高浓度有机制药废水的中试处理

抗生素制药废水中的污染物来自发酵过程中的残余营养物、残余抗生素及中间产物、硫酸盐等，麻黄素废水中含有木质素、单宁和苯等，COD高，SS高，均属于有害难降解的高浓度有机废水[1]。针对这些特点，中试实验利用优势工程菌采用了水解-厌氧-好氧组合新工艺，设计规模为3m3/d，经过3个月的试验，各项指标达到了设计要求。1试验方法与材料1.1水解(酸化)的机理生化法是治理有机废水的主要方法之一，根据微生物的生理种群，把当前较为公认的厌氧消化分为三段理论模式。水解（酸化）是厌氧消化过程的第一、二两个阶段。但与厌氧消化追求的目标不同，在第一（水解）阶段，是在水解与发酵菌的作用下，将难溶物溶解为可溶性物质，大分子物质降解为小分子物质，难生化物质转化为可生化降解物，水解形成的小分子物质被细菌用于进行发酵的碳源和能源。第二（酸化）阶段，在产氢产酸菌的作用下，将水解产物转化为氢、CO2、H2S和有机酸。水解酸化菌为兼性和专性厌氧菌，种类很多，这类菌群世代时间短，繁殖快，代谢有机物能力强[2]，从而使后续的厌氧、好氧生化处理时间大大缩短，有机污染物的去除率。和设备的利用率在为提高。1.2菌种采集及培养接种污泥取自北京燕京啤酒厂污水处理站污泥浓缩池，用选择性培养基培养并逐步投加实验用的制药废水，置30℃封闭环境培养，7d为一周期，每个周期结束后，将菌液移至新鲜培养液中，重复培养，逐渐提高菌液浓度，作水解(酸化)单元的接种液。厌氧甲烷菌由中日环境保护友好中心日本专家提供，好氧菌取自城市污水处理厂。1.3试验废水水质和水量根据厂家的实际情况，中试研究的混合废水是按照土霉素、灰黄霉素和麻黄素产生的废水量，按比例混合而成，其水质指标见表1。1.4试验装置与试验方法1.4.1试验装置图1为试验工艺流程示意图，本系统主要由水解（酸化）池，UASB反应器及曝气池所组成。废水用铁屑滤床作前处理后，由泵提升至水解池内反应，流出的废液再经泵打入UASB反应器作厌氧消化处理。曝气池为生物接触反应装置，即在装置内投入高浓度有机制药废水的中试处理王金梅，柯艳霞，马丽雅（承德石油高等专科学校化学工程系，河北承德067000)摘要:采用水解-厌氧-好氧生化新工艺,较系统地对抗生素工业废水和麻黄素植物提取废水中有机物的降解进行中试实验,验证实验室试验所采用的预处理、温度、pH值、水力停留时间、进水有机物浓度等参数对生化处理工艺的影响,中试规模为3m3/d。实验结果表明,在中试稳定运行时,废水COD总去除率可达到97.6%,经混凝处理出水COD平均浓度可达到地方的排放要求(COD≤300mg/L)。关键词:制药废水;中试处理;水解-厌氧-好氧工艺中图分类号:X703.1文献标识码:B文章编号:1000-3770(2007)03-076-03收稿日期：2005-12-28基金项目：河北省自然科学基金资助项目(502403)作者简介：王金梅（1967-），女，讲师，从事高浓度有机废水处理的研究和教学工作；联系电话：0314-2108012；E-mail：wjm8585@sina.com。指标CODBOD5SO42-SSpH浓度(g/L)12～184～83.0～5.03.5～7.56.8～7.2表1中试混合废水水质状况Tabel1Waterqualityofmixturewastewaterinpilottest图1中试试验工艺流程Fig.1Thetechnologicalprocessforthepilottest第33卷第3期2007年3月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.33No.3Mar.,200776一定量的填料进行挂膜，在此基础上再投加一定量的活性污泥，形成生物膜与活性污泥的复合式反应系统。1.4.2试验方法本试验首先在实验室试验的基础上[3]对各个单元反应器的主要操作运行条件进行了研究，包括各个单元的进水COD浓度、生化温度、水力停留时间、pH值试验条件（如表2所示）。各单元按表2所列试验项目进行了长期的运行试验。运行过程中每隔一定时间取样，测定进水，反应器上清液和系统出水的COD浓度变化及其它指标变化。2结果与讨论2.1水解(酸化)反应结果2.1.1水解(酸化)反应的启动调试经过混合后的废水，通过铁屑过滤送入水解池，然后向水解池中投入500mg/L已培养好的适宜此废水的优势菌液300kg，加废水以2.0g/L浓度进行生化反应，7d后连续进水，间断地调整进水浓度，进水流量为120L/h，水解（酸化）启动阶段运行结果见图2。从图2可以看出在水解（酸化）反应器启动结束时，进水COD去除率稳定在40%左右，说明COD去除率不高，主要原因是有机物转换成各种有机酸等小分子，有机酸同样给COD作贡献，但废水的可生化性大幅度提高，在此期间出水COD浓度维持