制藥廢水處理工程中的組合工藝

　　1、工程概況

　　某制藥企業(yè)主要生產(chǎn)心血管藥物、抗抑郁藥物、抗腫瘤、抗病毒藥物中間體，如:酰胺鹽酸鹽、環(huán)丙基胺化物、檸檬酸鐵、蔗糖羥基氧化鐵坦、依普羅沙坦游離堿、奈必洛爾游離堿等。該類制藥生產(chǎn)廢水含有的有機物種類多、濃度高，且含有大量的鹽分，嚴(yán)重抑制細(xì)菌的生長，無法直接進(jìn)行生化處理。本工程利用多效蒸發(fā)/高級氧化對廢水進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)行脫鹽、分解高毒性有機污染物，提高廢水的可生化性，再利用A2/O+MBR生化技術(shù)進(jìn)行處理，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)的三級標(biāo)準(zhǔn)。

　　合成制藥廢水往往具有水質(zhì)復(fù)雜、高濃度、難降解及高鹽度的特點。該類廢水中往往含有甲醇、甲苯、環(huán)己烷、硼酸、硫酸、甲基叔丁基醚等多種難降解和生物毒性物質(zhì)。本項目高濃度有機廢水含有大量非水溶性物質(zhì)，包括乙酸乙酯、甲苯及二氯甲烷，其非水溶性有機物的含量為5000mg/L，COD范圍為7.43×10⁴~7.48×10⁴mg/L，pH值在5左右。此外，本項目在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會用到大量的酸或堿，這些酸或堿經(jīng)中和后常以鹽的形式存在于廢水中，形成高鹽含量廢水，總鹽含量約為100000mg/L?，F(xiàn)有的合成制藥廢水的處理工藝主要有光氧化法、芬頓氧化法、臭氧氧化法、超聲氧化法和濕式氧化法，而預(yù)處理的常用方法有雙氧水堿性氧化、蒸餾和加熱堿性吹脫法、芬頓氧化法、鐵碳微電解法、高錳酸鉀氧化法等。

　　設(shè)計水量、進(jìn)出水水質(zhì)如表1-2所示。設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的三級標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計針對各污染物指標(biāo)的最終整體去除率分別為：CODCr去除率99%以上，BOD5去除率95%，NH3-N去除率95.5%，鹽分去除率96%。

　　注：①高鹽含量廢水，②高有機物含量廢水。

　　注：①參照《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)中的排入有城市污水處理廠的城市下水道系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)值。

　　2、廢水處理工藝流程

　　本制藥廢水的主要特點是鹽度高、組分變化大且具有生物抑制性，所以在廢水處理需要遵循分類分流的原則，即針對每股廢水的難處理物質(zhì)采取相應(yīng)的預(yù)處理方法進(jìn)行處理，將難降解物質(zhì)降低到一定指標(biāo)后將各股廢水收集入綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)行集中處理，通過生化處理等手段使廢水中的污染物得以降解和去除，從而實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。除此之外，化工企業(yè)在發(fā)展中產(chǎn)品從數(shù)量和種類上常會有很大的變異，難以準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)生的工藝廢水水質(zhì)狀況，而生化處理段對水質(zhì)情況最為敏感。因此，為了提高設(shè)計生化段對水質(zhì)變化的適應(yīng)性，在考慮采用前述預(yù)處理段計算水質(zhì)外，還要考慮應(yīng)對今后水質(zhì)發(fā)生較大變化后系統(tǒng)的適應(yīng)性?？紤]這一因素，本方案生化段采用進(jìn)水水質(zhì)最高限量的方式設(shè)計生化段進(jìn)水水。

　　高鹽含量廢水先通過管路系統(tǒng)流入隔油、收集池除去浮油及非水溶性有機物并調(diào)節(jié)pH值，在經(jīng)多效蒸發(fā)處理后與高有機含量廢水混合收集后采用芬頓試劑氧化和混凝沉淀預(yù)處理，出水與其他低濃度污水在綜合調(diào)節(jié)池混合。本工程預(yù)處理工藝采用“多效蒸發(fā)+高級氧化+混凝沉淀”，處理能力為200t/d。

　　預(yù)處理后的廢水與其他低濃廢水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池混合，經(jīng)混凝沉淀池，調(diào)節(jié)pH值并加藥沉淀，去除部分COD和SS后，再進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。生化處理段采用A2/O+MBR技術(shù)，廢水經(jīng)生化處理后排入園區(qū)管網(wǎng)。

　　3、主要處理構(gòu)筑物與設(shè)備

　　3.1 隔油收集池

　　該池用于儲存高濃度有機廢水和高鹽含量廢水，超聲波液位計2臺，撇油機2套，pH自動檢測儀2臺，提升泵(含引水罐)4臺。通過超聲波液位計自動控制液面高度。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為17.45m×16.5m×6.05m，有效停留時間30h。

　　3.2 混凝沉淀池

　　該池主要利用沉淀去除水中的懸浮物。該池設(shè)有攪拌機2個，布水裝置1套，污泥提升泵2臺。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m。

　　3.3 綜合調(diào)節(jié)池

　　該池用于集中低濃度有機廢水和預(yù)處理后的廢水，勻化水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量。設(shè)有超聲波液位計1臺，潛水?dāng)嚢铏C6套，提升泵3臺。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m，有效停留時間1.3d。

　　3.4 水解酸化池

　　綜合廢水進(jìn)入水解酸化池后，在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程，從而改善廢水的可生化性。設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C8套，布水裝置8套，污水循環(huán)泵16臺，組合型填料840m3。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m,有效水深7.9米，有效停留時間2.0d。

　　3.5 缺氧池

　　缺氧池是利用微生物在缺氧條件下降解有機物。池內(nèi)設(shè)有DO測定儀4套和潛水?dāng)嚢铏C8套。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為30.4m×23.2m×9.15m，有效水深7.9米，有效停留時間2.0d。

　　3.6 好氧池

　　經(jīng)缺氧池處理后的廢水進(jìn)入好氧池，利用占主導(dǎo)地位的好氧微生物，在沖氧曝氣后，對水中的有機物進(jìn)行進(jìn)一步的利用分解為H2O和CO2。水解酸化池、缺氧池和好氧池組成了A2/O工藝，能夠達(dá)到較好的脫氮除磷效果。該池設(shè)有曝氣系統(tǒng)104套，MBR系統(tǒng)2套，攪拌機4個和污泥泵4臺。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為18.9m×23.1m×7.15m,有效水深5.2m,有效停留時間1.8d。

　　4、工藝控制要點和系統(tǒng)運行情況

　　制藥廢水高濃度廢水的有機物濃度和含鹽量特別高，在進(jìn)入生化處理系統(tǒng)前，需要分別通過MVR法將含鹽量降低至5mg/L左右，芬頓試劑氧化法和混凝沉淀法將COD降低至14000mg/L左右，最終生化入水的B/C比從0.08提升為0.32，然后在綜合調(diào)節(jié)池將其他低濃度有機廢水和經(jīng)預(yù)處理后的廢水混合，利用A2/O工藝對水進(jìn)行更進(jìn)一步的脫氮除磷，污泥回流比控制在80%時，好氧池DO值控制在2.5mg/L左右，CODCr去除率最高可達(dá)92%以上出水質(zhì)量濃度最低可達(dá)到180mg/L左右，可達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放要求。芬頓氧化工藝控制要點：進(jìn)水pH值為3.5～3.8，加藥濃度控制COD：H2O2：Fe2+=1：2.12：3.18，芬頓氧化時間為200min,在酸性條件下,亞鐵離子催化H2O2產(chǎn)生?OH,進(jìn)攻有機污染物,將其有機物分解成小分子物質(zhì)。從實際檢測結(jié)果來看，出水COD基本穩(wěn)定在180～220mg/L，可達(dá)標(biāo)排放。其他主要水質(zhì)指標(biāo)如表3、表4所示。

　　注：以上數(shù)據(jù)由第三方于2018年9月監(jiān)測，各指標(biāo)均為8個樣品的平均值。

　　注：以上數(shù)據(jù)由第三方于2018年9月監(jiān)測，各指標(biāo)均為8個樣品的平均值。

　　5、結(jié)語

　　(1)采用分質(zhì)分流和MVR/高級氧化/生物法工藝處理是可行的，出水水質(zhì)達(dá)到達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)的三級標(biāo)準(zhǔn)，整體去除率分別為：CODCr去除率99%以上，BOD5去除率95%，NH3-N去除率95.5%，鹽分去除率96%。

　　(2)多效蒸發(fā)器的CODCr去除率75%以上，鹽分去除率93%以上。

　　(3)芬頓氧化技術(shù)控制要點：進(jìn)水pH值為3.5～3.8，加藥濃度控制COD：H2O2：Fe2+=1：2.12：3.18，芬頓氧化時間為200min。(來源：臺州市污染防治工程技術(shù)中心，臺州市生態(tài)環(huán)境局椒江分局)