厌氧+A/O工艺在制药生产废水处理工程的应用

厌氧+A/O工艺在制药生产废水处理工程的应用

余静基

云南博世科环保科技有限责任公司云南昆明650100

摘要：制药废水来源于制药生产过程中产生的各类洗涤废水、蒸馏、提取废水、副产废水、溶剂废水等，由于涉及的药物种类繁多，废水成分复杂、色度高、含盐高、毒性大，可生化性差，如不经处理或处理不达标排入到生态环境中，将会严重威胁环境及人类的健康。本文介绍了厌氧+A/O组合工艺处理制药废水，运行结果表面，该工艺处理效果好，各项水质指标均达到了环保排放要求。

关键词：厌氧A/O制药废水

1.前言

制药废水可分为提取废水、洗涤废水和其他废水，是一种含有种类繁多的有机污染物，氮、硫、磷、酸、碱、盐浓度高，其中不少难于降解或对微生物有抑制作用，如不经处理直接排放，可在相当长的时间内存留于环境中，将严重污染自然水体。目前国内外对制药废水的处理方法较多，有物理法、生物法和物化/生物法相结合等。由于生物法具有运行成本低、技术成熟、二次污染少等优点，广泛用于生活污水和工业废水的处理，近年来，采用厌氧-好氧组合技术处理废水获得了广大应用，制药废水处理也以生物法为主，且均取得了良好的效果。

2.工程概况

云南某制药厂每天排出的废水约为500m3/d，含有淀粉、发酵残渣、生物抑制物(包括一定浓度的抗生素)、难降解物质以及一些硫酸盐类化合物等物质等，带有颜色和气味，悬浮物含量高，而且水质、水量变化大，属于较难难处理的化工工业废水之一。这些有机废水若直接外排，将严重污染饮用水源和周围环境。根据水质化验，污水处理系统进水参数如下表1：

3.工艺处理流程

考虑到制药废水BOD5/COD约为0.4左右，具有生化性，适合生物处理，而且生物法费用较低，处理效果好。在可行性方案及其他制药废水实践的基础上确定了处理工艺，即采用厌氧+A／O组合工艺处理制药废水。

生产废水进入调节池，然后泵入厌氧反应器进行厌氧处理，经过厌氧微生物的作用，处理后的废水自流至A池中与O池硝化回流液混合，进行反硝化反应，将硝态的N转化为N2，从而去除水中氮。A池出水与二沉池回流污泥在O池混合，利用好氧微生物的作用将有机物降解，同时完成氮的硝化过程。经处理后的废水自流入二沉池进行泥水分离，上清液达到排放要求排入市政管网。

4.主要构筑物设计原理及参数

4.1调节池

各股生产废水汇集在调节池，设置调节池起到收集水量，调节水质的作用，保证后续连续稳定运行。依据水量变化情况，调节池总容积为200m3，超高为0.5m，停留时间为8h。由于制药废水间歇性排放，为防止调节池内的水泵空转而损坏，利用浮球开关和液位计来控制。设置提升泵2台，参数为Q=21m3/h，H=12m，1用1备。

4.2厌氧罐

厌氧技术作为是目前最经济的高浓有机废水处理技术，已成为解决当今世界环境污染的重要手段。厌氧技术能给人类的污水处理带来非常巨大的益处，因而人们一直努力发展厌氧新技术，开发新型的厌氧反应器。本项目采用第三代IC厌氧罐。反应罐中废水的COD经厌氧处理，厌氧颗粒污泥（微生物）降解水中的COD转化为生物气（沼气）。厌氧罐具有以下优点：有机负荷高，水力停留时间短，容积负荷一般为10~30kgCOD/m3.d左右；无混合搅拌设备，节约能耗；基建投资省，占地面积少，尤其适合用地紧张的企业。

设计厌氧罐体积为500m3，COD容积负荷7.2kgCOD/m3.d，因制药废水生化性一般，需停留反应时间较久，停留时间24h，废水中大部分有机物在此被厌氧菌分解，转化为沼气等物质，从而有效去除废水中的有机物。通过反应器内三相分离器实现污泥、水和气体的分离，处理过的废水流入下道工序，所产沼气回收利用。厌氧罐内设搅拌装置，确保基质与微生物的充分接触。

4.3A/O好氧池

A/O工艺是在普通活性污泥法基础上发展起来的一种生物处理工艺，它将生化处理部分分为两个阶段，前一阶段为缺氧段（即A段），第二阶段为好氧段（即O段）。在该流程中，原污水先进入A段，再进入O段，并将O段的混合液与沉淀池的污泥同时回流到A段。污泥回流和O段混合液的回流保证了A段和O段中有足够数量的微生物，并使A段得到O段中硝化产生的硝酸盐。由于原污水和O段混合液直接进入A段，为A段反硝化提供了尽可能多的碳源有机物，使反硝化反应能在A段中得以进行。A段进行反硝化后，污水可在O段中进行有机污染物的进一步降解和硝化作用。采用这样一个生化过程，对有机污染物和氨氮等都有十分明显的去除效果。

A/O池有效容积设计为680m3，A池停留时间8h，O池停留时间24h，A池设置2台1.5kw潜水搅拌器，O池曝气装置采用盘式微孔曝气器，每个曝气头服务面积为0.5m2。好氧段所需空气由罗茨风机提供，Q＝6.8m3/min，H=4.0m水柱，共2台(1用1备)。

4.4二沉池

二沉池的作用是使活性污泥与污水进行沉淀分离，其中大部分活性污泥回流到A/O池中的A池，剩余污泥排到污泥浓缩池进行浓缩处理。

二沉池有效容积108m3，表面负荷0.58m3/(m2?h)，水力停留时间5.1h，设置污泥回流泵2台，Q=21m3/h，H=12m，1用1备。

5.运行效果分析

工程投资：整个污水处理工程总投资890万元，其中土建投资534万元，设备投资356万元。运行费用估算：污水处理操作人员6人，每人年工资及福利3.6万元；工程电机总装机容量90kW，单位吨水耗电为1.27kW，电费取0.5元每度电，则日电费为317.5元，年运行耗电费用为11.5万；年设备维修费5万元，则年总运行费用为33.1万元。

收益分析：厌氧罐日产沼气约为1240m3，每立方沼气现价1.5元，一年收益67.89万元；当充分利用污水厌氧处理的副产品时，可大大降低其运行成本，还会获得盈利。

6.结论

采用厌氧+；OA工艺处理制药废水，COD；由6000-1000mg?L-1；降300；mg?L-1；以下，去除率达95%，可以达到良好的污染物去除效果，还能取得客观的经济效益。

制药工业废水属于较难处理的高浓度有机污水之一，因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大。此外，制药厂通常是采用间歇生产，产品的种类变化较大，造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大，因此选用工艺时要考虑抗负荷冲击强的工艺，同时要根据废水的污染种类和浓度、微生物的生长特性，选择不同阶段所使用的微生物种类，以达到适合废水的生长环境，以实现制药废水达标排放、减少水质污染。

参考文献

[1]徐森,胡晓东,郑秋辉.生物组合工艺处理抗生素废水现状及展望[J].工业水处理,2011,31(2):5-8.