韓飛

摘 要：結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)研究，詳細(xì)介紹了高級氧化工藝處理制藥廢水的工藝流程以及其主要設(shè)計(jì)參數(shù)，分析了處理效果。該工藝具有較好脫色效果，運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)處理后排放出水達(dá)到指標(biāo)要求，值得在制藥廢水處理工作中發(fā)展應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高級氧化工藝；微電解；制藥廢水；廢水處理工程

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.117

在制藥產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中，其廢水排放處理率低于30%，使得制藥廢水成為了影響水質(zhì)不可忽視的污染源。制藥廢水具有極大的生物毒性，成分復(fù)雜且可生化性差，運(yùn)用傳統(tǒng)物化處理及生物處理效果低下，不能有效處理，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，高效的廢水處理工藝對于制藥廢水問題的解決具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。本試驗(yàn)運(yùn)用高級氧化工藝對制藥廢水進(jìn)行預(yù)處理，并結(jié)合有效處理方案，以達(dá)到出水排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 工程概況

同步建設(shè)了一期廢水處理工程，二期生產(chǎn)線開始時同步建設(shè)二期廢水處理工程。但在一期建設(shè)過程中，兼顧了二期廢水水質(zhì)情況，為其進(jìn)行了預(yù)留。

一期廢水處理工程廢水主要來自化學(xué)合成原料藥、制劑生產(chǎn)廢水、設(shè)備沖洗水、地面沖洗水以及生活污水等，根據(jù)公司實(shí)測數(shù)據(jù)，并考慮了余量系數(shù)，一期廢水處理工程設(shè)計(jì)規(guī)模為120 m3/d。二期生產(chǎn)線建成后，據(jù)水量分析預(yù)測，二期廢水處理工程共計(jì)處理規(guī)模為240 m3/d。

2 工藝流程

通過對該制藥廢水的水質(zhì)分析、小試及考察相似工程實(shí)踐，工程采用預(yù)處理-上流式厭氧污泥床（UASB）-A/O-高級氧化工藝，其中，預(yù)處理采用鐵炭微電解和H2O2高級氧化。工藝流程如圖1所示。

根據(jù)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，原料藥生產(chǎn)廢水進(jìn)入集水池后，流入中和反應(yīng)沉淀池進(jìn)行脫磷除油處理，去除一部分磷酸鹽及油類；通過鐵炭微電解和H2O2高級氧化預(yù)處理，可提高廢水水質(zhì)的可生化性；與其他廢水（設(shè)備、地面沖洗水，生活污水等）在調(diào)節(jié)池中均勻水質(zhì)水量，由水泵提升進(jìn)入UASB池。

在厭氧微生物作用下，分解掉污水中的難降解物質(zhì)，再進(jìn)入A/O反應(yīng)池中，通過好氧微生物與兼氧微生物降解掉其中的有機(jī)物，并通過硝化液回流去除氨氮；污水沉降去除水中的懸浮物質(zhì)后進(jìn)入高級氧化池中，通過臭氧的氧化分解作用，去除污水中難降解污染物質(zhì)，最后通過曝氣生物濾池（BAF），進(jìn)一步去除SS、COD、BOD、氮和磷等，從而實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放。

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 格柵及集水池、事故池

廢水經(jīng)過人工格柵可去除廢水中大塊漂浮物。格柵井采用磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為3.0 m×0.5 m×1.8 m，內(nèi)設(shè)1臺不銹鋼人工格柵HF400，柵隙為5 mm。

格柵出水進(jìn)入集水池，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，可保證后續(xù)處理的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)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(jì)總?cè)莘e為1 000 m3，采用防腐地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。內(nèi)設(shè)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(tǒng)

采用石灰沉淀法去除污水中的磷酸根與硫酸根，同時去除水中的油分。設(shè)置中和反應(yīng)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(jié)構(gòu)。

3.3 中和初沉池

微電解池出水進(jìn)入中和初沉池，調(diào)節(jié)pH，沉淀去除鐵離子，同時，經(jīng)過絮凝沉淀降低廢水中的COD，設(shè)計(jì)表面水力負(fù)荷為1.0 m3/（m2·h），尺寸為2.5 m×2.5 m×4.5 m，1座，半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。

3.4 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，有效容積100 m3，1座，尺寸為5.0m×

5.0 m×4.5 m（與集水池合建），鋼砼結(jié)構(gòu)。內(nèi)設(shè)提升泵2臺，型號ZW50-10-20，1用1備。配置鼓風(fēng)機(jī)1臺，型號HC-50S。

3.5 UASB反應(yīng)器

UASB反應(yīng)器COD容積負(fù)荷Nr=1.0 kg/（m3·d），有效容積為380 m3，HRT為3 d，尺寸為7.0 m×10.5 m，有效高度為10 m，超高0.5 m，2座（預(yù)留二期1座），鋼制。UASB沉淀池表面負(fù)荷為0.5 m3/（m2·h）。

3.6 A/O池

A池反硝化速率為0.076 kg/（kg·d），O池COD污泥負(fù)荷為0.1 kg/（kg·d），污泥的質(zhì)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池為5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，總有效容積為360 m3，有效水深為5.0 m。配置設(shè)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?dāng)嚢铏C(jī)2臺，HC-801S鼓風(fēng)機(jī)2臺。

3.7 二沉池

表面負(fù)荷取為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(jié)構(gòu)。設(shè)置立式排污泵2臺，型號50WL15-8-0.75，1用1備。

3.8 臭氧高級氧化池

臭氧是強(qiáng)氧化劑，在反應(yīng)池終端采用臭氧降解廢水中難降解物質(zhì)，使污染物含量進(jìn)一步降低。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(jié)構(gòu)。配置臭氧發(fā)生器（發(fā)生量為500 g/min）1套、曝氣盤20套、1套氣源系統(tǒng)、1套尾氣處理系統(tǒng)。

3.9 曝氣生物濾池

曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體為一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池，尺寸為5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)。配置20 m3的準(zhǔn)3.0 mm濾料，曝氣盤12套，氣源系統(tǒng)1套（與O池合用曝氣風(fēng)機(jī)）。

3.10 總排流量渠

總排渠尺寸為4.5 m×0.5 m×1.5 m，磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)巴歇爾槽1套，超聲波流量計(jì)1套。

3.11 污泥池

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

污泥池尺寸為2.5 m×2.5 m×5.0 m，1座，與調(diào)節(jié)池合建，鋼砼結(jié)構(gòu)。污泥池內(nèi)污泥經(jīng)污泥泵（型號50WQ15-16-1.5）送入疊螺式脫水機(jī)（干泥計(jì)10～20 kg/h）壓濾脫水，污泥定期外運(yùn)，濾液返回至調(diào)節(jié)池。

4 運(yùn)行效果及成本

該工程自調(diào)試運(yùn)行以來，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)均能達(dá)到GB 21904-2008表1中新建企業(yè)水污染物排放的要求。監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1所示。

項(xiàng)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(shè)備投資184.08萬元，電氣及其他間接投資73.11萬元。

動力裝機(jī)總負(fù)荷約60 kW，實(shí)際使用負(fù)荷約為30kW，電費(fèi)單價按0.6元/（kW·h），動力費(fèi)約為3.6元/m3；職工定員為3人，按每人每月1 200元計(jì)，人工費(fèi)約1.0元/m3；臭氧投加量為10 kg/d，按2.5元/kg計(jì)，25元/d，雙氧水投加量為120 kg/d；按1.0元/kg計(jì)，120元/d，石灰及氫氧化鈉投加量為50 kg/d；按0.6元/kg計(jì)，30元/d，聚丙烯酰胺（PAM）每天消耗0.8 kg，25元/kg，每天20元，則藥劑費(fèi)共約1.63元/m3。綜上所述，廢水處理日運(yùn)行費(fèi)用約為6.23元/m3。

5 結(jié)束語

在通過鐵炭微電解和H2O2高級氧化工藝處理制藥廢水的調(diào)試運(yùn)行中，試驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝能夠較好地去除廢水中的COD和BOD5，系統(tǒng)出水COD穩(wěn)定在100 mg/L以下，使出水水質(zhì)達(dá)到了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的排放要求，具有極大的推廣應(yīng)用價值，值得在廢水處理工程中廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕