为调试完成[9]。

3.5 系统整体效果分析

系统经过三个月时间调试完毕后开始正常运行，各处理单元处理效果见表2。实践证明，经过该组合工艺处理后，废水出水水质稳定达到《化学合成制药工业水污染排放标准》(GB21904-2008)。

表2 各单元处理效果

工程项目费用由土建费用、工艺设备费用、其他费用(设计费、安装费、运输费、调试费、税收)三部分组成。本项目总投资900万元。

运行费用主要包括电费、药剂费、人工费及污泥处置费[10]。其中电费：电耗1.70kWh/m3污水，电价按0.65元/kWh，则电费为1.09元/m3污水；
药剂费：实际运行过程中使用硫酸亚铁、硫酸、双氧水、石灰、液碱、PAC和PAM，则药剂费为1.77元/m3污水；
人工费：污水处理站共设置6人，工人福利工资按照4000元/月计，则人工费为0.8元/m3污水，污泥处置费：吨水产生污泥约0.5kg，按照5000元/吨计，则污泥处置费为2.5元/m3污水。合计运行费用为6.16元/m3污水，投资较少，运行费用较低，占企业项目投资额的2.16%，在经济上是可行的。

工程实践证明微电解-芬顿-水解酸化-接触厌氧-ABFT-混凝工艺处理甾体类制药废水是可行的，污水站实际运行效果表明：

(a)微电解-芬顿氧化作为预处理工艺，可以有效提高废水的可生化性，废水B/C由原来的0.159提高至0.48，废水平均COD由7000mg/L降为4725mg/L，COD去除率可达32.50%。

(b)经过该组合工艺处理后，出水COD、NH3-N、、TP及甲苯的去除率分别为98.53%，95.20%，92.40%，99.58%。最终出水指标满足《化学合成制药工业水污染排放标准》(GB21904-2008)的要求。

(c)该系统运行费用为6.16元/m3污水，运行费用较低，在经济上是可行的。

因此，该组合工艺适合处理甾体类制药废水。

猜你喜欢 芬顿酸化电解 老龄垃圾填埋场渗滤液芬顿- 絮凝联合处理工艺优化城市道桥与防洪(2022年5期)2022-06-2510 Threats to Ocean Life考试与评价·高二版(2021年2期)2021-09-10海洋酸化之时间序列研究进展海洋通报(2020年3期)2020-10-20轻轻松松学“电解”中学生数理化(高中版.高考理化)(2020年3期)2020-05-30芬顿氧化处理苯并咪唑类合成废水实验研究中国资源综合利用(2017年2期)2018-01-22类芬顿试剂应用于地下水石油烃污染修复的实践中国资源综合利用(2017年2期)2018-01-22复合进给电解加工机床的研制制造技术与机床(2017年12期)2017-02-02浅论水平井压裂酸化技术的改造山东工业技术(2016年15期)2016-12-01芬顿氧化法处理废水研究中国资源综合利用(2016年11期)2016-01-22云铜传统电解与ISA电解完全成本对比分析中国有色冶金(2015年2期)2015-03-06

推荐访问:酸化 水解 废水