二级UASB厌氧工艺在制药废水中的应用_庞艳

二级UASB厌氧工艺在制药废水中的应用庞艳冀强勾怀亮王伟伟冀贞泉(济南啤酒集团白马山啤酒厂环保科研所,济南250022)胡雪莲叶新强彭晓瑛(济南市环境监测站,济南250022)林峰(济南市环境监理总站,济南250022)摘要抗菌素制药污水复杂,其CODCr高达39000mgL,硫酸盐的浓度在6500mgL左右,常规工艺很难处理,山东某制药厂采用了二级厌氧工艺处理此类废水,取得了良好的处理效果和经济效益。关键词制药废水二级厌氧工艺生物脱硫1引言某企业在经生物发酵法生产各种医药及其制剂的过程中,排放大量发酵滤液和洗涤水及冲地水,这些高浓度有机废水若不经过综合处理而直接外排,将严重污染饮用水源和地下水。为此,该企业对原有的污水处理站(采用水解调节,深层曝气,生物接触氧化)进行改造,在进行大量试验的基础上,确定采用二级UASB厌氧工艺作为高浓度有机污水的预处理好氧生化的工艺改造,工程于2003年12月施工完毕,经过近6个月的试运行,出水完全达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-96)中行业二级标准。2生产工艺流程生产工艺流程见图1。图1生产工艺流程该生产工艺流程中排放的废水中CODCr浓度高,其中主要为发酵残余基质及营养物,溶媒提取过程的萃余液,经溶媒加吸后排出的蒸馏釜残液。离子交换过程排出的吸附废液,水中不溶性抗菌素的发酵滤液,以及染菌倒罐废液等;废液中的SS主要为发酵的残余培养基质和发酵产出的微生物菌体;该生产废水硫酸盐浓度高,在好氧条件下硫酸盐的存在对生物处理影响相对较小,但对厌氧生物处理有抑制。该生产工艺产生的废水水质成分复杂,中间代谢产物,表面活性剂提取分离残留的高浓度酸、碱、有机、无机等原材料成分复杂,影响生物反应活性。3水质水量分析该厂新上生产盐酶素及粘杆酶素技改项目,使发酵滤液污染物浓度大幅度升高,CODCr升至39000mgL,现有污水处理设施远远不能满足新的要求,所以需对现有设施进行全面改扩建,确保处理后的污水达标排放,根据厂方提供数据,水质水量见附表。附表废水水质水量项目水量m3·d-1CODCrmg·L-1BOD5mg·L-1SSmg·L-1pHSO2-4mg·L-1氨氮mg·L-1发酵滤液500390001900050005～66500100洗涤冲地水10006003003006～9--齐鲁制药厂平阴分厂制药废水经处理后应达到(GB8978-96)中行业二级标准CODCr≤300mgL,BOD5≤100mgL,SS≤150mgL,氨氮≤800mgL,色度≤80倍,pH6～9。4原有工程分析原污水处理工艺流程见图2。图2原污水处理工艺流程原有主要设施工艺参数及运行状况水解调节池半地下式钢混凝土结构,池总容积1386m3,采用厂内压缩空气搅拌。因池内无布水25环境工程2005年8月第23卷第4期DOI:10.13205/j.hjgc.2005.04.008器,出现短流现象;内设半软性填料,已老化。深层曝气池半地下式钢混凝土结构,半地上钢结构,池总容积1746m3,采用压缩空气曝气,投加粉末活性炭,池底曝气器2部分破损。生物接触氧化池半地下式钢混凝土结构,池总容积1355m3,采用厂内压缩空气曝气,穿孔管布气,动力消耗大,内设软性填料,已结球老化。终沉池半地下式钢三合板结构,辐流式沉淀池,内设导流装置及刮泥机。污泥脱水机采用1m带式污泥脱水机1套,每天工作10h,配G50单螺杆泵1台,投药系统1套。污泥调质槽1套。由于新上生产盐酶素及粘杆酶素技改项目,使发酵滤液污染物浓度大幅度升高,CODCr达39000mgL,故原有污水处理设施远远不能满足新的要求,所以需对其进行全面改扩建,确保处理后的污水达标排放。5改造后的工艺流程改造后的工艺流程中有些主要设施是对原有的进行了改造,有的是根据工艺要求及处理标准增设的处理设施。调节池设计流量500m3d,停留时间8h,有效容积167m2,池总容积200m3。地下式钢筋混凝土结构,配备了混凝剂溶解投加箱,增设了石灰加药系统,采用压缩空气搅拌。一体化沉淀器钢制设备,反应时间30min;沉淀池1.0h。集水池设计流量10000m3d,停留时间40min,有效容积27m3,地下式砖混结构。产酸及硫酸盐还原相厌氧反应器设计流量10000m3d,CODCr容积负荷15.0kgm3·d,SO2-42.1kgm3·d,水力停留时间1d,有效容积1000m3,池总容积1127m3,内设配水器及三相分离器,采用中温厌氧,内配热交换器,池内回流泵。脱硫反应器气水比1∶5,气体强度200m3h,脱硫时间30～40min。产甲烷相厌氧反应器设计流量1000m3d,CODCr容积负荷3.60kgm3·d,停留时间3d,有效容积300m3,池总容积3176m3。内设配水器及三相分离器,沼气产