紅霉素生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行

張玉華

(河南省周口市生態(tài)環(huán)境局，河南 周口 466000)

1 引言

紅霉素生產(chǎn)廢水主要來源于發(fā)酵及洗罐廢水、濾布清洗、設(shè)備清洗及車間地面清洗廢水。廢水中主要污染成分有：發(fā)酵殘?jiān)堄嗟挠袡C(jī)溶劑、紅霉素、氯化鈉、磷酸鹽、硫酸鹽等物質(zhì)，具有水質(zhì)水量波動較大、COD高、懸浮物高、氨氮高、可生化性差、成分復(fù)雜、含有難以降解有機(jī)物和抗生素等特點(diǎn)。目前對此種廢水的方法主要有混凝法、高級氧化法、氣浮法、焚燒法、兩相厭氧法、活性污泥法以及生物膜法等方法。

某紅霉素生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量為400 m3/d，其中高濃度廢水280 m3/d，低濃度廢水120 m3/d。綜合考慮確定本工程處理規(guī)模為400 m3/d，采用“混凝沉淀-氣浮-水解酸化-UASB反應(yīng)器-CASS反應(yīng)器-混凝沉淀”組合工藝，出水水質(zhì)滿足河南省地方標(biāo)準(zhǔn)《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物間接排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB41/758-2012)表1標(biāo)準(zhǔn)B要求。

2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)對本企業(yè)各個排水環(huán)節(jié)排放的廢水水質(zhì)、水量實(shí)際檢測，確定本工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

3 污水處理工藝流程

通過研究國內(nèi)類似廢水處理工藝及實(shí)際案例[1～7]，結(jié)合紅霉素生產(chǎn)工藝水平及廢水水質(zhì)，采用“污污分流”的處理原則，確定采用“混凝沉淀-氣浮-水解酸化-UASB反應(yīng)器-CASS反應(yīng)器-混凝沉淀”組合處理工藝。工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

4 工藝設(shè)計(jì)

(1)格柵渠。鋼混結(jié)構(gòu)，2座，尺寸為3.0 m×0.4 m×1.5 m，設(shè)置機(jī)械格柵2臺，用于去除廢水中漂浮物及懸浮物等。

(2)1#調(diào)節(jié)池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為5.0 m×3.0 m×5.6 m，有效容積64.5 m3，停留時間12.9 h。設(shè)提升泵2臺，1用1備，流量：5 m3/h，揚(yáng)程：20 m，功率：1.1 kW；池底部設(shè)置穿孔管曝氣系統(tǒng)，以防止懸浮物淤積。

(3)1#混凝沉淀池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為2.5 m×2.5 m×4.4 m，表面水力負(fù)荷0.80 m3/(m2·h)，沉淀時間3.0 h。設(shè)排泥泵2臺，1用1備，流量：5 m3/h，揚(yáng)程：20 m，功率：1.1 kW。

(4)渦凹?xì)飧C(jī)。1臺，碳鋼結(jié)構(gòu)，處理能力10 m3/h，尺寸為4.5 m×1.5 m×1.8 m，設(shè)備總功率3 kW。

(5)1#中間水池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為3.0 m×1.5 m×3.3 m，有效容積13.5 m3，設(shè)置提升泵2臺，1用1備，流量：5 m3/h，揚(yáng)程：20 m，功率：1.1 kW。

(6)水解酸化池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為4.0 m×3.0 m×5.3 m，水力停留時間12 h，有效池容為60 m3；池底設(shè)置布水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)各1套。池內(nèi)設(shè)置彈性填料，填料型號：Φ150 mm，數(shù)量36 m3，材質(zhì)：聚丙烯。

(7)2#中間水池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為3.0 m×2.5 m×3.3 m，有效池容22.5 m3，設(shè)置潛污泵2臺，1用1備，流量：15 m3/h，揚(yáng)程：20 m，功率：3.0 kW。

(8)UASB反應(yīng)器。碳鋼結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為Φ6.0 m×7.5 m，容積負(fù)荷2.9 kg COD/(m3·d)，有效容積203.5 m3，水力停留時間40.7 h；反應(yīng)器內(nèi)設(shè)布水、排泥裝置各1套、三相分離器2套；設(shè)置水封罐1個；進(jìn)水管設(shè)電磁流量計(jì)3臺。

(9)2#調(diào)節(jié)池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為5.0 m×7.0 m×5.6 m，有效容積150.5 m3，停留時間9.03 h。設(shè)置潛污泵2臺，1用1備，流量：25 m3/h，揚(yáng)程：12.5 m，功率：1.5 kW；池底部設(shè)置穿孔管曝氣系統(tǒng)，以防止懸浮物淤積。

(10)CASS反應(yīng)器。鋼混結(jié)構(gòu)，2座，單池尺寸20 m×3.7 m×5.5 m，單座有效容積370 m3；污泥負(fù)荷0.081 kg BOD5/kgMLSS·d；設(shè)旋轉(zhuǎn)式潷水器2臺，功率0.55 kW，低速推流器2臺，功率0.85 kW，旋切式曝氣器280套，污泥回流泵3臺，2用1備，流量為25 m3/h，揚(yáng)程為12.5 m，功率為1.5 kW。

(11)緩沖池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為7.7 m×3.25 m×4.3 m，有效容積100 m3，設(shè)置提升泵2臺，1用1備，流量為17.5 m3/h，揚(yáng)程為13.7 m，功率為1.5 kW。

(12)2#混凝沉淀池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，采用穿孔旋流斜管沉淀池，混凝區(qū)尺寸為2.8 m×1.8 m×2.5 m；沉淀區(qū)尺寸為2.8 m×2.8 m×4.3 m，表面水力負(fù)荷2.33 m3/(m2·h)。池內(nèi)設(shè)斜板填料，高度0.87 m，安裝角度60°，填料孔徑Φ80 mm，數(shù)量8 m3，材質(zhì)：聚丙烯；排泥泵2臺，1用1備，流量：11 m3/h，揚(yáng)程：10 m，功率：0.75 kW。

(13)污泥貯池。鋼混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為5.0 m×2.0 m×4.3 m，有效容積40 m3，池底設(shè)置高速推流器進(jìn)行攪拌，防止污泥在池內(nèi)板結(jié)。

(14)加藥間。磚混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為6.0 m×3.0 m×4.2 m，設(shè)置雙室加藥裝置2套，單臺功率3.3 kW。

(15)污泥脫水間。磚混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為6.0 m×6.0 m×4.2 m，設(shè)置帶式濃縮壓濾污泥脫水機(jī)1臺，處理能力5～10 m3/h，配套功率10 kW。

(16)配電室、鼓風(fēng)機(jī)房合建。磚混結(jié)構(gòu)，1座，尺寸為12 m×6.0 m×4.2 m，設(shè)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)4臺，3用1備，風(fēng)量：4.66 m3/min，風(fēng)壓：53.9 kPa，功率：7.5 kW。

5 工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行效果

本工程按照建筑、結(jié)構(gòu)、工藝及電氣與自控等專業(yè)施工圖施工后，經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)動及工藝調(diào)試后，各處理工段出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。工藝設(shè)計(jì)處理效果見表2。

表2 各工段設(shè)計(jì)處理效果

2018年6月，本工程經(jīng)過各工段工藝調(diào)試完成，出水水質(zhì)滿足河南省地方標(biāo)準(zhǔn)《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物間接排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB41/758-2012)表1標(biāo)準(zhǔn)B要求，即COD≤180 mg/L、BOD5≤45 mg/L、NH3-N≤25 mg/L、SS≤120 mg/L。運(yùn)行結(jié)果見表3。

表3 運(yùn)行結(jié)果

6 經(jīng)濟(jì)分析

本污水處理工程總投資為379.97萬元。直接投資299.05萬元，包括構(gòu)(建)筑物施工費(fèi)、設(shè)備加工采購、管材購置安裝費(fèi)等；間接投資80.92萬元，包含勘察設(shè)計(jì)費(fèi)、運(yùn)行調(diào)試費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、不可預(yù)見費(fèi)、稅金等。運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)1170.42元/d，主要包括人工費(fèi)、電費(fèi)以及藥劑費(fèi)等，折合處理成本為2.92元/t水。

7 結(jié)語

工程實(shí)踐表明，對紅霉素生產(chǎn)廢水采用“混凝沉淀-氣浮-水解酸化-UASB反應(yīng)器-CASS反應(yīng)器-混凝沉淀”處理工藝是可行的，出水各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足《河南省地方標(biāo)準(zhǔn)《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物間接排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB41/758-2012)表1標(biāo)準(zhǔn)B要求。該工藝運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低、削減了對環(huán)境排放的污染物。