生物制药废水预处理研究_牟善良

收稿日期:2006-03-26作者简介:牟善良(1976-),男,硕士学位,临沂师范学院化学系教师。生物制药废水预处理研究牟善良1,薛以胜2(1.临沂师范学院化学系,山东临沂276005;2.山东广播电视大学,山东济南250014)摘要:采用小型动态厌氧反应器(UASB)法和直接混凝两种方法对生物制药产生的废水进行预处理试验研究。结果表明:针对CODcr浓度为18000mg/L的废水,经USBA系统20小时处理,排放水质能达到CODcr≤5000mg/L以下。关键词:混凝;UASB;污水处理中图分类号:X787文献标识码:A文章编号:1008-3340(2006)03-0069-02生物制药产生的废水是一种高浓度的有机废水,其中含有较多的悬浮性有机物质。由于生物制药生产过程为间歇式,因此废水排放时水质变化很大,如果废水直接排入河中,将对周围生态环境造成严重的污染。生物制药废水来源主要为发酵液提取后和清洗各种反应器、容器的废水。此废水中含有大量的生物菌体和其他杂质,悬浮物含量很高。由于受到发酵生产过程间歇性的影响,废水水量和水质变化很大,若直接排放进河流,则会对河流下游生产生活用水提取口水质造成严重污染。按照环保部门要求,生物制药废水排放应该达到GB8978-1996规定的二类一级排放标准。某公司生物制药废水水质指标如表1所示。目前国内处理类似废水主要采用混凝沉淀-中温厌氧-SBR法和UASB-AB-气浮法工艺处理[1][2],但各企业的废水水质差异较大,处理工艺不能照搬照套,需要做一系列试验研究才能确定最佳实验方案。根据以上废水水质及该企业原有废水处理设备设施情况,我们拟选用物化及单纯生化工艺进行处理。1仪器装置及实验方法1.1废水处理混凝剂的选择选用该企业污水处理系统正在使用的聚合氯化铝作混凝剂,混凝过程以烧杯为实验容器,采用上海标本模型厂JB.90-S数显电动搅拌机作为搅拌装置。1.2废水生化处理的反应器生化处理装置为自制钢质UASB反应器,反应器为圆柱状容器,直径400mm,高4200mm。在不同高度加装玻璃视镜以便对反应器内反应情况进行观察。采用底部穿孔管进水,溢流出水,三相分离器,高低可调[3]。1.3生化处理用菌种针对该企业生物制药废水CODcr高、BOD5高的特点,分别采用该企业原有污水处理系统中筛选和驯化的菌种,这些菌种对去除蛋白质、淀粉、糖、纤维素等物质有较好的效果。1.4UASB实验装置的启动将该企业原污水处理系统中的厌氧污泥加入实验装置中,高度约1200mm,用计量泵向实验装置中通入稀释的生物制药废水,浓度由稀至浓。经过两周的培养、筛选和驯化后,开始连续通入未经稀释的原水进行实验,实验连续进行3个月,对比一系列条件下的实验结果,进行了分析。1.5实验测试方法根据废水的水质(见表1),将CODcr的测定量作为检验本实验效果的主要评价指标,其测定方法采用重铬酸钾法[4]2实验结果及分析69山东电大学报2006年第3期由于该废水是一种可生化性较好的废水,BOD5/CODcr达0.7以上,本实验采用直接的生化方法对废水进行试验。2.1厌氧处理时间对废水处理效果的影响为了掌握实验装置的最佳停留时间,我们对浓度为18000mg/L,pH值为7.0-7.2的废水进行了不同水力负荷下处理效果的影响试验,结果见图1.由上图可以看出:延长废水在处理装置中的停留时间,可以提高废水CODcr的去除率,结合该企业原有污水处理设备的要求及技术经济性因素,可选择20h作为UASB处理阶段的最佳停留时间。此时废水的CODcr从18000mg/L降至4900mg/L,CODcr去除率达到73%。2.2废水水质对CODcr去除率的影响从废水的水质情况可知,该废水的水质变化较大,经调节池均化后,水质情况仍有一定的波动,CODcr范围在13000mg/L到20000mg/L之间。为了解废水CODcr变化对废水的处理效果的影响,我们设计了一组进水CODcr值变化对CODcr去除率及出水CODcr值影响的实验。通过实验我们发现:进水CODcr在13000/L～20000mg/L之间时,UASB反应器对CODcr的去除率都大于70%以上,出水CODcr≤5800mg/L。能够满足现有污水处理系统的水质要求(CODcr≤6000mg/L)。2.3废水pH值控制UASB系统使用的产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近,6.6-7.4较为适宜,最佳pH为7.0-7.2。因此在实验中我们对废水pH进行了定时检测,确保pH均在6.8-7.2的范围内。2.4直接的混凝物化处理直接的物化混凝方法对废水处理的结果及分析:由于该废水含悬浮的物质较多,因此,考虑本试验中采用加入混凝剂的物化处理方法,试图去除部分有机悬浮物质及溶解性物质,以减少UASB系统的负荷。根据对Co