复合生物法处理难降解制药废水的

复合生物法处理难降解制药废水的研究摘要：在药品的生产过程中会产生大量高盐度、高浓度的有机废水，其中不仅含有大量盐类物质，而且还有大量有毒有害难生物降解的有机物(如硝基类、芳香类和烃类等有机化合物)。关键字：复合生物法难降解制药在药品的生产过程中会产生大量高盐度、高浓度的有机废水，其中不仅含有大量盐类物质，而且还有大量有毒有害难生物降解的有机物(如硝基类、芳香类和烃类等有机化合物)。为了有效控制制药废水的污染问题，哈尔滨工业大学的研究人员与东北制药总厂的技术人员合作，对高盐度、高浓度制药废水进行了为期两年的小试和中试研究，取得了大量的实验数据，确定了以厌氧与微氧相结合、悬浮与固定生长微生物相协调的水解酸化预处理工艺；以复合式交替流生物反应器与曝气生物滤池相组合的好氧生物处理主体工艺，并将其研究成果应用到废水处理工程中。1废水处理工程概况1.1建设方案某制药厂是一个历史悠久的老企业，地处市区，因此建设废水处理工程的场地十分有限，而且周围环境对该废水处理工程也提出了较高的要求。为了彻底解决废水处理问题，并为工厂的发展留出空间，在设计该工程时，采用了加大纵向高度、地上地下结合的立体式建设方案，解决了占地问题；采用封闭净化、内部循环等气体控制方案，消除了对周边环境的影响；采用深层曝气、垂直流态、多元复合等工艺技术，使该工程的占地面积仅为8000m2，在保证了有效实现污水经济处理的同时，也节约了土地的使用，保护了周边环境。1.2设计水量该工程的设计废水处理量为30000m3/d，出水达到国家排放标准。处理后的废水，部分直接回用，部分可通过进一步的深度净化实现处理水的再生利用。1.3废水水质该工程处理的废水为制药厂排放的综合性生产废水，废水中含有维生素类、激素类和抗生素类等多种原料药残余物、医药中间体残余物、盐类及生产过程中产生的其他有机物。这些废水水质具有成分复杂、有机物浓度高、pH值变化大、悬浮物多、色度大、总盐量高等特点，并且废水中还含有大量难生物降解物质和对微生物有抑制作用的有毒有害物质。废水水质如表1所示。表1废水水质井项目枝COD(mg察/L)事BOD5(m库g/L)鸦SS(mg/末L)惊TN(mg/蹦L)汉TP(mg/皆L)乞pH星总盐传量酷(喘%)议范围轧100碰0婶～码8000芝40捕0捞～忌2500馒80往0炉～逼1200仰5您0话～鸣200载8积～版20旧2接～还13印3袍～阶7科平均值卵3600怀1000浑1000侧160始15侦6梅4.52废水处理工艺设施2.1工艺流程研究与工程实践表明，此类废水采用生物处理是适宜的，但采用常规生物处理时，由于盐分的影响，会使微生物的胞质萎缩、生物活性降低，只有少量的适盐类微生物能够正常代谢，再加上有毒有害等物质的抑制作用，使得常规生物处理法在不稀释废水的情况下很难达到理想的处理效果。经过对比研究，本工程采用了具有较强的抗冲击能力、较高的去除效率的“水解酸化—交替流生物反应器—双流向曝气生物滤池”复合生物处理工艺。2.2主要构筑物工艺特征与运行参数该制药废水处理工程的主体构筑物的工艺特征与运行参数如表2所示。表2主体构筑物麦构筑物偷数场量刑(允座炉)例工艺特征趁运行参数岂初沉池娇1丘平流式，机械宵刮泥刮渣鱼HRT1.5双h氏调节池肺1姓空气搅拌式，隔微曝气她通气强络度役2刷0两～哥45m3/m妖2智复合水解酸化糖池启2×4束圆柱形，深度与为篮22m治,原复合式两级水应解酸化悦第一级为厌氧之状态，第二级年为微氧状态男交替流生物反斤应器廉5恒前部为连续流阁，后部为交替染流，有效水深眨为阵11m撑CO菌D福容积负报荷汇3.5kgC少OD/m3挨·d厨双流向曝气生巩物滤池柿2×4俘上向流和下向轨流串联，不同棚粒径填料尘CO绕D钟容积负归荷摧1.4kgC曲OD/m3·磁d2.3主要构筑物技术特点分析2.3.1曝气调节池灶由于企业柿生产的周期及售产品的更换，溜导致水质和水过量有较大的波魂动逮，敞p估H庸值罚在跪2床～袜1玉2蹦之间变动普，喝CO极D严等其它参数变晓化也较大，这咐对整个生化处堤理系统会造成螺较大的冲击负皂荷。因此，该于调节池采用微抵曝气式调节池干，利用压缩空茄气搅拌均化水谎质、防止沉淀诵，并且去除废黎水中易挥发性恐物质，池内还涝接纳两级水解啄酸化和复合交追替流生物反应瓜器的部分剩余萄污泥，对废水炭中暗的污染物进行吊初级吸附。实暂践表明，经过床该调节池的有配效调节，可使茄出舟水鸦p圾H责保持澡在么6忌左右，节省了站大量的酸碱药辟品，同时也有砌效地消减鞭了箱CO策D原有机负荷和有称毒有害物质造悉成的冲击负荷慎，为后续的处真理工艺提供了洲水质和水量稳抵定的废水。烦体谜捷其复合式水解酸策化池段根据该制炊药废水的水质引特点，采用两经级复合式水解攻酸化池。每级洲水解酸化池设域置医为毯2汉级欧4犹组妻共湖8忧个，均为圆柱烧型折流式且全拦部采用半地上孤式。考虑到该伴厂地处北方寒注冷地区，气温寨对水解酸化会乒有一定影响，滔因此采用保温枪隔层，有效保够持了水解酸化络的温度。两级庆复合式水解酸萝化池的不同之隆处在于第一级宏采用缺氧形式疾，出水端设有付波纹板状生物刃填料；第二级炉采用微氧形式属，后端设有软狱性纤维状生物叶填料。该水解恨酸化池将悬浮致生长微生物与择固定生长微生甘物结合起来，让发挥各自的优绸势，在高盐度谱的状态下，对寿有毒有害物质脆和高浓度有机城物进行水解酸助化。一级水马解倘p毛H挤控制运在慌5.哨5丧～慕6.夹5嘴，对溶解氧浓筐度不做控制；赖二级水解池内悼设有气提循环奔搅拌，控制溶捎解氧浓度使其从处于微氧状除态溪(厨前灭端纲0.希2岭～睡0.4mg/哄L呀，末宫端俩0.筒1昨～辆0.2mg/版L化)项，有效地抑制市了甲烷菌的生槐长，并将出水授的凉p磁H讲控制磁在艇6.轰0誉～轻7.喘5武。渠水解酸化深池容积负荷最引高可丸达坊6.2kgC驶OD/m3·扯d伞，击CO家D会去除率贼为化20督%溪～罩40打%苦，出水献的梁BOD5/C短O寺D奥与水解前相比收有大幅提高。奋剖勺亲咬交替流生物反活应器迎交替流生质物反应厉器迈(Alter咳nate-f充lowBi爹ologic坟alRea从cto尝r丰，古ABR买)玉是在结合趴了例UNITAN皆K趁的特点，针对稿处理高盐度、确高浓度制药废耽水的水质特性倚的基础上发展尖而成的。它将夏连续流反应器添和间歇式反应容器的优点结合顺起来，形成了疗交替流生物反启应器。演该生物反测应器池体为深束层曝气式，保财证了充足的氧茂气供应和较高腰的氧转移效率霜。池体外作保铺温处理，以保永证处理构筑物聋在寒冷季节的既运行温度，使励微生物具有较需高的生物活性避。该反应器为格完全混合与推香流式相结合的退流态，前端为飘连续流活性污羞泥形式，后端伸为间歇式活性疯污泥形式。该毁生物反应器的越运行参数为瘦：卖MLSS25唐0挥0环～矿3500mg塔/庭L恩，刘DO1.表0浩～布3.0mg/层L创。出燥水茧CO应D省≤坐300mg/侧L础，围BOD低5阅≤席100mg/娃L蝇，古pH7.陕0慧～扁8.础0钱。出水可直接洽排放或进入后弦端的生物深度拐处理系统进行卧净化，做为再佛利用水源。抚乒孩腔搭双流向曝气生严物滤池重为了实现快水资源的充分增利用，该工程李在交替流生物戚反应器之后，仗设置了双流向纳曝气生物滤绑池其(Two-w恰ay-flo浸wAera御tedBi方ologic蜜alFil底te剥r拜，锈TABF躬)毛处理单元，将锈废水进行深度马处理，使出水醋达到企业中水爸回用的要求。铅此外，该生物悄滤池还消除了誉交替流生物反射应器的周期性阵运行对出水水顶质的影响。安双流向曝岔气生物滤池系柿统采用上流式也与下流式串联畏的方式同时运凯行。前端采接用膜4猎～份6m贿m冬改性粘土生物愁陶粒，后端采劫用美2杆～效3m瞧m送改性粘土生物窄陶粒。该生物奏滤池采用气水凭联合反冲洗，黎冲洗周期约筒为纽2疲～翻3弱天。出泉水毫pH7.揪0然～渣8.妥0仅，驾COD150狸mg/究L田，摩BOD530塌mg/够L仙，触SS20mg杯/译L逼，可为进一步伴深度处理提供忘稳定可靠的水狗源或在此基础育上进行直接回舒用。谁匀谊3柏捧运行效果分析霞吃龟3.1乘腾启动研究部该工程采舱用先启动好氧拔处理设施，再读启动水解酸化括与曝气生物滤带池的方案。接悉种污泥来自于补城市生活污水版处理厂的脱水购污泥，采用直巴接高强度的驯败化培养方式。爬经过几天的转舞型驯化和十余复天快速培养后高，通过生物镜亡检可看到，交苏替式生物反应兄器内的生物相召种类比较丰富商，以菌胶团为踢主，兼有少量慕具有耐盐性的卧裂口融虫精(Amphi摊eptus红Sp敢)米和漫游菌虫味(Liton社otusS仿P脂)蹈等原生动物。捐培养出的菌胶才团具有良好的铅吸附、凝聚、抛氧化和沉降性廊能。同时，少贫量的原生动物傍的存在，能够群捕食游离态的闸细菌和微小颗涂粒以及可溶性匆有机物，并能挎分泌粘液使细许菌活化，促使良细菌絮凝，有第助于改善出水膏水质，还可作帝为指示生物。浇盯行3.2萌霜处理效果分析恳经过格栅庆、初沉池的预胞处理和曝气调北节池均化后的售制药综合废水榜，鉴其婚CO她D演约有为彼3600mg娘/击L现。工程运行结头果表明，两级兼复合式水解酸独化系统对高浓侧度高盐度的制蠢药废水有较强推的抗冲击能力赤，系统的稳定事性较好胆，犯CO咱D糠去除率酸在弦30寇%纽左右。此外，怀废水盐含量在无小鸡于适5河%虽以下的范围内威变化时，微生等物并没有受到拌明显的抑制，识运行过程膏中棉CO眼D适去除率变化不演大。生物镜检翼发现污泥为无征机成分较高的匠细小颗粒污泥俯，具有良好的烦水解酸化性能槐和耐盐性能。鞭经过水解酸化队，使废水捷的华BOD5/C桥O辫D恒值得到提高。佩交替流生筋物反应器可驯改化出具有良好醋的有机物降解诊性能的耐盐性串微生物，能有捞效去除废水中凯的有机物，去藏除率窗在脉90周%赤以上，并能抵异抗有毒有害物煤质及盐分的影昼响，出水可以雀直接排放或者见进入后段进行侧深度处理。冬双流向曝碧气生物滤池系惕统能够对废水箱进行有效地净陶化处理，僵其纱CO祝D仿去除率蠢在王40维%右左右，出水可公直接部分回用袍或经过进一步眉的深度处理进侨行中水的回用传。总的处理效畜果如饿表限3仙所示。吸表恼3后废水处理效桑果掏项目就COD(mg只/L)日BOD5(m辰g/L)赌SS(mg/脱