預處理—UASB—A/O—高級氧化工藝在制藥廢水處理中的應用

陳春麗

摘 要：采用“預處理-上流式厭氧污泥床（UASB）-A/O-高級氧化”工藝處理制藥廢水，簡要介紹了制藥廢水處理工程的工藝流程、主要構筑物及其設計參數、運行效果和成本。運行結果表明，該工藝處理效率高，效果好，經濟可行，出水水質均能達到GB 21904—2008對新建企業水污染物的排放要求。

關鍵詞：制藥廢水；高級氧化；廢水處理；進出水水質

中圖分類號：X787 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.146

1 工程概況

某生物制藥公司同步建設了一期廢水處理工程，二期生產線開始時，再同步建設二期廢水處理工程。但是，在一期建設過程中，要兼顧二期廢水水質情況，為其預留。一期廢水處理工程的廢水主要來自化學合成原料藥、制劑生產廢水，設備沖洗水，地面沖洗水和生活污水等。根據公司實測數據，考慮余量系數，一期廢水處理工程的設計規模為120 m3/d。二期生產線建成后，據水量分析預測，二期廢水處理工程共計處理規模為240 m3/d。一期工程主要涉及化學合成原料藥和制劑生產廢水，所以，出水執行GB 21904—2008中的新建企業水污染物排放要求。設計進、出水水質的情況如表1所示。

2 工藝流程

在分析、小試該制藥廢水水質和考察相似工程的基礎上，工程采用預處理-上流式厭氧污泥床（UASB）-A/O-高級氧化工藝。其中，預處理采用鐵炭微電解和H2O2高級氧化，具體工藝流程如圖1所示。

3 主要構筑物及其設計參數

3.1 格柵和集水池、事故池

廢水經過人工格柵，去除了其中的大塊漂浮物。格柵井采用磚混結構，尺寸為3.0 m×0.5 m×1.8 m，內設1臺不銹鋼人工格柵HF400，柵隙5 mm。

格柵出水進入集水池，調節水質、水量，保證后續處理的連續、穩定運行。集水池尺寸為10.5 m×6.3 m×4.0 m（利用原有集水池），事故池尺寸為10.5 m×18.0 m×5.0 m（新建），2個池合計總容積為1 000 m3，采用防腐地下式鋼砼結構。內設自吸排污泵2臺，1用1備，型號為50WL15-12-1.1。

3.2 脫磷除油系統

采用石灰沉淀法去除污水中的磷酸根和硫酸根，同時去除水中的油分。另外，設置中和反應池1座，尺寸為2.4 m×0.8 m×4.8 m；斜管沉淀池1座，尺寸為4.4 m×2.4 m×4.8 m，均為鋼制結構。

3.3 微電解池

在Fe-C微電解的基礎上加入H2O2，形成了氧化能力很強的Fenton試劑，通過微電解反應與Fenton試劑氧化的協同作用，增強了Fe-C微電解對該項目制藥廢水的處理效果。微電解池能夠中和、降低廢水中的毒性物質，打開環狀有機物，支解多支鏈有機物，提高其可生化性，降低廢水色度，分解廢水中的氣泡物質。

3.4 中和初沉池

微電解池出水進入中和初沉池，可調節廢水的pH值，沉淀去除鐵離子，同時經過絮凝沉淀降低廢水中的COD。在工作中，要設計1座表面水力負荷為1.0 m3/（m2·h），尺寸為2.5 m×2.5 m×4.5 m的半地下式鋼砼結構的中和初沉池。

3.5 調節池與UASB反應器

調節池與UASB反應器有1座，它是調節水質、水量的，有效容積為100 m3，尺寸為5.0 m×5.0 m×4.5 m（與集水池合建），鋼砼結構。同時，它內設提升泵2臺，型號為ZW50-10-20，1用1備；配置鼓風機1臺，型號為HC-50S。

3.6 A/O池與二沉池

A池反硝化速率為0.076 kg/（kg·d），O池COD污泥負荷為0.1 kg/（kg·d），污泥的質量濃度為4 g/L。A/O池的尺寸為15.0 m×5.0 m×5.5 m，其中，A池尺寸為5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，鋼砼結構，總有效容積為360 m3，有效水深5.0 m。配置設備主要有260型微孔曝氣盤100個，2臺混合液回流泵50WL15-8-0.75（1用1備），潛水攪拌機2臺，HC-801S鼓風機2臺。

二沉池表面負荷取0.8 m3/（m2·h），沉淀時間為2.0 h，尺寸為2.5 m×2.5 m×5.5 m，1座，鋼砼結構。設置立式排污泵2 臺，型號為50WL15-8-0.75，1用1備。

3.7 臭氧高級氧化池與曝氣生物濾池

臭氧是強氧化劑，在反應池終端用臭氧降解廢水中難降解的物質，以進一步降低污染物的含量。氧化池有效容積為25 m3，停留時間為5 h。氧化池尺寸為2.5 m×2.5 m×5.5 m，1座，鋼砼結構。其配置臭氧發生器（發生量500 g/min）1套，曝氣盤20套，1套氣源系統，1套尾氣處理系統。

曝氣生物濾池集生物氧化與截留懸浮固體為一體，節省了后續沉淀池。該池尺寸為5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，鋼砼結構，同時，還配置20 m3φ3.0 mm的濾料，曝氣盤12套，氣源系統1套（與O池合用曝氣風機）。

3.8 總排流量渠

總排渠尺寸為4.5 m×0.5 m×1.5 m，磚混結構，內設巴歇爾槽1套，超聲波流量計1套。

3.9 污泥池

產生污泥的單元主要是UASB、A/O系統、微電解池、脫磷除油系統，總污泥量為14.29 m3/d，定期排入污泥池貯存。

4 運行效果和成本

該工程自調試運行以來，處理效果穩定，出水水質均能達到GB 21904—2008新建企業水污染物的排放要求。具體監測數據如表2所示。

項目一期廢水工程總投資338.09萬元，其中，土建投資80.9萬元，設備投資184.08萬元，電氣及其他間接投資73.11萬元。

5 結論

綜上所述，制藥廢水一直是水處理領域相關工作人員關注的熱點和難點。通過對某醫藥制藥廢水的分析，在實際工程中進行了相應的處理研究。結果表明，鐵炭微電解和H2O2高級氧化預處理原料藥制藥廢水，COD、BOD5去除率分別為20%，10%，大大提高了該類廢水的可生化性，同時，有較好的脫色效果。預處理-UASB-A/O-高級氧化工藝運行穩定，處理效果好，經濟可行。

參考文獻

[1]鄧睿，汪曉軍.Fenton試劑氧化—曝氣生物濾池工藝深度處理制藥廢水[J].化工環保，2012，32（6）：526-529.

[2]杜家緒，買文寧，王敏，等.生物流化床—高級催化氧化工藝處理制藥廢水[J].工業水處理，2016，36（3）：97-99.

〔編輯：白潔〕