MAP法在生物工程制藥廢水脫氮除磷中應用探討

摘要：生物工程制藥廢水中濃廢水主要來自發酵廢水和純化廢水。發酵廢水具有COD、氨氮含量高，純化廢水具有COD、TP含量高的特點，為確保達標排放，兩股廢水在進行生化處理前需進行脫氮除磷預處理。本文通過分析MAP法的原理和生物工程制藥廢水污染特征，論證了MAP法進行生物工程制藥廢水脫氮除磷預處理的可行性，并結合實驗研究成果總結了該方法的主要影響因素，通過實際案例進行了佐證，為生物工程制藥行業建設項目環評及其他環保工作提供參考。

關鍵詞：生物工程制藥廢水;MAP法;脫氮除磷

中圖分類號：X787 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.0078

Application of MAP in nitrogen and phosphorus removal from bioengineering pharmaceutical wastewater

Wang Yanyan

（Anhui Yingtian Environmental Technology Consulting Co.，Ltd.，Hefei Anhui 230088，China）

Abstract：The concentrated wastewater in bioengineering pharmaceutical wastewater mainly comes from fermentation wastewater and purification wastewater.Fermentation wastewater has high content of COD and ammonia nitrogen，and purified wastewater has high content of COD and TP.In order to ensure the discharge of the standard， the two wastewater should be pretreated before biochemical treatment.By analyzing the principle of MAP method and the pollution characteristics of bioengineering pharmaceutical wastewater，this paper demonstrates the feasibility of pretreatment of biological engineering pharmaceutical wastewater by MAP method， summarizes the main influencing factors of this method combined with experimental research results，and evidences it through practical cases， which provides reference for environmental assessment of bioengineering pharmaceutical industry construction projects and other environmental protection work.

Key words：Bioengineering pharmaceutical wastewater;MAP method;Nitrogen and phosphorus removal

生物工程制藥是通過微生物、動物細胞等培養獲得活性成分，然后通過分離、純化等工序生產藥物的過程。廢水為此行業排放的主要污染物，按照水質特征可將該行業廢水分為4類：COD、氨氮高的發酵廢液;COD、TP含量高的純化廢水;污染物濃度較低的冷卻水排水、純水制備廢水;生活污水等。根據“分類收集，分質處理”的原則，通常采用高濃度廢水預處理+A2O工藝進行污水處理。目前對發酵廢液中氨氮和純化廢水中總磷以分別預處理為主，具有化學試劑消耗量大、處理費用高，易造成二次污染等缺點。MAP法可同時將氨氮和磷酸鹽沉淀去除，且沉淀物可作為肥料利用，無二次污染。因此，探討MAP法在生物工程制藥廢水處理中的應用具有重要實際意義。

1 MAP法工藝原理

MAP法俗稱鳥糞石法。即向含NH4+和PO43-的廢水中添加鎂鹽使之生成難溶的MgNH4PO4˙6H2O，從而同時去除氨氮和磷酸鹽的方法。主要化學反應如下：

Mg2++HPO42-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓+H+

Mg2++PO43-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓

Mg2++H2PO4-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓+2H+

2MAP法作為生物工程制藥廢水脫氮除磷預處理的可行性

生物工程制藥廢水中氨氮主要來自發酵廢液，是細胞培養的主要代謝副產物。廢水中TP主要來自下游目標蛋白純化過程所用磷酸鹽緩沖液，以PO43-、HPO42-、和H2PO4-的形式存在。廢水中加入鎂鹽后，可形成難溶的MgNH4PO4·6H2O沉淀。因此，MAP法可應用于生物工程制藥廢水脫氮除磷預處理。

A2O工藝脫氮效率在65%～85%，除磷效率在75%～85%，PAC等化學沉淀除磷效率在80%以上，為確保廢水排放滿足市政污水處理廠接管標準（氨氮≤30mg/L，TP≤4mg/L），A2O+化學沉淀除磷工藝處理前進水氨氮濃度應控制在120mg/L以下，TP濃度應控制在100mg/L以下。發酵廢液中氨氮濃度一般在500～1500mg/L，純化廢水中TP濃度根據工藝一般在500～1200mg/L。MAP法脫氮除磷效率均在95%以上，經預處理后氨氮和TP濃度分別在75mg/L、60mg/L以下，結合A2O工藝+化學沉淀處理后，可以做到達標排放。

3 應用實例

安徽省合肥市某生物工程制藥污水處理廠處理規模為80t/d，采用“反應沉淀+UASB+A2O+混凝沉淀+消毒”工藝。企業污水分類收集后，細胞培養廢水和純化廢水收集至反應沉淀池，加入氯化鎂反應沉淀預除氨氮和磷，再泵入濃廢水收集池;兩股廢水與其他廢水自流進入綜合調節池。綜合調節池廢水通過提升泵提升至預水解池和UASB反應器，進行有機物的預分解，去除部分COD后，進入厭氧池水解，自流進入缺氧池脫氮，再自流進入好氧池去除COD、TP等。好氧池出水進入二沉池進行泥水分離，上清液進入混凝沉淀池，添加PAC和PAM，進一步除磷?；炷恋沓爻鏊M入消毒池，添加次氯酸鈉消毒，出水排入市政污水管網。

根據設計中試，該污水站進出口的廢水水質見下表1。

從表1可以看出，經“MAP沉淀+UASB+A2O+混凝沉淀+消毒”工藝處理后的制藥廢水水質符合市政污水處理廠接管標準要求，其中MAP法對氨氮、TP的去除率可達到95%以上。表明氨氮和TP得到沉淀去除，MAP法脫氮除磷預處理工藝的應用是有效的，可作為生物工程制藥廢水處理工藝推廣應用。

4 結論

生物工程制藥廢水中發酵廢水和純化廢水具有COD、氨氮、總磷含量高、可生化性好等特征，初始較高的氨氮、總磷濃度，不適宜直接采用生物法處理，需進行脫氮除磷預處理。MAP法可同時脫氮除磷，且去除率均在95%以上，預處理后廢水經生化系統+化學沉淀處理后，可做到達標排放。因此，MAP法可作為生物工程制藥廢水脫氮除磷預處理工藝推廣應用。

參考文獻

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收稿日期：2020-03-16

作者簡介：王燕燕（1984-），女，漢族，碩士，研究方向為環境影響評價。