水解(酸化)—SBR 工艺处理制药废水实例
【摘 要】文章介绍了采用水解—SBR—混凝沉淀工艺处理某制药厂处理有机废水的工程调试及运行情况。原水COD 为 1200~1500mg/L,BOD5 为350~400mg/L,PH 为3.5~6,经处理后可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996),表明采用水解—SBR—混凝沉淀工艺处理中等浓度的制药有机废水具有投资省、管理方便等特点。
【关键词】有机废水;水解—SBR—混凝沉淀;调试
化学制药生产废水由于原料品种多,生产过程多样,成分复杂,浓度和盐分高、色度和毒性大,往往含有种类繁多的有机污染物质,这些物质中有不少属于难生化降解的物质。一般处理方法有催化氧化法、内电解法、吸附法、混凝沉淀法、生物处理法等。为保证出水达标,须采用多种工艺联合处理的方法,才能达标排放。如吸附—混凝—高级化学氧化法、内电解混凝沉淀—厌氧—好氧法、UBF——UASB 两相厌氧法、水解—接触氧化法、气浮—兼氧—CASS 法、OFR—SBR 法等。某制药厂主要产品为左旋咪唑,甲苯咪唑、丙硫咪唑、青篙虎酯、神曲胃痛片等,生产过程中大量使用无机和有机化工原料,导致废水的成分较复杂。针对该厂生产中产生的废水水质、水量特征,采用水解—SBR—混凝沉淀工艺对废水进行处理,本文对该工艺进行介绍。
(一)废水水量与水质
原水水量为720t/d,连续排放,具体水质及排放要求见表1。
表1 原水水质及排放标准 |
(二)处理工艺
1.原水的特点:COD 浓度中等;水质、水量变化较大;氮素不足,而磷酸盐含量较高;废水的可生化性不好,B/C< 3 1 ;废水中含抑制微生物生长的有毒物质;色度较高。
2.处理工艺流程
根据以上特点,决定采用水解(酸化)—SBR—混凝沉淀工艺,如图1 所示。
图1 废水处理工艺流程 |
废水流经由集水井到中和池再经提升泵提升后,以重力流形式进入反应沉淀池,在池调节废水的PH 值,去处部分悬浮物和胶体物质,反应15min 后进入厌氧水解池。
厌氧工艺是一种在常温条件下进行的适合于高浓度有机废水的工艺。在厌氧的过程中,大分子有机物开环断链成为小分子有机物,而后又进一步转化为脂肪酸,从而使废水中的BOD5 升高,废水的生化性提高。
废水经厌氧处理后分批进入SBR 反应池,经活性污泥的净化,到净化后的上清液排出池外,完成一个运行周期。由于进水、反应、沉降、排放和闲置这一个周期内的反应过程都在SBR 反应器中交替进行,且无回流系统。交替出现的厌氧和好氧环境,对难降解物质的去除提供了理论基础。
在SBR 工艺后串联混凝沉淀工艺,以进一步去除磷酸盐和难降解COD,并降低色度。
3.工艺特点
由于废水的水量、水质变化较大,作为核心处理单元的好氧段工艺因此选择了SBR 工艺,该工艺具有以下优点:(1)耐冲击负荷,对水质、水量变化适应力强,不存在污泥膨胀现象;(2)工艺流程简单,不需要二沉池、回流污泥及设备,占地面积小,投资省;(3)操作负荷灵活、溶解氧要求不高,相对而言能耗低、运行费用低;(4)由于反应池内DO 与BOD5 浓度梯度的存在,好氧与厌氧反应交替运行,活性污泥膨胀得到有效控制。
(三)主要构筑物与设备
1.废水处理的主要构筑物见表2。
表2 废水处理的主要构筑物 |
2.主要设备见表3。
表3 废水处理的主要设备 |
(四)处理系统的运转
1.污泥驯化。投加1.5t 的猪粪作为接种污泥,放入制药废水进行闷曝,每天排放上清液,再补充原水。此过程反复进行,20d 完成活性污泥培养,池内MLSS 达到2500mg/L。活性污泥培养完毕后开始系统驯化,通过控制鼓风量控制溶解氧,历时30d。
2.水解酸化。水解酸化池分4 座,废水在此停留20h。采用池底均匀布水,水力搅拌,矩形堰出水。用潜水泵把反应沉淀池的污水打入水解池,严格控制水解池内PH=6~7.5,当池内PH 低于6 时,进水可以人工调至8~9,争取短时间内将池中PH 值恢复至6~7.5。
3.好氧处理。SBR 反应池分3 组,每组配置一套滗水器,间歇进水,非限制性曝气,BOD 负荷为0.12kg/m3d。反应池运行周期为12h,其中进水4h,曝气为4-8h(根据出水水质控制反应时间),沉淀1.5h,滗水1.5h。在运行过程中,SBR 池应适当补充一些尿素,确保池中C:N:P=100:5:1。测SBR 池出水,若合格(COD≤100mg/ml),则打开外排阀排外;若不合格,则打开回流阀,通过管道泵打回流至SBR 池再处理,直至合格方可进入下个处理单元。
4.混凝沉淀。在混凝沉淀池内投加粉末活性炭,利用活性炭的吸附作用,以进一步去除磷酸盐和部分不可降解污染物,降低出水色度,并改善污泥沉降性能。
5.污泥处理。水解池、反应沉淀池及SBR 池排出的剩余污泥,按照干污泥量的2‰比例投加脱水剂(zetag),药液浓度为1‰~21‰,污泥经带式压滤机脱水后,送垃圾处理厂混合堆肥。
6.运行结果。系统试运行至今已历时4 年多,一直非常稳定。环保部门的取样监测结果表明,出水完全达到设计要求。
(五)结论
1.采用水解—SBR—混凝沉淀工艺处理中高浓度制药有机废水具有良好的处理效果,出水完全达到国家一级排放标准。
2.通过反应沉淀和水解的预处理措施,使废水中毒性物质浓度大大降低,同时提高了废水的可生化性。
3.系统工艺简单、运行可靠,基建投资省,吨水投资为 1000 元/m3.d,运行费用低,吨水处理成本为1.22 元。
4.SBR 工艺后串联化学混凝沉淀工艺,进一步去除磷酸盐和COD,确保了废水达标排放。
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