CN107032495A - 一种高cod高盐度制药废水的生物处理组合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高COD高盐度制药废水的生物处理组合工艺，属于制药废水生物处理技术领域。高COD高盐度制药废水依次经过调节池、厌氧水解池、缺氧/好氧池和膜生物池处理后，水质达标。对于高COD高盐度制药废水，可以在较高盐度环境下有效降解制药废水中的COD、氨氮和总氮，COD的去除率可以达到90％以上，氨氮的去除率达到85％以上，总氮的去除率达到70％以上，出水达到辽宁省污水综合排放标准对排入城镇污水处理厂收集管网的污水的要求。该工艺操作简单，出水水质良好，处理成本低，可以在此基础上进行工程应用。

Description

一种高COD高盐度制药废水的生物处理组合工艺
技术领域
本发明公开了一种高COD高盐度制药废水的生物处理组合工艺，属于制药废水生物处理技术领域，特别涉及到一种在高盐度环境下能够对制药废水脱氮和去除有机物的生物处理组合工艺。
背景技术
随着全球人口数量的增多、经济社会的发展，以及人口老龄化趋势日渐加重，医药市场的需求量高居不下，截止2013年底，全国拥有超过5000家制药企业，产业业务收入21681.6亿元。近年来，我国化工行业的不断进步也促进了制药行业的发展，伴随而来的是大量制药废水的产生。
制药工业产品种类繁多、过程复杂，不同的产品生产过程各不相同，因此制药废水成分通常很复杂，且污染物浓度偏高，大量有毒有害物质、难降解物质存在其中。制药废水主要有以下几个特点：①无机盐含量高；②有机物含量高；③组份复杂，水质波动大；④有毒有害成分多；⑤高色度。
目前，我国制药行业的发展不平衡，虽然企业众多，但是规模较小。有相当一部分生产工艺己经达到了国际领先水平，然而大部分企业的生产工艺和技术仍然较为落后。这样的情况就造成了在药品生产过程中的高用水量、低回用率。有限的生产工艺限制了废水中大量的有效成分无法回收，增大了废水处理的难度，也限制了废水的回用，因此造成了水资源的浪费、用水成本的增加和水体的污染。
针对制药废水，处理技术分为物化处理技术和生化处理技术，物化处理技术包括：混凝法、气浮法、吸附法、膜分离法和吹脱法等；生化处理技术包括：深井曝气、生物流化床、SBR法、厌氧生物法和固定化微生物法等。然而单一的处理技术很难达到理想的处理效果，所以进行工艺组合既能提高处理效率，又能节约经济成本。一般而言，国内多利用生化处理技术或物化-生化联用处理技术治理制药废水。对于高COD制药废水，厌氧+好氧工艺组合多为首选组合工艺。
废水中含盐浓度的高低对系统中的微生物有重要影响，过高的盐度会严重抑制微生物的活性，影响系统对污染物的去除效果。主要原因有：①盐度过高时微生物内外渗透压差别较大，导致微生物细胞脱水，引起细胞原生质分离；②盐度过高时微生物细胞内脱氢酶活性将降低；③过高的氯离子浓度会对微生物产生毒害作用；④盐度增加同时使得污水浓度增加，导致系统内活性污泥容易流失。
因而，研究能够在较高盐度下处理制药废水的生物组合工艺显得尤为重要和迫切。
发明内容
本发明针对目前高COD高盐度制药废水难以处理的问题，提出了一组生物处理组合工艺。该工艺能够在高盐度环境下有效去除制药废水中的有机物、氨氮和总氮，经济成本低，实际工程可行性高。
本发明的技术方案：
一种高COD高盐度制药废水的生物处理组合工艺，步骤如下：
(1)将高COD高盐度制药废水(COD＞7000mg/L，盐度＞8000mg/L，pH＜1)和生活废水混合接入调节池，通过调节高COD高盐度制药废水和生活废水的混合比，使得混合废水中的盐度不超过4000mg/L，调控调节池内的水温29～31℃，调节pH至7.5～8.5，以保证后续的厌氧水解池中性偏碱性；
(2)步骤(1)调整后的混合废水经调节池进入厌氧水解池，厌氧水解池进水的pH为7.5～8.5，抑制产甲烷菌活性，保证厌氧水解池中处于酸化阶段；水力停留时间(HRT)为16h，保证厌氧水解池内脂肪酸不会累积过多从而影响池内pH(不低于7.0)；厌氧水解池中的酸化反应提高废水的可生化性，为后续A/O段脱氮和去除有机物提供有利的水质条件。
(3)经过厌氧水解池处理后的废水进入缺氧/好氧池(A/O池)；A/O段HRT总为64h，HRTA：HRTO＝1:3，在脱氮的同时大量去除有机物，从O段进行硝化液回流，控制回流比为200％，从而使得A段溶解氧(DO)不大于0.3mg/L，保证反硝化反应的进行；O段通过曝气控制溶解氧在5.6～7.1mg/L之间，外加Na2CO3调节pH在7.0～8.0，保证硝化效果；
(4)膜生物池(MBR池)。MBR池替代沉淀池出水，保证出水水质的同时进一步降解废水中的有机物；膜组件底部安装曝气管，一方面为微生物提供氧气，另一方面利用曝气来减缓膜污染。
本发明的有益效果：
(1)对于高COD高盐度制药废水(COD＞7000mg/L，盐度＞8000mg/L)，可以在较高盐度(4000mg/L)环境下有效降解制药废水中的COD、氨氮和总氮(进水COD最高负荷可以达到6000mg/L)，COD的去除率可以达到90％以上，氨氮的去除率达到85％以上，总氮的去除率达到70％以上，出水可以达到辽宁省污水综合排放标准(DB 21/1627-2008)中表2对排入城镇污水处理厂收集管网的污水的要求。
(2)该工艺操作简单，出水水质良好，处理成本低，可以在此基础上进行工程应用。
附图说明
图1是不同盐度对厌氧水解段COD去除效果图。
图2是不同盐度对A/O工艺COD去除效果图。
图3是不同盐度对A/O工艺NH4 +-N去除效果图。
图4是不同盐度对A/O工艺凯氏氮去除效果图。
图5是不同盐度对A/O工艺TN去除效果图。
图6是不同HRT对厌氧水解工艺COD去除效果图。
图7是不同HRT对A/O工艺COD去除效果图。
图8是不同HRT对A/O工艺NH4 +-N去除效果图。
图9是不同HRT对A/O工艺凯氏氮去除效果图。
图10是不同HRT对A/O工艺TN去除效果图。
图11是不同R对A/O工艺COD去除效果图。
图12是不同R对A/O工艺NH4 +-N去除效果图。
图13是不同R对A/O工艺凯氏氮去除效果图。
图14是不同R对A/O工艺TN去除效果图。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
东北某化工制药废水分为两部分，一部分为制药车间废水，一部分为生活废水，总规模1500m3/d，为保证工艺能够承受较高冲击负荷，实验进水平均水质较高。进水经调解池后，依次进入厌氧水解池、A/O工段、MBR池，运行参数为：盐度4000mg/L；厌氧水解工艺HRT为16h，A/O工艺总HRT(HRTA：HRTO＝1:3)为64h；R为200％。组合工艺稳定运行45天，期间原进水pH＜1，调节后为7.0～8.5；进水量为7.5L/d；O池控制曝气维持DO在5.6～7.1mg/L，外加适量Na2CO3调节pH在7.5～8.5之间；MBR由继电控制器控制，以产水7分钟停1分钟的方式间歇运行；出水量7.5L/d。
稳定运行期间进水平均COD为4265mg/L，MBR出水平均COD为178mg/L，厌氧水解工艺去除率为19.0％、A/O工艺去除率为94.7％、组合工艺总去除率为95.8％；进水平均NH4 +-N为194mg/L，MBR出水平均NH4 +-N为12mg/L，A/O工艺去除率为93.7％、组合工艺总去除率为93.8％；进水平均凯氏氮为221mg/L，MBR出水平均凯氏氮为15mg/L，A/O工艺去除率为92.6％、组合工艺总去除率为93.2％；进水平均TN为228mg/L，MBR出水平均TN为48mg/L，A/O工艺去除率为78.2％、组合工艺总去除率为78.9％。整体工艺出水能够达到辽宁省污水综合排放标准(DB 21/1627-2008)中表2对排入城镇污水处理厂收集管网的污水的要求。
表1东北某化工制药废水处理前后水质指标对比

Claims (1)

1.一种高COD高盐度制药废水的生物处理组合工艺，其特征在于，步骤如下：
(1)将高COD高盐度制药废水和生活废水混合接入调节池，通过调节高COD高盐度制药废水和生活废水的混合比，使得混合废水中的盐度不超过4000mg/L，调控调节池内的水温29～31℃，调节pH至7.5～8.5；
(2)步骤(1)调整后的混合废水经调节池进入厌氧水解池，厌氧水解池进水的pH为7.5～8.5，抑制产甲烷菌活性，保证厌氧水解池中处于酸化阶段；水力停留时间为16h；
(3)经过厌氧水解池处理后的废水进入缺氧/好氧池；A/O段HRT总为64h，HRTA：HRTO＝1:3；从O段进行硝化液回流，控制回流比为200％，使得A段溶解氧不大于0.3mg/L，保证反硝化反应的进行；O段通过曝气控制溶解氧在5.6～7.1mg/L，调节pH在7.0～8.0，保证硝化效果；
(4)经过缺氧/好氧池处理后的废水进入膜生物池，保证出水水质的同时进一步降解废水中的有机物；膜组件底部安装曝气管，一方面为微生物提供氧气，另一方面利用曝气来减缓膜污染。
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