合成制药废水处理工艺

合成制药废水处理工艺合成制药废水处理工艺更新时间：2015-02-0221:05来源：环境工程学报作者:阅读：1558网友评论0条制药废水特别是化学合成制药废水往往具有水质复杂、污染物含量高、生物难降解物及有毒有害物多等特点，是工业废水处理的难题和重点。针对不同种类制药废水的特点，进行处理工艺的研究和推广是近年来工业废水处理领域的研究热点之一。两相厌氧消化（TPAD）系统是20世纪70年代初美国Ghosh和Pohland根据厌氧消化过程产酸和产甲烷两阶段中起作用的微生物在种群组成和生理生化特性方面的差异，开发的采用两个独立反应器串联运行的厌氧生物处理工艺。由于其具有较好的稳定性和去除效果，且产酸相可减少毒性或抑制性物质对产甲烷细菌不利影响，许多学者采用两相厌氧工艺处理制药废水。买文宁研究了其处理抗生素废水的效果，施悦对用其处理中药废水进行了试验研究，赵胜利等以两相厌氧/好氧系统处理白霉素废水，均取得了较好的处理效果。然而生产原料和生产过程的不同导致各种制药废水性质千差万别，处理方法也并不一定通用。由于目前尚无两相厌氧工艺应用于麻醉药品类制药废水处理的报道，笔者进行了CSTR与UASB两相厌氧系统处理重庆某医药化工厂麻醉药品生产废水的试验，主要考察各相启动特性和处理效果，为实际运用两相厌氧工艺处理此类废水进行探索。1试验材料与方法1.1试验装置及流程试验装置如图1所示。产酸反应器和产甲烷反应器均由有机玻璃制造。流量由计量补液泵控制，反应器内水温由加热装置控制在（35±1）℃。（1）产酸反应器。R1为连续流搅拌槽式产酸反应器，内设搅拌装置，通过水封保证反应区良好的密封条件，有效容积为15.2L。（2）产甲烷反应器。R2为上流式厌氧污泥床（UASB）反应器，总容积为43L，有效体积为39.7L。反应区内径为190mm，高1050mm，有效体积29.8L；沉降区内径290mm，高150mm，有效体积为9.9L。底部为倒扣锥形，锥角为45°，锥高为95mm，锥形最底部开口接进水管。从距离反应器底部100mm起，沿反应器垂直向上每隔200mm设置孔径5mm的取样口1个，取样口共5个。（3）中间调节槽为底部呈锥角65°的倒扣锥形、容积20L的自制水槽，调节进入R2反应器的废水pH。需定期排出沉淀在底部的从R1洗出的污泥。1.2试验水质和接种污泥以某制药厂综合生产废水为原水来配制底物，用KH2PO4补充废水中缺乏的营养元素P，并适量添加微生物生长需要的K、Mg、Fe、Co、Ni等微量元素。该制药厂主要生产麻醉剂原料药，废水COD高（≥20000mg/L）、酸度高（pH=3左右）、可生化性差（B/C约为0.2），属于高浓度难降解工业废水。直接从其他厌氧处理设施引入厌氧污泥是最简便的做法，国外研究者常以厌氧颗粒污泥接种，国内由于运行的厌氧处理设施较少，将此方法用于实际工程困难较大。研究表明，好氧活性污泥作为杂菌体，其内部存在厌氧菌核，如果控制好厌氧发酵条件，就能够顺利实现好氧污泥的转型，将其中的厌氧菌群培养成优势菌种。各好氧污水处理设施每天要排放大量剩余活性污泥，以这些剩余活性污泥作为接种污泥引入厌氧处理设施是一种非常经济实用的方法。因此，本试验采用好氧剩余污泥作为接种污泥。接种污泥取自重庆大渡口污水处理厂，由于污泥中含有絮凝剂，试验前曝气培养一周，并加入少量制药废水使污泥初步适应。产酸、产甲烷反应器的污泥接种量分别为9、28L，分别占有效容积的60%、70%，接种污泥的VSS/SS为0.45。1.3分析项目与方法在两相厌氧反应器启动过程中，对产酸相、产甲烷相进出水的COD、pH、挥发性脂肪酸（VFA，以乙酸计）等指标进行定期采样测定，使用光学显微镜观察污泥形态，以观测反应器的启动情况，具体的分析方法及测定频率见表1。表1分析方法及测定频率1.4启动方法采用低负荷启动方式，启动过程中交替提高进水COD与进水流量（参数见表2）。快速提高进水COD可使产酸反应器尽快保持在酸性条件下，增大进水流量可洗出产酸反应器中的絮泥和产甲烷菌，并使污泥在较好的水力条件下生长。启动开始的3d，将中间槽沉淀下来的污泥回流到产酸反应器中，减少因采用好氧污泥接种带来的污泥流失，之后不再回流，转为定期排出。启动过程维持产酸反应器进水pH在5.5~6.5，每天两次向中间槽投加NaHCO3，调节产甲烷相进水pH在7.0±0.3。同时为创造更有利形成颗粒污泥的条件，通过出水回流增大产甲烷相内水流上升速度，从而保证产甲烷相处于最佳条件。表2启动阶段操作参数2结果与讨论2.1启动过程中COD的变化情况启动过程中的COD容积负荷（VLR）、COD变化情况如图2、图3所示。从表2、图2及图3可以看出，启动1~10d，整个系统进水COD及负荷增加较慢，可视为微生物逐渐适应新环境的过程。R1