ABR-SBR组合工艺处理制药污水
1、工艺处理制药污水工程概况
废水主要为麻醉车间废水、头孢他啶车间废水、头孢唑肟车间废水、茄尼醇粗品车间废水、茄尼精制车间废水、TGIC车间废水、各车间采用水喷淋的措施治理废气时排放废水、实验室及化验室清洗废水、厂区收集的初次雨水、制剂车间、蒸汽冷凝水、职工生活及食堂废水。处理前混合污水289.2m3/d,根据该厂南北两个总排水口的监测结果表明,主要污染物PH为7.16,COD浓度为2826mg/L,BOD5浓度为1185mg/L,SS浓度为40mg/L,AOX浓度为6.4mg/L,NH3-N浓度为16mg/L。
2、SBR工艺概述
序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)简称SBR。是传统活性污泥法的一种变形,它的反应机制以及污染物质的去除处理机制和传统活性污泥法基本相同。SBR在流态上虽属完全混合式,但在有机物的降解方面则是时间上的推流,主要包括进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期。
3、废水处理工艺分析
3.1、废水水质特征及工艺介绍
医药中间体生产废水是一类含难降解物质和生物毒性物质的高浓度有机废水。本工程废水主要为萃取层析柱反冲洗设备冲洗水、精馏塔废水。废水主要以甲醇、丙酮,有机质及生产过程中的副产物为主,废水中还含有二氯甲烷、环氧氯丙烷等物质,废水中的甲醇、丙酮等属于易生物降解物质,而二氯甲烷、环氧氯丙烷则较难生物降解。根据研究材料表明,当有毒抑菌物质在水中的浓度大于一定值时,会对污水处理装置的正常运行造成影响。环氧氯丙烷对好氧菌的抑制浓度为55mg/L,而本项目污水中环氧氯丙烷的浓度约为8.5mg/L,其浓度低于对好氧菌的抑制浓度,故不须采取预处理措施即可采取生化法处理。该工程废水BOD5/COD比值为0.4属可生化降解废水,日废水水量大适宜采用生物法进行处理。
ABR池中设有特殊结构的铁屑和焦炭滤层,当铁屑浸泡在酸性废水溶液中发生氧化还原反应:Fe+2H+=Fe2++H2,上述反应使废水pH值升高;另外,铁屑和焦炭滤层发生微电解反应产生生态的Fe2+提高了微生物的生物活性,对水解过程也有促进作用。
该制药废水有机物COD浓度波动较大(1940-28800mg/L),采用抗冲击负荷能力强的SBR间歇式好氧曝气池较为理想:曝气时间长短可以根据生物降解的需要进行调整;另外,SBR池中实现了污泥的颗粒化,积累了高浓度活性污泥,因而具有降解较高浓度有机废水的良好生物活性。容积负荷远大于常规连续流好氧反应器,可以保证废水的达标排放。
综上分析,本项目采用水解酸化+混凝沉淀+离子氧化+ABR+SBR的组合处理工艺,其对环氧氯丙烷,二氯甲烷,AOX等有较好的去除效率,总的去除效率达60%以上。
3.2、工艺流程
本项目采用水解酸化+混凝沉淀+离子氧化+ABR+SBR的组合处理工艺,工艺流程如下：
4 工艺处理效果分析
各单元的处理效果叫表 1, 由表 1 结果显示, 经过各处理单元处理后,污水的水质情况得到较大的改观。主要污染物 BOD5 = 30mg/ L、 CODCr = 150mg/ L、 NH3-N = 25mg/ L、 AOX = 500mg/ L。各项指标完全符合国家排放标准( GB8978- 1996) 二级标准。ABR 池和 SBR池的去除效果最为显著, 对 CODCr和 BOD5 的去除, ABR均为 50%, SBR 分别为 91%和 86. 7%。两池对 AOX 的去除也较为理想, 体现了 ABR- SBR 组合工艺对该公司制药废水的适用性。
表 1 各处理单元处理效果
5.讨论
5.1工艺可行性分析
1.水解酸化的设计是合理的,水解-酸化菌的世代周期较短,整个降解过程迅速,不但可以消除抗生素抑菌性对生化反应的不良影响,而且厌氧发酵控制在水解酸化阶段,可以避免进一步发酵产生臭气,有利于维护制药厂的内部环境。
2.采用ABR SBR工艺处理制药废水,对污染物具有很好的处理效果,检测数据完全达到二级排放标准。而且SBR工艺具有工艺简单、占地面积和基建投资少、运行费用省和污泥膨胀几率小等优点。而且运行稳定,效果可靠,具有良好的推广使用价值,该公司工业用水量大,对回用水水质要求较低,污水处理厂出水回用到工业可节约大量新鲜水,具有广阔的发展前景。
3.该工艺将高浓度生产废水、工艺废水、生活污水进行混合后集中处理,既无需外加清水调节水质,节约了水资源;又避免了重复建设,节约了投资成本。工艺对污染物去除效率高、投资低、运行稳定且不产生臭气,是一条行之有效的方法,经济合理,值得同类工程项目借鉴。
5.2SBR方法的优越性及存在问题
SBR工艺的优越性SBR工艺鉴于其独特的序批式特点,有许多其他工艺无法比拟的特性,与普通活性污泥法相比,其优越性在于:工艺流程简单,运转灵活,基建费用低。不设二沉池,曝气池兼具二沉池的功能,无污泥回流设备;耐冲击负荷,在一般情况下(包括工业污水处理)无需设置调节池;反应推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质;运行操作灵活,通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果。
污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效的防止丝状菌膨胀; 该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制,便于自控运行,易于维护管理。
SBR工艺也有其相应的局限性：
反应器容积利用率低。由于SBR对水量的适应性强,大部分时间SBR中的水位较低,达不到反应器的有效容积;
间歇性出水,要求后续构筑物容积较大,有足够的调节能力;
多个SBR反应器并联可实现连续进水,但是各反应器内均需设有搅拌或曝气设备,设备交替间歇运行,整体利用率低;
SBR工艺只适用于小型污水处理厂,其处理规模较小。对于进水量大的污水处理厂,需多个SBR反应器并联运作,势必使操作和管理变得复杂,且运行和基建费用提高。
5.3SBR的应用前景
SBR工艺是一种新型、占地面积小、耐冲击负荷力强和具有除磷、脱氮能力等优点。但由于SBR工艺的间歇周期运行,反应器中DO、有机物浓度随时间不断变化,处于这种周期性变化环境巾的微生物对有机物的降解机理.反应动力学以及工程应用中的设计、控制等更加复杂。
在实际应用中需要解决的问题有:设计之巾,大多数设计参数为半经验参数,没有像传统活性污泥法那样的设计标准。但是,由于SBR法本身所具有的优点,它将在有毒或难降解有机废水,特别是中小型石化、造纸、印染、炼油、制药等企业污水处理中具有极为广阔的应用前景。
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