MBR工藝處理制藥廢水

張博然

摘 要：MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor），是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術，用超濾膜分離方法替代了傳統活性污泥處理系統中的二沉池和砂濾系統。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質分類，有天然膜（生物膜）和合成膜（有機膜和無機膜）。與許多傳統的生物水處理工藝相比，MBR具有以下主要特點：出水水質優質穩定；可去除氨氮及難降解有機物；操作管理方便，易于實現自動控制；占地面積小，不受設置場合限制；易于從傳統工藝進行改造。本文介紹MBR工藝處理制藥廢水的特點并對相關處理工藝進行分析。

關鍵詞：MBR；工藝；廢水

1967年第一個采用MBR工藝的廢水處理廠由美國的Dorr-Oliver公司建成。1977年，一套污水回用系統在日本的一幢高層建筑中得到實際應用。2000年初，清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的MBR系統，用以處理醫院廢水，目前運轉正常。MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor），是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術。MBR是一種先進的污水處理技術，用超濾膜分離方法替代了傳統活性污泥處理系統中的二沉池和砂濾系統[1-2]。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質分類，有天然膜（生物膜）和合成膜（有機膜和無機膜）。與許多傳統的生物水處理工藝相比，MBR具有以下主要特點：出水水質優質穩定；剩余污泥產量少；可去除氨氮及難降解有機物；操作管理方便，易于實現自動控制；占地面積小，不受設置場合限制；易于從傳統工藝進行改造[3-5]。本文介紹MBR工藝處理制藥廢水的特點并對相關處理工藝進行分析。

1 制藥廢水的特點

目前，工業廢水和城市生活廢水是我國水環境污染的污染源之一，含有高濃度有機廢水的污染源日益增多。制藥工業廢水主要包括合成藥物生產廢水、抗生素生產廢水、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。制藥工業廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深、含鹽量高、生化性很差，屬難處理的工業廢水。制藥行業廢水中含有的主要污染物有懸浮物（SS）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）、化學需氧量（COD）、氰化物及揮發酚等有毒有害物質。

2 膜生物處理技術特點

生物處理技術具有可使生物處理單元內生物量維持在高濃度，減少生物反應器的占地面積；使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解；可采用反沖洗和化學清洗減緩膜通量的下降，維持MBR系統的有效使用壽命；分離工藝簡單，占地面積小，出水水質好；剩余污泥產生量少，污泥處置費用低；能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開，可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌的生長；工藝簡單，操作方便，可以實現全自動運行管理等特點。

3 工程概況

某制藥股份有限公司是一家以生產中成藥制藥為主的企業，該公司中藥加工生產過程產生的廢水為間歇式排放，其水量及水質波動范圍較大，屬中等濃度有機廢水。企業主要廢水包括中藥飲片廢水主要來自藥材的清洗和浸泡水、機械的清洗水以及炮制工段的其它廢水，一般為輕度污染廢水，COD大約在200mg/L左右；提取、分離和濃縮廢水含有木質素、木質蛋白、果膠、半纖維素、脂蠟、木糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等化合物，膠體和固體物質的濃度都很高。廢水具有水量間歇排放，水質波動較大；廢水pH值波動較大；排放廢水溫度較高，帶有顏色和中藥氣味等特點。

4 工藝流程

MBR工藝處理制藥廢水主要工藝流程：原水→格柵→調節池→提升泵→生物反應器→循環泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統→排入市政管網。MBR工藝處理制藥廢水主要設備粗格柵1臺、細格柵1臺、調節池提升泵1臺、膜組件1套、抽吸泵2臺、風機2臺、反洗泵1臺、污泥泵1臺、調節池1臺、兼氧池、膜池、消毒池、曝氣頭。

5 運行效果

該工程于竣工后，經過一段時間的調試運行，設備運行一切正常，并無異常出現；正式投入運行后，設備穩定、出水水質也較為穩定，水檢測結果穩定，沒有出現任何超標現象，符合國家排放標準。

6 討論

隨著醫藥工業的發展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，由于制藥廢水成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深、生化性很差，很難處理。MBR（膜生物反應器）處理工藝具有工藝流程簡單、處理效果穩定、管理便利等技術優勢。采用MBR（膜生物反應器）處理工藝技術可避免傳統工藝處理廢水過程中含有部分殘留的藥物物質，抑制了微生物的生長、繁殖，造成污泥膨脹，最終使生化處理失效的現象。但該工藝也存在膜容易被污染，運行一定時間后要對膜進行反沖洗并隨著運行時間增加，反沖洗的周期不斷縮短；制造成本高，能耗較高；工程建設地位于中國北方地區，冬季氣溫較低，對生物處理不利，為保證處理設施完全發揮作用，設計中對污水管道采取適當的保溫措施或其他保溫的方式處理；膜材料價格較貴等缺點。隨著生產膜技術不斷發展，膜材料質量不斷提高和成本不斷下降，該技術運用將越來越廣。

參考文獻

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