水解酸化-厌氧-好氧法处理制药废水
前 言
近年来我国合成制药业有了长足的发展,随之也带来了生产废水的处理问题。一般来说,合成制药需要经过比较复杂的合成路线,每一步都会有些残留原料以及中间产物进入生产废水中。因此,合成制药废水的特征是有机物种类复杂,可生化性较差,有些废水还有一定的生物毒性。
NF是一种治疗心血管病的新药,在合成过程中会使用糠醛、萘和氯甲基萘等多种有机物。其废水产生量不大,但BOD5/COD值仅为0.05,是一种典型的高浓度难降解有机废水。本研究利用呼吸速度曲线确定了用于生物处理的适当的废水稀释比,并利用水解酸化-厌氧-好氧法对NF中试生产废水进行了处理。
研究方法
NF中试生产废水的水质如表1所示。该废水的COD非常高,且可能含有生物毒性物质,因此适当的稀释有利于生物处理的顺利进行。
1.污泥培养
实验用种污泥取自北京市朝阳区北小河污水处理厂。污泥采集后,首先采用表2所示的人工配水进行厌氧及好氧污泥培养,然后根据废水处理效果逐渐降低进水中蔗糖的比例。1个月后,蔗糖由最初的27.5g/L减至为0。污泥培养采用批量方式,1-2d换一次废水。厌氧污泥和好氧污泥达到稳定后,用于各种实验。
2.批量实验
分别将5倍、10倍、20倍和30倍稀释的废水加入不同的250ml锥形瓶中,加入种污泥后(酸化3.5 g/L,厌氧3. 2g/L,好氧3.6 g/L)进行酸化、厌氧以及好氧处理。酸化、厌氧处理利用磁力搅拌器进行搅拌,好氧处理利用空气曝气,其DO控制在2-3mg/L。实验在室温下进行(20~25℃)。
3.序列处理实验
序列实验如图1所示。酸化反应器及厌氧反应器的体积均为1L。水力停留时间为酸化24h,厌氧24h,好氧48h。各反应器中污泥浓度均为3000~3500mg/L,室温下反应。
4.好氧污泥呼吸活性快速测定
利用BODTrack测定仪(美国Hach公司)进行测试得到呼吸曲线,污泥浓度为3.6g/L,在20℃恒温室中进行。
5.分析测定方法:
COD采用CTL-12型COD仪(承德华通)测定,其它参数测定均采用标准方法。
结果与讨论
1.进水最佳稀释比
为研究不同稀释比对污泥活性的影响,利用BOD测定了不同进水条件下的污泥呼吸速度曲线(图2)。图2中各曲线的斜率列于表3。可以看出,废水经稀释后污泥的呼吸速度有明显的改善,稀释10倍至30倍可以有效地减少废水中有毒物质对污泥活性的影响。在后续的序列处理实验中,废水稀释比确定为20倍稀释。
2.各单元水力停留时间的确定
图3显示了在酸化、厌氧、好氧批量处理中COD与pH的变化。废水的稀释倍数为20倍。可以看出,在酸化水解和厌氧处理过程中,COD与pH基本上在反应24小时后达到一个稳定的水平,而在好氧处理过程中,反应需要48小时才能完成。因此,在后续的序列处理实验中酸化、厌氧、好氧处理的HRT分别确定为24、24、48小时。
3.序列实验结果
以20倍稀释的废水为处理对象,进行了一个月的序列实验,COD的去除如图4所示。
图4表明,酸化、厌氧、好氧各单元的COD平均去除率分别为8.8%、48.1%、49.3%,系统的总COD去除率平均达到76%。
结 论
1)NF废水的最佳稀释比控制在20倍,单元水力停留时间为酸化处理24小时,厌氧处理24小时,好氧处理48小时。
2)经过连续运行,系统的总COD去除率平均达到76%。
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