高級氧化工藝預處理制藥廢水的研究

韓飛

摘 要：結合實際試驗研究，詳細介紹了高級氧化工藝處理制藥廢水的工藝流程以及其主要設計參數，分析了處理效果。該工藝具有較好脫色效果，運行穩定，系統處理后排放出水達到指標要求，值得在制藥廢水處理工作中發展應用。

關鍵詞：高級氧化工藝；微電解；制藥廢水；廢水處理工程

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.117

在制藥產業生產運行過程中，其廢水排放處理率低于30%，使得制藥廢水成為了影響水質不可忽視的污染源。制藥廢水具有極大的生物毒性，成分復雜且可生化性差，運用傳統物化處理及生物處理效果低下，不能有效處理，無法達到排放標準。因此，高效的廢水處理工藝對于制藥廢水問題的解決具有極大的現實意義。本試驗運用高級氧化工藝對制藥廢水進行預處理，并結合有效處理方案，以達到出水排放標準。

1 工程概況

同步建設了一期廢水處理工程，二期生產線開始時同步建設二期廢水處理工程。但在一期建設過程中，兼顧了二期廢水水質情況，為其進行了預留。

一期廢水處理工程廢水主要來自化學合成原料藥、制劑生產廢水、設備沖洗水、地面沖洗水以及生活污水等，根據公司實測數據，并考慮了余量系數，一期廢水處理工程設計規模為120 m3/d。二期生產線建成后，據水量分析預測，二期廢水處理工程共計處理規模為240 m3/d。

2 工藝流程

通過對該制藥廢水的水質分析、小試及考察相似工程實踐，工程采用預處理-上流式厭氧污泥床（UASB）-A/O-高級氧化工藝，其中，預處理采用鐵炭微電解和H2O2高級氧化。工藝流程如圖1所示。

根據廢水水質特點，原料藥生產廢水進入集水池后，流入中和反應沉淀池進行脫磷除油處理，去除一部分磷酸鹽及油類；通過鐵炭微電解和H2O2高級氧化預處理，可提高廢水水質的可生化性；與其他廢水（設備、地面沖洗水，生活污水等）在調節池中均勻水質水量，由水泵提升進入UASB池。

在厭氧微生物作用下，分解掉污水中的難降解物質，再進入A/O反應池中，通過好氧微生物與兼氧微生物降解掉其中的有機物，并通過硝化液回流去除氨氮；污水沉降去除水中的懸浮物質后進入高級氧化池中，通過臭氧的氧化分解作用，去除污水中難降解污染物質，最后通過曝氣生物濾池（BAF），進一步去除SS、COD、BOD、氮和磷等，從而實現污水的達標排放。

3 主要構筑物及設計參數

3.1 格柵及集水池、事故池

廢水經過人工格柵可去除廢水中大塊漂浮物。格柵井采用磚混結構，尺寸為3.0 m×0.5 m×1.8 m，內設1臺不銹鋼人工格柵HF400，柵隙為5 mm。

格柵出水進入集水池，調節水質、水量，可保證后續處理的連續穩定運行。集水池尺寸為10.5 m×6.3 m×4.0 m（利用原有集水池）、事故池尺寸為10.5 m×18.0 m×5.0 m（新建），2個池合計總容積為1 000 m3，采用防腐地下式鋼砼結構。內設自吸排污泵2臺，1用1備，型號為50WL15-12-1.1。

3.2 脫磷除油系統

采用石灰沉淀法去除污水中的磷酸根與硫酸根，同時去除水中的油分。設置中和反應池1座，尺寸為2.4 m×0.8 m×4.8 m，斜管沉淀池1座，尺寸為4.4 m×2.4 m×4.8 m，均為鋼制結構。

3.3 中和初沉池

微電解池出水進入中和初沉池，調節pH，沉淀去除鐵離子，同時，經過絮凝沉淀降低廢水中的COD，設計表面水力負荷為1.0 m3/（m2·h），尺寸為2.5 m×2.5 m×4.5 m，1座，半地下式鋼砼結構。

3.4 調節池

調節水質、水量，有效容積100 m3，1座，尺寸為5.0m×

5.0 m×4.5 m（與集水池合建），鋼砼結構。內設提升泵2臺，型號ZW50-10-20，1用1備。配置鼓風機1臺，型號HC-50S。

3.5 UASB反應器

UASB反應器COD容積負荷Nr=1.0 kg/（m3·d），有效容積為380 m3，HRT為3 d，尺寸為7.0 m×10.5 m，有效高度為10 m，超高0.5 m，2座（預留二期1座），鋼制。UASB沉淀池表面負荷為0.5 m3/（m2·h）。

3.6 A/O池

A池反硝化速率為0.076 kg/（kg·d），O池COD污泥負荷為0.1 kg/（kg·d），污泥的質量濃度為4 g/L。A/O池的尺寸為15.0 m×5.0 m×5.5 m，其中，A池為5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，鋼砼結構，總有效容積為360 m3，有效水深為5.0 m。配置設備主要有260型微孔曝氣盤100個，2臺混合液回流泵50WL15-8-0.75（1用1備）、潛水攪拌機2臺，HC-801S鼓風機2臺。

3.7 二沉池

表面負荷取為0.8 m3/（m2·h），沉淀時間為2.0 h，尺寸為2.5 m×2.5 m×5.5 m，1座，鋼砼結構。設置立式排污泵2臺，型號50WL15-8-0.75，1用1備。

3.8 臭氧高級氧化池

臭氧是強氧化劑，在反應池終端采用臭氧降解廢水中難降解物質，使污染物含量進一步降低。氧化池有效容積為25 m3，停留時間為5 h。氧化池尺寸為2.5 m×2.5 m×5.5 m，1座，鋼砼結構。配置臭氧發生器（發生量為500 g/min）1套、曝氣盤20套、1套氣源系統、1套尾氣處理系統。

3.9 曝氣生物濾池

曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體為一體，節省了后續沉淀池，尺寸為5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，鋼砼結構。配置20 m3的準3.0 mm濾料，曝氣盤12套，氣源系統1套（與O池合用曝氣風機）。

3.10 總排流量渠

總排渠尺寸為4.5 m×0.5 m×1.5 m，磚混結構，內設巴歇爾槽1套，超聲波流量計1套。

3.11 污泥池

產生污泥的單元主要是UASB、A/O系統、微電解池、脫磷除油系統，總污泥量為14.29 m3/d，定期排入污泥池貯存。

污泥池尺寸為2.5 m×2.5 m×5.0 m，1座，與調節池合建，鋼砼結構。污泥池內污泥經污泥泵（型號50WQ15-16-1.5）送入疊螺式脫水機（干泥計10～20 kg/h）壓濾脫水，污泥定期外運，濾液返回至調節池。

4 運行效果及成本

該工程自調試運行以來，處理效果穩定，出水水質均能達到GB 21904-2008表1中新建企業水污染物排放的要求。監測數據如表1所示。

項目一期廢水工程總投資338.09萬元，其中，土建投資80.9萬元，設備投資184.08萬元，電氣及其他間接投資73.11萬元。

動力裝機總負荷約60 kW，實際使用負荷約為30kW，電費單價按0.6元/（kW·h），動力費約為3.6元/m3；職工定員為3人，按每人每月1 200元計，人工費約1.0元/m3；臭氧投加量為10 kg/d，按2.5元/kg計，25元/d，雙氧水投加量為120 kg/d；按1.0元/kg計，120元/d，石灰及氫氧化鈉投加量為50 kg/d；按0.6元/kg計，30元/d，聚丙烯酰胺（PAM）每天消耗0.8 kg，25元/kg，每天20元，則藥劑費共約1.63元/m3。綜上所述，廢水處理日運行費用約為6.23元/m3。

5 結束語

在通過鐵炭微電解和H2O2高級氧化工藝處理制藥廢水的調試運行中，試驗結果表明，該工藝能夠較好地去除廢水中的COD和BOD5，系統出水COD穩定在100 mg/L以下，使出水水質達到了當地環保部門的排放要求，具有極大的推廣應用價值，值得在廢水處理工程中廣泛應用。

參考文獻

[1]鄭育毅.UASB+生物膜/活性污泥聯合工藝處理果凍生產廢水[J].環境工程，2011（01）.

[2]孫麗娜，閆玉榮，荊建剛.UASB-生物接觸氧化工藝處理高果糖漿生產廢水[J].水處理技術，2011（02）.

〔編輯：張思楠〕