醫(yī)藥生產(chǎn)廢水處理IC+SBＲ聯(lián)合工藝

　　由于醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品不同，產(chǎn)生的廢水水質(zhì)差別較大，采用的處理工藝也不盡相同，但由于醫(yī)藥廢水都含有大量的有機(jī)物，故均考慮采用以生物處理為主的處理工藝。

　　陜西某醫(yī)藥公司生產(chǎn)疫苗、獸藥、微生態(tài)制劑、飼料添加劑等四大類200多個(gè)產(chǎn)品，其醫(yī)藥廢水具有成分復(fù)雜、COD濃度高、色度和毒性大等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)采用IC+SBR的主體工藝對(duì)該廢水進(jìn)行處理，效果良好，出水水質(zhì)全面達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB61/224―2011)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

　　其中出水COD、BOD5、TP、TN、NH3-N執(zhí)行《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB61/224―2011)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，SS、pH值執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

　　1、廢水水質(zhì)、水量

　　制藥廢水約為240m3/d，混合廢水水質(zhì)、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

　　2、廢水處理工藝

　　該廢水為高濃度有機(jī)廢水且BOD5/COD>0.3，故選擇以生物處理為主的處理工藝。由于廢水中含有大量SS，不僅會(huì)堵塞提升泵和管道，而且會(huì)增加后續(xù)生物處理的負(fù)荷并影響處理效果，故設(shè)格柵去除SS;醫(yī)藥企業(yè)不同時(shí)段、不同車間產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量都不均勻，而生物處理要求穩(wěn)定的水質(zhì)水量，故設(shè)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量;采用厭氧反應(yīng)器―――IC反應(yīng)器去除大部分有機(jī)物，以降低好氧處理的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用;廢水經(jīng)過厭氧處理后，有機(jī)物濃度大幅降低，可通過SBR反應(yīng)器進(jìn)一步去除;針對(duì)廢水中大量致病菌和病毒，設(shè)置了消毒池，保證不會(huì)造成二次污染。工藝流程見圖1。

　　廢水由廠區(qū)排水管直接引入格柵去除懸浮物，人工定期清理柵渣;格柵出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量均和水質(zhì)，并在池中設(shè)置浮球液位計(jì)以監(jiān)測(cè)和控制液位;均和后的出水經(jīng)泵提升進(jìn)入IC反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，降解大部分有機(jī)物;出水自流到SBR反應(yīng)器，完成有機(jī)物的徹底降解、脫氮除磷;最后消毒后達(dá)標(biāo)排放。

　　3、主要處理單元、設(shè)備及參數(shù)

　　3.1 格柵井

　　設(shè)計(jì)進(jìn)水渠流速為0.7m/s，寬為0.6m，渠底水力坡降為1.0%。格柵井尺寸為1.6m×0.6m×1.5m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采用不銹鋼材質(zhì)細(xì)格柵1臺(tái)，柵隙為10mm，安裝傾角為75°。

　　3.2 調(diào)節(jié)池

　　調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間為12h，設(shè)計(jì)尺寸為9.0m×5.0m×3.0m(超高0.3m)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積為120m3，全地下式，內(nèi)置潛污泵2臺(tái)，1用1備。在泵的出水管上設(shè)電磁流量計(jì)1臺(tái)。

　　3.3 IC反應(yīng)器

　　IC反應(yīng)器尺寸為?h2.0m×20.3m，有效容積為62.8m3，1臺(tái)，鋼制容器。設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為12kgCOD/(m3?d)，水力停留時(shí)間為6h。

　　3.4 SBR反應(yīng)器

　　采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為6.0m×2.0m×4.5m，有效容積為48m3，4座。每池每日運(yùn)行3個(gè)周期，每個(gè)周期8h，其中:進(jìn)水2.0h，反應(yīng)3.5h，沉淀1.0h，潷水1.0h，排泥、閑置0.5h。容積負(fù)荷為0.2kgCOD/(m3?d)，污泥濃度為4000mg/L，污泥齡為30d，充水比為0.5。

　　每池選用?h215mm半球形微孔曝氣器75套，每套服務(wù)面積為0.16m2，每套供氣量為2m3/h;每池設(shè)旋轉(zhuǎn)式潷水器1臺(tái)，出水量為50～100m3/h，潷水深度為1.7m，出水堰長(zhǎng)度為2.0m;每池設(shè)置2臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)、1臺(tái)剩余污泥泵，泵流量為10m3/h、揚(yáng)程為90kPa、功率為0.75kW。

　　選用三葉式風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備，單臺(tái)風(fēng)量為4.94m3/min、風(fēng)壓為500kPa、功率為7.5kW。

　　3.5 消毒池

　　1座，尺寸為1m×3m×2m，超高為0.3m，有效容積為5.1m3，水力停留時(shí)間為30min，加藥量為10mg/L。

　　3.6 污泥濃縮池

　　污泥濃縮時(shí)間為12h，間歇式運(yùn)行。濃縮池尺寸為2.0m×2.0m，泥斗底部尺寸為0.5m×0.5m，泥斗深度為1.0m，緩沖層取0.5m，超高為0.3m，沉淀區(qū)有效水深為2.0m，濃縮池總高3.8m。

　　3.7 污泥干化池

　　采用中心滲瀝管自然干化池，尺寸:3.0m×2.0m×1.2m，共設(shè)2格。

　　4、工藝調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果

　　4. 1 IC反應(yīng)器

　　IC反應(yīng)器的調(diào)試主要是進(jìn)行顆粒污泥的培養(yǎng)。接種污泥為某淀粉廢水處理廠UASB反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥。接種污泥濃度為34000mg/L左右，污泥量約18kgVSS/m3。該污泥呈黑褐色球形或橢球形，粒徑為0.5～1.7mm，沉降性能良好，SVI為30～40mL/g，VSS/SS為0.77。

　　在初始啟動(dòng)階段，采用原水加出水回流的進(jìn)水方式實(shí)現(xiàn)較低的容積負(fù)荷1.0kgCOD/(m3?d)，并根據(jù)出水揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度、pH值和COD去除率逐步提高IC反應(yīng)器的負(fù)荷。當(dāng)持續(xù)2天出水VFA濃度<300mg/L時(shí)，表示反應(yīng)器內(nèi)有足夠的微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行較徹底地分解，此時(shí)減少稀釋水量，以提高20%的容積負(fù)荷。當(dāng)出水VFA濃度在300～500mg/L時(shí)，應(yīng)維持原負(fù)荷不變，待VFA下降后再提高容積負(fù)荷。當(dāng)出水VFA的濃度>600mg/L時(shí)，此時(shí)仍保持進(jìn)水負(fù)荷不變，密切關(guān)注后續(xù)VFA的變化趨勢(shì)。當(dāng)出水VFA濃度>800mg/L時(shí)，則將負(fù)荷降至原來的水平，并保證反應(yīng)器內(nèi)pH值>6.5，若pH值降至6.5以下，則加堿調(diào)節(jié)pH值，待VFA濃度下降到300mg/L以下時(shí)，再逐步增加負(fù)荷。反應(yīng)器啟動(dòng)69天后，COD去除率穩(wěn)定在95%以上，達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。厭氧污泥中，顆粒直徑>0.5mm的占75%，最大粒徑達(dá)5mm，SVI從初始的95mL/g降到30mL/g，反應(yīng)器啟動(dòng)完畢。

　　4.2 SBR反應(yīng)器

　　SBR反應(yīng)器的啟動(dòng)主要是好氧活性污泥的培養(yǎng)、馴化。

　　SBR反應(yīng)器的接種污泥為西安市某污水廠二沉池的剩余污泥，采用間歇換水方式培養(yǎng)。IC反應(yīng)器出水經(jīng)過稀釋后，進(jìn)入SBR反應(yīng)器，當(dāng)經(jīng)過曝氣并出現(xiàn)模糊的絮凝體后，停止曝氣，經(jīng)過1天沉淀后排除上清液，再進(jìn)同濃度的新鮮廢水，繼續(xù)曝氣培養(yǎng)。每一濃度運(yùn)行3～7d，通過鏡檢觀察活性污泥的生長(zhǎng)情況，生長(zhǎng)良好時(shí)可適當(dāng)調(diào)高濃度，以后逐級(jí)提高廢水濃度，一直到IC反應(yīng)器出水濃度，然后進(jìn)行連續(xù)曝氣培養(yǎng)，直到活性污泥全面形成大絮團(tuán)。經(jīng)過半個(gè)月的運(yùn)行，混合液的SV30達(dá)50%以上，SVI為100mL/g左右。

　　4.3 運(yùn)行效果

　　IC+SBR工藝經(jīng)過2個(gè)多月的調(diào)試運(yùn)行后，出水水質(zhì)全面達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB61/224―2011)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，工程驗(yàn)收合格。表2為2018年2月1日―2月28日對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

　　5、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　該工程的厭氧反應(yīng)器采用相當(dāng)于2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成的IC反應(yīng)器。IC反應(yīng)器通過內(nèi)循環(huán)自動(dòng)稀釋進(jìn)水，有效保證了厭氧反應(yīng)器進(jìn)水濃度的穩(wěn)定性，并且水力停留時(shí)間較UASB反應(yīng)器短，更適合于處理可生化性好的廢水。

　　該工程總占地面積為420m2，總投資為126.7萬元，其中:土建21.16萬元，設(shè)備及監(jiān)控92.74萬元，安裝調(diào)試及其他12.80萬元。運(yùn)行費(fèi)用為1.72元/m3，其中電費(fèi)為0.90元/m3，藥劑費(fèi)為0.26元/m3，人工費(fèi)為0.56元/m3。

　　廢水處理量為240m3/d，COD去除率為98.5%，TN去除率為80%，SS去除率為87%，年運(yùn)行時(shí)間按360d計(jì)，則可減少向環(huán)境排放的COD約263.8t/a、TN約4.8t/a、SS約37.6t/a。

　　6、結(jié)語

　　①采用IC+SBR聯(lián)合工藝處理高濃度醫(yī)藥廢水，處理效果良好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)全面達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB61/224―2011)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　②采用IC+SBR聯(lián)合工藝處理高濃度醫(yī)藥廢水，運(yùn)行成本低，僅為1.72元/m3;每年可減少向環(huán)境排放COD約263.8t、TN約4.8t、SS約37.6t。(來源：西安工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院)