制藥廢水處理工程中的組合工藝
1、工程概況
某制藥企業(yè)主要生產(chǎn)心血管藥物、抗抑郁藥物、抗腫瘤、抗病毒藥物中間體，如:酰胺鹽酸鹽、環(huán)丙基胺化物、檸檬酸鐵、蔗糖羥基氧化鐵坦、依普羅沙坦游離堿、奈必洛爾游離堿等。該類制藥生產(chǎn)廢水含有的有機(jī)物種類多、濃度高，且含有大量的鹽分，嚴(yán)重抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，無(wú)法直接進(jìn)行生化處理。本工程利用多效蒸發(fā)/高級(jí)氧化對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)行脫鹽、分解高毒性有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性，再利用A2/O+MBR生化技術(shù)進(jìn)行處理，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
合成制藥廢水往往具有水質(zhì)復(fù)雜、高濃度、難降解及高鹽度的特點(diǎn)。該類廢水中往往含有甲醇、甲苯、環(huán)己烷、硼酸、硫酸、甲基叔丁基醚等多種難降解和生物毒性物質(zhì)。本項(xiàng)目高濃度有機(jī)廢水含有大量非水溶性物質(zhì)，包括乙酸乙酯、甲苯及二氯甲烷，其非水溶性有機(jī)物的含量為5000mg/L，COD范圍為7.43×104～7.48×104mg/L，pH值在5左右。此外，本項(xiàng)目在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到大量的酸或堿，這些酸或堿經(jīng)中和后常以鹽的形式存在于廢水中，形成高鹽含量廢水，總鹽含量約為100000mg/L?，F(xiàn)有的合成制藥廢水的處理工藝主要有光氧化法、芬頓氧化法、臭氧氧化法、超聲氧化法和濕式氧化法，而預(yù)處理的常用方法有雙氧水堿性氧化、蒸餾和加熱堿性吹脫法、芬頓氧化法、鐵碳微電解法、高錳酸鉀氧化法等。
設(shè)計(jì)水量、進(jìn)出水水質(zhì)如表1-2所示。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)針對(duì)各污染物指標(biāo)的最終整體去除率分別為：CODCr去除率99%以上，BOD5去除率95%，NH3-N去除率95.5%，鹽分去除率96%。
注：①高鹽含量廢水，②高有機(jī)物含量廢水。
注：①參照《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)中的排入有城市污水處理廠的城市下水道系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)值。
2、廢水處理工藝流程
本制藥廢水的主要特點(diǎn)是鹽度高、組分變化大且具有生物抑制性，所以在廢水處理需要遵循分類分流的原則，即針對(duì)每股廢水的難處理物質(zhì)采取相應(yīng)的預(yù)處理方法進(jìn)行處理，將難降解物質(zhì)降低到一定指標(biāo)后將各股廢水收集入綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)行集中處理，通過(guò)生化處理等手段使廢水中的污染物得以降解和去除，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。除此之外，化工企業(yè)在發(fā)展中產(chǎn)品從數(shù)量和種類上常會(huì)有很大的變異，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)產(chǎn)生的工藝廢水水質(zhì)狀況，而生化處理段對(duì)水質(zhì)情況最為敏感。因此，為了提高設(shè)計(jì)生化段對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性，在考慮采用前述預(yù)處理段計(jì)算水質(zhì)外，還要考慮應(yīng)對(duì)今后水質(zhì)發(fā)生較大變化后系統(tǒng)的適應(yīng)性?？紤]這一因素，本方案生化段采用進(jìn)水水質(zhì)最高限量的方式設(shè)計(jì)生化段進(jìn)水水。
高鹽含量廢水先通過(guò)管路系統(tǒng)流入隔油、收集池除去浮油及非水溶性有機(jī)物并調(diào)節(jié)pH值，在經(jīng)多效蒸發(fā)處理后與高有機(jī)含量廢水混合收集后采用芬頓試劑氧化和混凝沉淀預(yù)處理，出水與其他低濃度污水在綜合調(diào)節(jié)池混合。本工程預(yù)處理工藝采用“多效蒸發(fā)+高級(jí)氧化+混凝沉淀”，處理能力為200t/d。
預(yù)處理后的廢水與其他低濃廢水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池混合，經(jīng)混凝沉淀池，調(diào)節(jié)pH值并加藥沉淀，去除部分COD和SS后，再進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。生化處理段采用A2/O+MBR技術(shù)，廢水經(jīng)生化處理后排入園區(qū)管網(wǎng)。
3、主要處理構(gòu)筑物與設(shè)備
3.1 隔油收集池
該池用于儲(chǔ)存高濃度有機(jī)廢水和高鹽含量廢水，超聲波液位計(jì)2臺(tái)，撇油機(jī)2套，pH自動(dòng)檢測(cè)儀2臺(tái)，提升泵(含引水罐)4臺(tái)。通過(guò)超聲波液位計(jì)自動(dòng)控制液面高度。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為17.45m×16.5m×6.05m，有效停留時(shí)間30h。
3.2 混凝沉淀池
該池主要利用沉淀去除水中的懸浮物。該池設(shè)有攪拌機(jī)2個(gè)，布水裝置1套，污泥提升泵2臺(tái)。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m。
3.3 綜合調(diào)節(jié)池
該池用于集中低濃度有機(jī)廢水和預(yù)處理后的廢水，勻化水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量。設(shè)有超聲波液位計(jì)1臺(tái)，潛水?dāng)嚢铏C(jī)6套，提升泵3臺(tái)。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m，有效停留時(shí)間1.3d。
3.4 水解酸化池
綜合廢水進(jìn)入水解酸化池后，在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過(guò)程，從而改善廢水的可生化性。設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C(jī)8套，布水裝置8套，污水循環(huán)泵16臺(tái)，組合型填料840m3。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m,有效水深7.9米，有效停留時(shí)間2.0d。
3.5 缺氧池
缺氧池是利用微生物在缺氧條件下降解有機(jī)物。池內(nèi)設(shè)有DO測(cè)定儀4套和潛水?dāng)嚢铏C(jī)8套。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m，有效水深7.9米，有效停留時(shí)間2.0d。
3.6 好氧池
經(jīng)缺氧池處理后的廢水進(jìn)入好氧池，利用占主導(dǎo)地位的好氧微生物，在沖氧曝氣后，對(duì)水中的有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步的利用分解為H2O和CO2。水解酸化池、缺氧池和好氧池組成了A2/O工藝，能夠達(dá)到較好的脫氮除磷效果。該池設(shè)有曝氣系統(tǒng)104套，MBR系統(tǒng)2套，攪拌機(jī)4個(gè)和污泥泵4臺(tái)。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為18.9m×23.1m×7.15m,有效水深5.2m,有效停留時(shí)間1.8d。
4、工藝控制要點(diǎn)和系統(tǒng)運(yùn)行情況
制藥廢水高濃度廢水的有機(jī)物濃度和含鹽量特別高，在進(jìn)入生化處理系統(tǒng)前，需要分別通過(guò)MVR法將含鹽量降低至5mg/L左右，芬頓試劑氧化法和混凝沉淀法將COD降低至14000mg/L左右，最終生化入水的B/C比從0.08提升為0.32，然后在綜合調(diào)節(jié)池將其他低濃度有機(jī)廢水和經(jīng)預(yù)處理后的廢水混合，利用A2/O工藝對(duì)水進(jìn)行更進(jìn)一步的脫氮除磷，污泥回流比控制在80%時(shí)，好氧池DO值控制在2.5mg/L左右，CODCr去除率最高可達(dá)92%以上出水質(zhì)量濃度最低可達(dá)到180mg/L左右，可達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放要求。芬頓氧化工藝控制要點(diǎn)：進(jìn)水pH值為3.5～3.8，加藥濃度控制COD：H2O2：Fe2+=1：2.12：3.18，芬頓氧化時(shí)間為200min,在酸性條件下,亞鐵離子催化H2O2產(chǎn)生·OH,進(jìn)攻有機(jī)污染物,將其有機(jī)物分解成小分子物質(zhì)。從實(shí)際檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，出水COD基本穩(wěn)定在180～220mg/L，可達(dá)標(biāo)排放。其他主要水質(zhì)指標(biāo)如表3、表4所示。
注：以上數(shù)據(jù)由第三方于2018年9月監(jiān)測(cè)，各指標(biāo)均為8個(gè)樣品的平均值。
注：以上數(shù)據(jù)由第三方于2018年9月監(jiān)測(cè)，各指標(biāo)均為8個(gè)樣品的平均值。
5、結(jié)語(yǔ)
(1)采用分質(zhì)分流和MVR/高級(jí)氧化/生物法工藝處理是可行的，出水水質(zhì)達(dá)到達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，整體去除率分別為：CODCr去除率99%以上，BOD5去除率95%，NH3-N去除率95.5%，鹽分去除率96%。
(2)多效蒸發(fā)器的CODCr去除率75%以上，鹽分去除率93%以上。
(3)芬頓氧化技術(shù)控制要點(diǎn)：進(jìn)水pH值為3.5～3.8，加藥濃度控制COD：H2O2：Fe2+=1：2.12：3.18，芬頓氧化時(shí)間為200min。
