摘要：針對(dui)頭孢(bao)類抗生素(su)產(chan)品生產(chan)廢(fei)水高濃(nong)度、高氨氮、高鹽分的特(te)點,采用(yong)混凝、氣浮、吹脫(tuo)和蒸發等方法加強(qiang)廢(fei)水的預(yu)處(chu)理(li),然后(hou)采用(yong)A2 / O 工藝進行(xing)生化處(chu)理(li),最后(hou)采用(yong)BAF 工藝進行(xing)強(qiang)化處(chu)理(li)。經檢驗,出水水質(zhi)可達(da)《上海污水綜合排放標(biao)準》(DB 31/ 199 —1997) 二級標(biao)準。

關鍵詞：抗生(sheng)素(su)制藥廢(fei)水,蒸發,吹脫,A2 / O ,BAF

1 　工程概況

上海某中英(ying)合資(zi)藥業公司新(xin)建500 t/ a 產品項(xiang)目,主要生(sheng)(sheng)產頭(tou)孢類抗生(sheng)(sheng)素藥物,項(xiang)目產生(sheng)(sheng)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)總(zong)量(liang)(liang) 1 200 m3 / d ,CODCr 總(zong)量(liang)(liang)約(yue)(yue)(yue)(yue)9 000 kg/ d ,氨(an)氮總(zong)量(liang)(liang)約(yue)(yue)(yue)(yue) 800 kg/ d。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)根(gen)據(ju)水(shui)(shui)(shui)質可分(fen)(fen)(fen)為三(san)部分(fen)(fen)(fen):低(di)鹽(yan)分(fen)(fen)(fen)工(gong)藝(yi)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui), 水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)約(yue)(yue)(yue)(yue)120 m3 / d , CODCr 約(yue)(yue)(yue)(yue)4 萬mg/ L , N H3 - N 約(yue)(yue)(yue)(yue)4 500 mg/ L , TDS (總(zong)溶解固體) 約(yue)(yue)(yue)(yue)1 萬mg/ L ;高鹽(yan)分(fen)(fen)(fen)工(gong)藝(yi)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui),水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)約(yue)(yue)(yue)(yue)30 m3 / d ,CODCr 約(yue)(yue)(yue)(yue)8 萬mg/ L ,N H3 - N 約(yue)(yue)(yue)(yue)7 000 mg/ L , TDS 約(yue)(yue)(yue)(yue)7 萬mg/ L ;生(sheng)(sheng)活污(wu)水(shui)(shui)(shui)及其他輕污(wu)染綜(zong)(zong)合廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui),水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)約(yue)(yue)(yue)(yue) 1 000 m3 / d , CODCr 約(yue)(yue)(yue)(yue)1 800mg/ L , N H3 - N 約(yue)(yue)(yue)(yue) 30 mg/ L 。兩股工(gong)藝(yi)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)為主要污(wu)染組成(cheng),BOD/ COD 均小于(yu)0. 15 ,鹽(yan)分(fen)(fen)(fen)較高,且具有一定毒(du)性,不利于(yu)直接生(sheng)(sheng)化處理;綜(zong)(zong)合廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)化性較好。由于(yu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)有機污(wu)染負(fu)荷較高,且含有較大(da)的(de)臭味(wei)和色(se)度(du),因此(ci)為保護(hu)環境,必須在(zai)加強生(sheng)(sheng)產過程污(wu)染控制的(de)同時, 建設廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理系統進行(xing)末端治理。

2 　處理工藝與流程

低(di)鹽(yan)(yan)(yan)廢水(shui)先經混凝氣浮去除(chu)(chu)懸浮物質,再采用(yong)空氣吹脫(tuo)法脫(tuo)氨。與(yu)折(zhe)點(dian)氯化法和磷酸銨鎂沉淀法以(yi)(yi)及吸附(fu)法相(xiang)比,吹脫(tuo)法不消耗藥(yao)(yao)劑(ji),操作管理相(xiang)對較為方(fang)便。高鹽(yan)(yan)(yan)分(fen)廢水(shui)一般采用(yong)反(fan)滲(shen)(shen)透或蒸發(fa)的(de)(de)(de)處(chu)理工(gong)藝(yi)。由于(yu)制藥(yao)(yao)廢水(shui)還存在大(da)量的(de)(de)(de)其(qi)他(ta)污(wu)染(ran)(ran)物,會對反(fan)滲(shen)(shen)透膜造成污(wu)染(ran)(ran)或損壞,因此采用(yong)蒸發(fa)脫(tuo)鹽(yan)(yan)(yan)工(gong)藝(yi),可以(yi)(yi)去除(chu)(chu)90 %以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)CODCr [1 ] ,也能去除(chu)(chu)大(da)量的(de)(de)(de)氨氮(dan)。

經蒸發、混凝和(he)吹脫(tuo)預處理(li)后,高濃度廢水中的 CODCr鹽(yan)分和(he)氨氮(dan)均大大降(jiang)低。生(sheng)化進(jin)水按(an)CODCr 4 000 mg/ L 、N H3 - N 50～100 mg/ L 設計(ji)。生(sheng)化系(xi)統采(cai)用A2 / O + BAF (厭氧(yang)(yang)/ 兼(jian)氧(yang)(yang)/ 好氧(yang)(yang)+ 曝氣生(sheng)物(wu)濾池) 組(zu)合工(gong)藝。A2 / O 具有較(jiao)好脫(tuo)氮(dan)效果,BAF 則作為出水的強化處理(li),保證(zheng)出水水質。工(gong)藝流程見圖1 。

3 　主要構筑物與設備

3. 1 　低鹽廢水系統

(1) 1 # p H 調節池。鋼筋混凝土結(jie)構(gou),尺寸6 m ×4 m ×5 m ,有效水(shui)深4. 5 m , HRT21. 6 h ,空氣(qi)攪(jiao)拌,調節p H6. 5～7. 5 。防腐泵2 臺(1 用1 備) 。

(2) 氣浮池。采(cai)用加壓(ya)部分回流(liu)溶(rong)氣法,系統(tong)包括反應(ying)槽(cao)、氣浮槽(cao)和溶(rong)氣罐。系統(tong)按10 m3 / h 設計,回流(liu)比(bi)50 %,設計表(biao)面(mian)負荷1. 5～2 m3 / (m2 ·h) 。反應(ying)槽(cao)為渦流(liu)式(shi),尺寸Á1. 5 m ×1. 5 m ;氣浮槽(cao)采(cai)用平流(liu)式(shi),尺寸5. 0 m ×2. 5 m ×1. 8 m ;填料溶(rong)氣罐 Á0. 4 m ×2. 5 m。氣固比(bi)30 L/ kgSS , 釋(shi)氣量 120mL/ L ,溶(rong)氣壓(ya)力0. 45 MPa ,溶(rong)氣效率80 %。配套PAC、PAM 加藥裝(zhuang)置(zhi)兩套。

(3) 1 # 中間水池。尺寸(cun)3 m ×6 m ×5 m ,HRT 16 h ,空氣攪拌,調節p H10～12 。配(pei)防腐提(ti)(ti)升泵2 臺(1 用1 備) ,廢水提(ti)(ti)升至氨(an)氮(dan)吹脫(tuo)塔。

(4) 氨氮吹(chui)脫塔(ta)。尺寸Á1. 7m ×7. 2 m。設(she)計空塔(ta)氣(qi)(qi)速2. 8～3 m/ s ,實際氣(qi)(qi)速取空塔(ta)氣(qi)(qi)速80 % , 氣(qi)(qi)水(shui)比(bi)2 500 ∶1 ,噴淋密度2～2. 5 m3 / ( m2 ·h) 。填料采用Á25 塑料鮑爾(er)環,分(fen)三層填裝,填料層高(gao) 0. 8～1 m。吹(chui)脫塔(ta)廢(fei)氣(qi)(qi)由離心(xin)風機引入吸收(shou)塔(ta),吸收(shou)塔(ta)設(she)計參數(shu)同吹(chui)脫塔(ta)。吸收(shou)液為鹽酸,吸收(shou)塔(ta)排(pai)氣(qi)(qi)筒高(gao)15 m ,廢(fei)氣(qi)(qi)達(da)到《惡臭(chou)污染物排(pai)放(fang)標準》( GB 14554 —93) 。

3. 2 　高鹽廢水系統

(1) 2 # p H 調節池。尺寸3 m ×2 m ×5 m ,有效水深4. 5 m , HRT 21. 6h ,空氣攪拌,調節p H 為(wei)10 ～12 。配防腐蝕泵2 臺(1 用1 備) 。

(2) 三效蒸(zheng)發(fa)(fa)器(qi)。設計處(chu)理能力(li)3 000 kg/ h (蒸(zheng)發(fa)(fa)量(liang)) 。蒸(zheng)發(fa)(fa)器(qi)為定型成套設備,包括加熱器(qi) (三效) 、分離(li)器(qi)(三效) 和冷(leng)(leng)凝器(qi)。廢水(管程) 在加熱器(qi)中與(yu)(yu)蒸(zheng)汽或二(er)次(ci)蒸(zheng)汽(殼(ke)程) 換熱,然后進入分離(li)器(qi),廢水中低沸(fei)組分與(yu)(yu)二(er)次(ci)蒸(zheng)汽混(hun)合進入下一(yi)效。高(gao)沸(fei)組分(渣(zha)液(ye),含(han)懸浮物、結(jie)晶(jing)鹽及高(gao)沸(fei)點有機物) 由(you)真空泵(beng)抽(chou)吸(xi)至離(li)心(xin)機,離(li)心(xin)機干渣(zha)外送(song)焚(fen)燒處(chu)理,上清液(ye)循環處(chu)理。蒸(zheng)汽(含(han)低沸(fei)組分污染物) 最后由(you)冷(leng)(leng)凝器(qi)冷(leng)(leng)卻,冷(leng)(leng)凝水與(yu)(yu)冷(leng)(leng)卻水排入綜合調節池。蒸(zheng)汽用量(liang)0. 5 ～ 0. 6 kg/ kg ( 廢水) ;與(yu)(yu)單(dan)效節蒸(zheng)發(fa)(fa)相比,可節省(sheng)40 %～50 %能量(liang)。

3. 3 　綜合廢水系統

(1) 格柵集水池。尺寸2 m ×6 m ×5 m ,有效水深2 m ,HRT 0. 5 h 。防腐泵2 臺(1 用1 備) 。

(2) 綜(zong)合調(diao)節(jie)池。尺寸8 m ×28 m ×5. 5 m , HRT 20h ,空氣攪拌(ban)。附(fu)設提(ti)升泵2 臺(tai)(1 用1 備(bei)) 。攪拌(ban)氣源由三葉羅茨風(feng)機提(ti)供,2 臺(tai)(1 用1 備(bei)) , 9. 35 m3 / min ,風(feng)壓5 000 mm H2O ,攪拌(ban)空氣量為 2 m3 / (m2 ·h) 。廢水由泵提(ti)升至生化(hua)單元,附(fu)設提(ti)升泵2 臺(tai)(1 用1 備(bei)) 。

( 3 ) A2 / O 池(chi)。包(bao)括(kuo)厭氧、兼氧和好氧 (Anaerobic2Anoxic2Oxic) 三個不同的功能區(qu)(qu)。HRT 分(fen)別(bie)為(wei): 15 h , 7. 5 h , 37. 5 h 。A2 / O 池(chi)分(fen)為(wei)并聯(lian)兩座(zuo),各分(fen)8 格(ge),單格(ge)尺寸為(wei)2. 8 m ×13. 5 m ×5. 5 m。 A2 / O 池(chi)均按池(chi)容(rong)80 %設(she)(she)置組合(he)填(tian)料(liao),填(tian)料(liao)體積(ji)為(wei) 2 400 m3 。厭氧和兼氧區(qu)(qu)設(she)(she)計填(tian)料(liao)容(rong)積(ji)負荷(he)(he)取4. 5 kg CODCr / (m3 ·d) ,好氧區(qu)(qu)設(she)(she)計填(tian)料(liao)容(rong)積(ji)負荷(he)(he)為(wei) 1. 5 kg CODCr / (m3 ·d) 。兼氧區(qu)(qu)氣水(shui)比為(wei)5 ∶1 ,溶解(jie)氧控(kong)制為(wei)0. 5 mg/ L 左右; 好氧區(qu)(qu)氣水(shui)比為(wei) 36 ∶1 ,出(chu)水(shui)溶解(jie)氧控(kong)制為(wei)2 mg/ L 。氣源為(wei)羅茨(ci)鼓風機,3 臺(tai)(2 用1 備) ,風量(liang)25 m3 / min 。混合(he)液回流比50 % ,生化出(chu)水(shui)自流進入二(er)次沉(chen)淀池(chi)。

(4) 二(er)沉(chen)池。尺寸7. 5 m ×7. 5 m ×7. 85 m ,表面負荷0. 9 m3 / (m2 ·h) ,有效水深2. 5 m , HRT 3 h 。出(chu)(chu)水堰采用外堰自(zi)由式出(chu)(chu)水, 堰口負荷為(wei) 0. 5 L/ ( s ·m) 。中(zhong)心導流(liu)筒Á 800 ,中(zhong)心流(liu)速28 mm/ s。附設污泥(ni)泵2 臺,污泥(ni)回流(liu)比取50 %。

(5) 2 # 中間水(shui)池。尺寸(cun)3 m ×4 m ×3 m ,HRT 0. 5 h 。

(6) 曝(pu)氣生(sheng)物(wu)濾(lv)池(BAF) 。分兩格(ge),采(cai)(cai)用上流(liu)式(shi)。單格(ge)尺寸(cun)4 m ×4 m ×6 m。設置生(sheng)物(wu)陶(tao)粒。廢水(shui)先進(jin)入底部混(hun)合室,然后經過(guo)長柄濾(lv)頭進(jin)入濾(lv)料層(ceng)。陶(tao)粒裝填高度3 m ,總(zong)體(ti)積(ji)(ji)96 m3 。設計填料容積(ji)(ji)負(fu)荷為4～5 kg CODCr / (m3 ·d) ,HRT 3 h , 設計流(liu)速2 m/ h。曝(pu)氣系統采(cai)(cai)用穿孔管,氧氣利(li)用率取(qu)10 % ,曝(pu)氣量8～10 m3 / min ,氣源同生(sheng)化(hua)系統。BAF 每5～7 d 反(fan)沖(chong)洗一(yi)次;反(fan)洗與進(jin)水(shui)流(liu)向(xiang)相(xiang)同,進(jin)水(shui)不間斷(duan)。沖(chong)洗歷時(shi)5～10 min ,沖(chong)洗強度5～6 L/ ( s ·m2 ) 。反(fan)沖(chong)洗采(cai)(cai)用氣水(shui)聯合沖(chong)洗, 氣水(shui)比2 ∶1 。

(7) 出水(shui)池。尺寸3 m ×4 m ×3 m ,反洗水(shui)儲量30 m3 。

3. 4 　污泥系統

污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃(nong)縮(suo)池主要用于儲(chu)存(cun)和(he)濃(nong)縮(suo)氣浮污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)、 A2 / O 剩(sheng)余污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)和(he)BAF 反洗污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)。設計(ji)固體(ti)通量 2. 5～3 kg/ (m2 ·h) ,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)量約150～200 m3 / d ,初(chu)始(shi)含水率99 %～99. 5 % ,濃(nong)縮(suo)后(hou)含水率為97 %～ 98 %。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)池有效(xiao)容積70 m3 ,尺(chi)寸3 m ×5 m × 5 m ,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)停留(liu)時間(jian)12～24 h 。濃(nong)縮(suo)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)由(you)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)螺桿泵提升至混(hun)凝(ning)混(hun)合(he)罐,投加陽離子PAM ,攪拌(ban)混(hun)合(he)后(hou)進入壓(ya)濾(lv)(lv)機(ji)脫(tuo)水。壓(ya)濾(lv)(lv)機(ji)型號為DYJ1000 XB ,帶(dai)寬(kuan)1 m ,濾(lv)(lv)帶(dai)速度5～12 m/ min ,處理(li)能(neng)力 150～300 kg DS/ (m ·h) 。工作時間(jian)10～12 h/ d ,干泥(ni)(ni)(ni)量約1 . 5～2 t/ d。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)上清液(ye)及污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)壓(ya)濾(lv)(lv)液(ye)回流至格柵集水池。

4 　系統調試與運行

項目(mu)于(yu)2005 年(nian)6 月(yue)竣(jun)工,7 月(yue)進入(ru)系統(tong)(tong)(tong)調試(shi), 取(qu)同類制藥(yao)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)脫水(shui)(shui)(shui)污(wu)泥(ni)培(pei)菌。A2 / O 池(chi)(chi)注入(ru)清水(shui)(shui)(shui),干泥(ni)量按(an)A2 / O 池(chi)(chi)容(rong)積1. 5 %投放。悶曝6～8 h , 靜沉排除上清液(ye)后再注滿清水(shui)(shui)(shui);如此重(zhong)復至上清液(ye)澄清,對接種污(wu)泥(ni)進行洗(xi)滌與活化(hua)。然后按(an)5 %比率(lv)每天逐步增加廢(fei)水(shui)(shui)(shui)至設計量,投入(ru)正常運行。系統(tong)(tong)(tong)調試(shi)期(qi)間溫度維持30 ℃,有利于(yu)生化(hua)培(pei)菌,因此系統(tong)(tong)(tong)調試(shi)歷時僅(jin)28 d。系統(tong)(tong)(tong)運行效果良好(hao),BAF 出水(shui)(shui)(shui)達標率(lv)100 %,水(shui)(shui)(shui)質優(you)于(yu)預控處理目(mu)標。表(biao)1 為8 月(yue)份平均監測數據(ju)。

5 　工程小結

污(wu)水處理(li)站總(zong)占地(di)2 500 m2 ,構筑(zhu)物占地(di)1 450 m2 。項(xiang)目(mu)總(zong)投資(zi)900 萬(wan)元,裝機容(rong)量266 kW,運(yun)(yun)行功耗2 800 kW ·h/ d。直接運(yun)(yun)行費用(yong)(yong)2. 8 元/ m3 (主要為(wei)電(dian)費、蒸汽、藥劑及(ji)管理(li)費用(yong)(yong)) 。工程年削減(jian)CODCr 2 930 t/ a 、N H3 - N 250 t/ a (以(yi)每(mei)年運(yun)(yun)行330 d 計) 。

從工程設計及運行結(jie)果(guo)來看,空(kong)氣(qi)吹脫法可(ke)以大幅度(du)降(jiang)低(di)較高濃度(du)的氨氮(dan),同時(shi)結(jie)合A2 / O 工藝, 具(ju)(ju)有較好的氨氮(dan)去除效(xiao)果(guo);多效(xiao)蒸發可(ke)以去除大量鹽分及高沸點有機污染物,降(jiang)低(di)污染負荷;BAF 同時(shi)具(ju)(ju)有生物氧(yang)化和過濾的雙重(zhong)效(xiao)果(guo),出水可(ke)達《上海市污水綜合排放標準》(DB 31/ 199 —1997) 二級標準。

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