CN106830544A

CN106830544A - 微电解‑芬顿‑egsb‑a/o‑bco‑baf‑混凝处理制药废水系统

Info

Publication number: CN106830544A
Application number: CN201710120726.2A
Authority: CN
Inventors: 万金保; 付煜; 刘峰
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2017-03-02
Publication date: 2017-06-13

Abstract

一种微电解‑芬顿‑EGSB‑A/O‑BCO‑BAF‑混凝处理制药废水系统，该系统组成包括隔油池、调节池、微电解反应池、芬顿催化氧化塔、平流式初沉池、综合调节池、水解酸化池、膨胀颗粒污泥床、缺氧/好氧池、两级生物接触氧化池、二沉池、曝气生物滤池、混凝池、气浮池和终沉；其中200t/d的低浓度制药废水和50t/d的生活污水接入综合调节池并与池内废水进行充分的混合，稀释降低COD浓度、提高废水的可生化性后，共同进入后续流程系统处理后达标排放；平流式初沉池、二沉池、混凝池、BAF池和终沉池与污泥浓缩联接,并与板框压滤机联接；上述各池的污泥汇集到污泥浓缩池浓缩后再经板框压滤机脱水，最后泥饼外运。本系统处理效果稳定，抗冲击负荷能力强。

Description

微电解-芬顿-EGSB-A/O-BCO-BAF-混凝处理制药废水系统

技术领域

本发明涉及一种微电解、芬顿氧化塔、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、缺氧/好氧池（A/O）、两级生物接触氧化池（BCO），曝气生物滤池(BAF)、混凝池组合处理制药废水系统，属于环境科学与工程技术领域。

背景技术

近年来，我国医药行业迅速发展，制药企业数量众多，年产生几万种和近百万吨药剂，制药废水产生量大，但年平均处理率还不到30%。由于制药废水污染物成分复杂、毒性大、色度高、难生物降解、水质水量变化大，是工业废水中较难处理的一种。此外，制药废水中含有较多的难降解污染物，这些物质排入水体后长时间残留，并有大多具有生物毒性和“三致”作用，通过食物链后可在人体富集，危害人体的健康。对于此类废水如果不进行深度处理，废水中污染物得不到有效降解就排放自然水体将对周边的生态环境形成严重的破坏。

目前，国内外对高浓度制药废水处理研发了多种系统和方法，如化学法中的氧化法、电解法和高级氧化法等；物化法中的混凝、气浮、离子交换法等；生化法中的UASB、EGSB等。但单一的处理手段不仅运行费用高，而且难以达标排放。研究表明，微电解、芬顿（Fenton）氧化法对难降解制药废水的预处理具有良好的效果，可有效提高废水的可生化性。膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）污泥颗粒大，COD去除率高，对SS含量高、有毒性的制药废水处理效果好且被广泛应用。因此,在借鉴国内外制药废水处理的工程经验上，寻找一种技术成熟、效果稳定、处理成本低、抗冲击负荷能力强、操作管理简单,并能产生一定经济和环境效益的组合系统,对解决高浓度制药废水造成的环境污染问题尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对制药废水成分复杂，色度大、COD浓度高、可生化性差，难生物降解等特点，提出了一种微电解—芬顿—膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）—缺氧/好氧池（A/O）—两级生物接触氧化池（BCO）—曝气生物滤池(BAF)—混凝处理制药废水系统。制药废水经过该组合系统处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。

实现本发明的技术方案是:利用利用铁碳微电解、芬顿催化氧化、水解酸化、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、缺氧/好氧（A/O）、两级生物接触氧化池（BCO)、曝气生物滤池（BAF)、混凝七位一体综合处理制药废水。

所述系统组成为:在膨胀颗粒污泥床(EGSB)之前依次设置隔油池、调节池、铁碳微电解池、芬顿催化氧化塔、平流式初沉池、综合调节池和水解酸化池；在膨胀颗粒污泥床(EGSB)之后依次建立A/O池、两级BCO池、BAF池、二沉池、混凝池、气浮池、终沉池；所述平流式初沉池、二沉池、混凝池、BAF池、终沉池与污泥浓缩池连接,使五池的污泥排入污泥浓缩池,污泥浓缩池与板框压滤机联接,污泥经板框压滤机脱水后泥饼外运，污泥浓缩池和板框压滤机与调节池相连，将滤液回流至调节池；膨胀颗粒污泥床(EGSB)设置回流泵，将出水部分回流，稀释进水；两级BCO池与A/O池中的缺氧池相连，回流部分活性污泥至缺氧池。

所述系统工作过程如下：

(1）高浓度制药废水依次经过隔油池和调节池进行浮油的去除和水质水量的调节后由提升泵提升至铁碳微电解池；

（2）铁碳微电解池内填充铁碳填料，利用废水的酸性和铁-碳颗粒之间的电位差形成无数个细微原电池产生电化学反应并在微电场作用下使带电胶粒脱稳聚集而沉降，改善废水中的B/C值，高效去除COD并降低色度和盐度；

（3）铁碳微电解池出水通过泵提升至芬顿催化氧化塔并投加H₂O₂，使废水中的Fe²⁺与H₂O₂产生链式反应后生成电负性极强的OH自由基氧化有机物并分解难降解物质；同时利用Fe(OH)₃的絮凝作用去除有机物并进一步降低色度和盐度，大幅降低后续系统的有机物负荷；

（4）芬顿催化氧化塔出水进入平流式初沉淀进行水力澄清，去除废水中残留的芬顿氧化中絮凝生成铁泥絮体和悬浮颗粒物；

（5）初沉池出水进入综合调节池调节水质水量和pH，同时将200t/d的低浓度制药废水和50t/d的生活污水接入综合调节池，并与池内废水进行充分的混合，稀释降低COD浓度并提高废水的可生化性；

（6）综合调节池出水依次流入水解酸化池和膨胀颗粒污泥床(EGSB)进行厌氧反应利用异养菌的水解作用降低生物抑制性并进行产酸和产甲烷两阶段厌氧反应，将大分子有机物分解为小分子有机酸进而提高废水可生化性；膨胀颗粒污泥床(EGSB)回流泵将部分出水回流，均化水质，减小冲击负荷，降低污染物对微生物的毒害抑制作用；

（7）膨胀颗粒污泥床(EGSB)出水自流依次进入A/O池、两级BCO池和BAF池，利用好氧/缺氧环境交替作用，脱氮菌进行硝化/反硝化脱氮、聚磷菌进行释磷和吸磷反应，进行深度脱氮除磷并进一步去除废水的有机物；两级BCO池中污泥部分回流至A/O池的缺氧池可提高活性污泥浓度，提高处理效果；

(8）BAF池出水经二沉池静置后的上清液溢流入混凝池，后再由气浮池去除悬浮颗粒物，最终出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准，并排入所在园区污水处理厂进行处理；

(9)平流式初沉池、二沉池、混凝沉淀池、曝气生物滤池和终沉池的污泥汇集到污泥浓缩池浓缩后再经板框压滤机脱水，干泥饼外运。

本发明的优点在于:

微电解-Fenton联用作为高浓度制药废水的预处理系统，能大幅去除废水中COD并起到除盐、脱色、除恶臭等作用，可降低后续生物系统的处理负荷，保障系统的正常运行。此外，相比外加Fe²⁺形成芬顿试剂，微电解池中含有大量的Fe²⁺，可节省药剂费用并起到“以废治废”的作用。本系统可以同时处理高浓度废水、低浓度废水和生活污水，使得三种废水均标排放。充分利用了低浓度废水和生活污水对高浓度的废水混合稀释作用，降低了废水的有机物浓度并改善了废水的可生化性。水解酸化-EGSB反应器前后串联，水解酸化池可将大分子有机物水解为小分子有机酸，提高废水的可生化性，降低EGSB反应器进行厌氧处理负荷。EGSB反应器可大幅度去除SS,同时采用出水回流的方式可均化水质，减小冲击负荷，降低污染物对微生物的毒害抑制作用。A/O-两级BCO-BAF三池依次串联，可强化脱氮除磷的效果。两级BCO池中污泥部分回流至A/O池的缺氧池可提高活性污泥浓度，提高处理效果。该串联系统脱色效果显著，脱色率达到90%以上。混凝-气浮联用可提高对系统对前段系统脱落的生物膜和活性污泥的去除率同时彻底去除废水中细微的颗粒物和胶体物质等，提高出水水质。本系统抗冲击负荷能力强、技术成熟、处理效果稳定，适合规模化制药废水处理和技术推广。废水经过本组合系统处理后，最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。

附图说明

图1为微电解-芬顿-EGSB-A/O-BCO-BAF-混凝处理制药废水系统示意图。

具体实施方式

本发明所述系统组成为:在膨胀颗粒污泥床之前依次设置隔油池、调节池、微电解池、芬顿催化氧化塔、平流式初沉池、综合调节池和水解酸化池；在膨胀颗粒污泥之后依次建立A/O池、两级BCO池、BAF池、二沉池、混凝池、气浮池、终沉池。

所述平流式初沉池、二沉池、混凝池、BAF池、终沉池与污泥浓缩池联接,使五池的污泥排入污泥浓缩池,污泥浓缩池与板框压滤机联接,污泥经板框压滤机脱水后泥饼外运，污泥浓缩池和板框压滤机与调节池相连，将上层液回流至调节池，膨胀颗粒污泥设置回流泵，将出水部分回流稀释进水，两级BCO池与A/O池中的缺氧池相连，回流部分活性污泥至缺氧池。

处理量为300m³/d的制药废水（含高浓度废水为50t/d、低浓度废水为200t/d、生活污水为50t/d），其中高浓度废水水质：CODCr 85000～90000mg/L，NH₃-N 150～200mg/L，TP70～100mg/L，pH 3～6mg/L。低浓度废水水质：CODCr 7000～8000mg/L，NH₃-N 120～150mg/L，TP 30～50mg/L，pH 3～8mg/L。生活污水水质 CODCr 200～400mg/L，NH₃-N 20～30mg/L，TP 3～5mg/L，pH 7～8mg/L。高浓度制药废水依次经过隔油池和调节池进行浮油的去除和水质水量的调节后由提升泵提升至铁碳微电解池。铁碳电解池利用废水的酸性和铁-碳颗粒之间的电位差形成无数个细微原电池产生电化学反应并在微电场作用下使带电胶粒脱稳聚集而沉降，改善废水中的B/C值，高效去除COD并降低色度和盐度。铁碳微电解池出水CODCr 40000～50000mg/L，NH₃-N 150～180mg/L，TP 70～100mg/L，pH 3～4mg/L。铁碳微电解池出水通过泵提升至芬顿催化氧化塔并投加H₂O₂，使废水中的Fe²⁺与H₂O₂产生链式反应后生成电负性极强的OH自由基氧化有机物并分解难降解物质。同时利用Fe(OH)₃的絮凝作用去除有机物并进一步降低色度和盐度，大幅降低后续系统的有机物负荷。芬顿催化氧化塔出水CODCr 25000～30000mg/L，NH₃-N 150～180mg/L，TP 40～50mg/L，pH 7～8mg/L。芬顿催化氧化塔出水进入平流式初沉淀进行水力澄清，去除废水中残留的芬顿氧化中絮凝生成铁泥絮体和悬浮颗粒物。接着废水溢流入综合调节池与低浓度废水和生活污水混合，综合沉淀池出水CODCr 10000～12000mg/L，NH₃-N 150～180mg/L，TP 30～40mg/L，pH 7～8mg/L。综合调节池出水依次流入水解酸化池和EGSB反应器进行厌氧反应利用异养菌的水解作用降低生物抑制性并进行产酸和产甲烷两阶段厌氧反应，将大分子有机物分解为小分子有机酸进而提高废水可生化性。EGSB池出水CODCr 1500～2000mg/L，NH₃-N 8～100mg/L，TP20～30mg/L，pH 7～8mg/L。EGSB反应器出水自流依次进入A/O池、两级BCO池和BAF池，利用好氧/缺氧环境交替作用，脱氮菌进行硝化/反硝化脱氮、聚磷菌进行释磷和吸磷反应，进行深度脱氮除磷并进一步去除废水的有机物。其出水自流依次进入A/O池好氧池出水CODCr500～700mg/L，NH₃-N 20～30mg/L，TP 5～10mg/L，pH 7～8mg/L。两级BCO池出水CODCr 150～200mg/L，NH₃-N 15～20mg/L，TP 1～5mg/L，pH 7～8mg/L。BAF池出水CODCr 100～150mg/L，NH₃-N 15～20mg/L，TP 0.5～1.0mg/L，pH 7～8mg/L。BAF池出水经二沉池静置后的上清液溢流入混凝池，后再由气浮池去除悬浮颗粒物，最终出水水质CODCr 80～100mg/L，NH₃-N10～15mg/L，TP 0.1～0.5mg/L，pH 7～8mg/L。达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准，并排入所在园区污水处理厂进行处理,其中平流式初沉池、二沉池、混凝池、曝气生物滤池和终沉池的污泥汇集到污泥浓缩池浓缩后再经板框压滤机脱水，泥饼外运。

Claims

1.一种微电解—芬顿—EGSB—A/O—BCO—BAF—混凝处理制药废水系统，其特征是：所述系统组成为:在膨胀颗粒污泥床即EGSB之前依次设置隔油池、调节池、铁碳微电解池、芬顿催化氧化塔、平流式初沉池、综合调节池和水解酸化池；在膨胀颗粒污泥床反应器即EGSB之后依次建立A/O池、两级BCO池、BAF池、二沉池、混凝池、气浮池、终沉池；所述平流式初沉池、二沉池、混凝池、BAF池、终沉池与污泥浓缩池连接,使五池的污泥排入污泥浓缩池,污泥浓缩池与板框压滤机联接,污泥经板框压滤机脱水后泥饼外运，污泥浓缩池和板框压滤机与调节池相连，将上层滤液回流至调节池；膨胀颗粒污泥床反应器即EGSB设置回流泵，将出水部分回流，稀释进水；两级BCO池与A/O池中的缺氧池相连，回流部分活性污泥至缺氧池；

所述系统工作过程如下:

（2）铁碳微电解池内填充铁碳填料，利用废水的酸性和铁—碳颗粒之间的电位差形成无数个细微原电池产生电化学反应并在微电场作用下使带电胶粒脱稳聚集而沉降，改善废水中的B/C值，高效去除COD并降低色度和盐度；

（5）初沉池出水进入综合调节池调节水质、水量和pH，同时将200t/d的低浓度制药废水和50t/d的生活污水接入综合调节池，并与池内废水进行充分的混合，稀释降低COD浓度并提高废水的可生化性；

（6）综合调节池出水依次流入水解酸化池和膨胀颗粒污泥床即EGSB反应器进行厌氧反应，利用异养菌的水解作用降低生物抑制性并进行产酸和产甲烷两阶段厌氧反应，将大分子有机物分解为小分子有机酸进而提高废水可生化性；膨胀颗粒污泥床回流泵将部分出水回流，均化水质，减小冲击负荷，降低污染物对微生物的毒害抑制作用；

（7）膨胀颗粒污泥床即EGSB出水自流依次进入A/O池、两级BCO池和BAF池，利用好氧/缺氧环境交替作用，脱氮菌进行硝化/反硝化脱氮、聚磷菌进行释磷和吸磷反应，进行深度脱氮除磷并进一步去除废水的有机物；两级BCO池中污泥部分回流至A/O池的缺氧池可提高活性污泥浓度，提高处理效果；

(8）BAF池出水经二沉池静置后的上清液溢流入混凝池，然后再由气浮池去除悬浮颗粒物，并排入所在园区污水处理厂进行处理；

(9)平流式初沉池、二沉池、混凝沉淀池、曝气生物滤池和终沉池的污泥汇集到污泥浓缩池浓缩后再经板框压滤机脱水，泥饼外运。