微电解_芬顿_UASB_A_O_生物接触氧化法处理制药废水_万金保

化学合成类制药废水成分复杂、COD高，水质不稳定，废水中的甲苯、苯胺类有机物不仅难降解，而且具有生物毒性，会抑制微生物的生长[1-2]。采用单一的物化、生物法难以做到达标排放，故常用“物化-生物”联用法进行处理[3]。如铁碳微电解-UASB-生物接触氧化法、铁碳微电解-H2O2耦合类Fenton法、铁碳微电解-上流式厌氧污泥床（UASB）-A/O-混凝沉淀法、微电解-Fenton试剂氧化-A/O工艺、预处理-UASB-A/O-高级氧化法等[2-6]。微电解和芬顿氧化技术因操作简单、处理效果好等特点，已成为预处理制药废水的有效途径。江西某化学合成制药厂以丙炔醇为原料，经氨氧化、缩合、醇析、精制工艺生产磺胺嘧啶。磺胺嘧啶化学结构中含有苯胺基团，是一种磺胺类抗生素，属于广谱抗菌药。生产磺胺嘧啶的化学反应步骤较多，反应过程中需要大量消耗多种化学原料，且原料利用率不高，大部分原料进入生产废水中，导致生产废水中含有多种难降解有机物[7]。根据该制药废水的特点并经综合经济技术分析，采用微电解-芬顿-UASB-A/O-生物接触氧化法对其进行处理，以期最终出水水质达到GB21904－2008要求[8]。1工艺流程生产磺胺嘧啶排放的废水含有大量难降解有机物，其中还包括有毒有害物质如甲苯、硝基苯、苯胺类等。其日常废水主要包括工艺废水、设备和地面冲洗废水等，混合废水总量约为100m3/d，pH为5.0～8.0，NH3-N、SS的质量浓度分别为90～120、400～680mg/L，COD和BOD5分别为6.0～7.0g/L和1.2～2.4g/L。设计出水水质需满足GB21904－2008的要求，即COD和BOD5分别为120mg/L和25mg/L，SS、NH3-N的质量浓度分别为50、25mg/L。针对该废水的特点，采用微电解-芬顿-UASB-A/O-生物接触氧化法进行处理。其工艺流程如图1所示。制药废水首先进入调节池，通过加H2SO4将废微电解－芬顿－UASB－A/O－生物接触氧化法处理制药废水万金保1，余晓玲1，吴永明2，邓觅1（1.南昌大学资源环境与化工学院，鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室，330031；2.江西省科学院鄱阳湖研究中心，330096：江西南昌）摘要：针对化学合成类制药废水具有成分复杂难降解、COD高、出水不稳定等特点，采用微电解-芬顿-上流式厌氧污泥床（UASB）-A/O-生物接触氧化法对其进行深度处理。介绍了工艺选择的依据、工艺流程、工艺参数及运行效果。实际运行结果表明，该工艺处理效率高、运行稳定。最终出水COD、BOD5和SS、NH3-N的质量浓度分别为74mg/L、19.4mg/L和16、9.1mg/L，去除率分别为98.9%、99.2%和97.7%、92.1%，出水水质满足GB21904－2008排放要求。关键词：制药废水；微电解；芬顿氧化；上流式厌氧污泥床（UASB）；A/O中图分类号：X787文献标识码：B文章编号：1000-3770(2019)07-0133-003收稿日期：2018-07-24基金项目：江西省教育厅科技落地计划项目（GJJ12433）；江西省科学院产学研合作资金项目（2016-ycxy-11）；江西省研究生创新专项资金项目（YC2016-B008）作者简介：万金保（1952－），男，教授、博士生导师，研究方向为水污染控制及资源化联系电话：0791-88305941；电子邮件：1542875788@qq.com图1废水处理工艺流程Fig.1Flowdiagramofwastewatertreatmentprocess第45卷第7期2019年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.45No.7Jul.,2019DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2019.07.029133水pH调至2.0～3.0后，经提升泵泵入含有铁碳组合填料的微电解塔，利用铁碳微电解系统的氧化还原作用，使废水中难降解的有机物断链、开环，转变为易降解有机物，从而提高废水的可生化性，同时也避免废水中有毒有机物影响后续处理设施中微生物的正常生长。微电解塔出水自流进入芬顿氧化池，利用铁碳微电解产生的Fe2+与投加的H2O2发生催化氧化反应，生成具有强氧化性的羟基自由基，从而降解废水中难降解有机物。经芬顿氧化反应后的废水进入中和絮凝池，通过加入NaOH将废水pH回调至8.0～8.5后，加入适量絮凝剂聚合氯化铝（PAC）和助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）去除废水中大量的SS。接着由提升泵提升至UASB反应器中发生厌氧反应，降解废水中的有机物，提高BOD5/COD，并将废水中的有机氮转变为氨氮。UASB反应器出水自流进入A/O反应池（内部设置回流装置），通过硝化和反硝化作用大幅度降低废水中