江淦福，李　谋，胡　冲（普罗生物技术（上海）有限公司，上海　201201）

环保技术

活性炭固定硝化菌种处理高氨氮制药废水的中试应用

江淦福，李谋，胡冲
（普罗生物技术（上海）有限公司，上海201201）

为了验证活性炭固定硝化菌种技术能处理高氨氮制药废水的可行性，为后期工程改造提供经验，进行了本次现场中试试验。试验证明其能在短时间内在生化系统内建立硝化系统，并稳定运行。在进水COD达4000 mg/L，氨氮达到600 mg/L左右，出水COD能稳定在400 mg/L、氨氮在5 mg/L以下。

高氨氮；制药废水；硝化菌种；活性炭

制药废水是公认的难处理废水之一，特别是合成抗生素类废水。其主要特征为：（1）水质成分复杂：抗生素生产流程长、副产物多，使废水中的污染物组分复杂；（2）难降解及有毒有害物质多：生产原料中有许多有机污染物，且难降解，还含有一定浓度的生物抑制剂，甚至是杀菌剂；（3）废水中污染物含量高，氨氮浓度高、COD值高；（4）部分废水盐分含量高，易造成污泥膨胀，微生物死亡的现象。

河北某制药厂三废中心处理集团各分公司的生产废水，但由于建厂较早及上游来水水质变化等原因，水处理系统出水氨氮已不能达到日益提高的环保要求，因此进行了本次活性炭固定硝化菌种处理高氨氮制药废水的中试应用试验，为后期工程改造提供可行性分析及施工调试经验。

1　材料和方法

1.1试验原料

硝化菌种：通过特定条件下筛选出的复合菌种，激活后可快速适应工业废水环境，帮助快速建立硝化系统，缩短污泥驯化时间，提高氨氮去除效果和运行稳定性。

活性炭：200目的果壳类颗粒活性炭。

活性污泥：本制药厂污水处理系统曝气池内活性污泥。

其他：常规的葡萄糖、尿素、磷盐、纯碱。

1.2中试方法

结合现场条件及以往高氨氮废水处理经验，确定采用“A/O活性污泥法工艺”处理。生物系统采用现场“土著”活性污泥接种活性炭固化硝化菌种，以间歇式进水工艺运行。

中试设备生化池容积为5 m3，每次进水1 m3，排水1 m3。

1.3分析方法

水质检测项目、检测方法和检测频次如表1。

表1　水质检测项目、检测频次和检测方法Table 1　Water quality testing methods，test items and test frequency

2　工艺调试

2.1菌种激活

50 kg载体活性炭投加后，清水反复清洗两遍，再投加20 kg硝化菌种。添加足量营养物质于最大曝气量下进行闷曝、激活两天。最后投加污水厂曝气池活性污泥100 kg。

2.2菌种驯化

进少量废水，添加适量营养物质，保持生化池COD不低于200 mg/L，氨氮20～30 mg/L进行驯化两天。

2.3主体调试

试验原水为业主单位的厌氧出水。

原水混凝预处理：投加PAC和PAM进行预处理。具体投加量，先进行烧杯小试。

配料：预处理后的水与清水混合，负荷以200 mg/L为底数进行10%～15%的提升，具体视出水数据而定。

主体运行：生化池进配料（1 m3）后，先进行兼氧搅拌4 h（溶解氧小于0.5 mg/L），之后停止搅拌进行好氧曝气8 h（调节温度于25℃～35℃，pH 于 7.8左右，溶解氧 2～4 mg/L），静置后排水（1 m3）。周期运行。

3　结果与讨论

由于本试验的主体是活性炭固化硝化菌种生化系统，我们从9月底开始到10月底，进行了近一个多月时间的微生物系统调试实验，由于生化系统对此废水一开始就表现了很强的适应性，所以在试验过程中处理负荷提高得比较快，本实验废水氨氮比较高，负荷的提升以氨氮为主。活性炭固化硝化菌种生化系统对废水中的COD、NH3-N等污染物有良好的去除效果，特别是氨氮的去除效果非常理想。

3.1COD数据分析

图1　试验进出水COD图Figure 1　FIG of influent and effluent COD in test

从图1可以看出：①10月5日前，进出水COD数据倒挂，这是因为养泥期间，向池内补充葡萄糖，以帮助活性污泥快速分裂生长；②10 月6日～10月17日，进水负荷一直在稳步提升，出水COD也相应在提升，但总体趋势较缓慢；③经过20天左右的培养驯化，10月19日期，系统进入稳定运行期，在进水COD保持在3500～4000 mg/L时，出水COD保持在300 mg/L左右。

图2　试验进出水氨氮图Figure 2 FIG of influent and effluent Ammonia in test

3.2氨氮数据分析

从图2可以看出：（1）在10月3日前，进出水氨氮数据倒挂，这是因为养泥期间，有向池内补充尿素，以帮助激活培养硝化菌种，快速建立硝化系统；（2）在出水氨氮维持在20～30 mg/L之间，硝化系统能快速建立，仅消耗5天的时间，这期间每2 h左右投加纯碱调整池内pH值，维持在7.8左右；（3）在硝化系统建立后，稳步提升进水氨氮浓度，出水氨氮浓度还是能保持在5 mg/L以下；（4）在进水水质稳定的情况下，活性炭固化硝化菌种能维持很好的去氨氮效果，波动较小。

4　结论

（1）从整个试验来看，在废水氨氮很高的情况下，利用活性炭固定硝化菌种＋A/O工艺对该制药废水处理有较明显的效果。微生物经驯化后对废水中的污染因子表现了较强的适应性且处理工艺简单、耐负荷高、控制简单、出水效果稳定等优点。

（2）通过此次工程化试验，从出水的数据及运行的稳定性上来说，在今后的工程中完全能够达到出水COD 400 g/L以下，氨氮5 mg/L以下的标准。

（3）本实验总停留时间为12 h。工程上停留时间12×5=60 h，再加上0.2的安全系数，停留时间在72 h比较合适。

（4）选用粉末活性炭作为硝化的载体。粉末活性炭具有巨大比表面积和富集作用，对微生物、溶解氧、有机物污染物的吸附能力远远强于活性污泥，为微生物代谢活动创造了良好的条件，加快了有机污染物的生物降解和去除过程；同时活性炭作为生物絮凝体的载体，大大改善了活性污泥的凝聚沉淀性能，减少和抑制了污泥膨胀，同时降低维护成本。

（5）经过这一个半月的时间，试验小组对此废水的特性有了较深入的了解，掌握了利用活性炭固定硝化菌种技术处理该高氨氮制药废水的方法，将为今后工程的实施改造等提供重要的参数。

[1]张洪起，李立敏，李柳，等.粉末活性炭固定高效菌降解焦化废水的中试研究[J].河北工业大学学报，2006，35 （6）：43-48.

[2]雷萍，郭爱莲，张志杰，等.投菌法在焦化废水降解中的应用研究[J].西北大学学报（自然科学版），2002，32（3）: 303-305.

[3]王大勇，陈武，梅平.制药废水处理技术研究进展[J].应用化工，2011，40（12）:2202-2205.

[4]曹亚莉，田沈，赵军，等.固定化微生物细胞技术在废水处理中的应用[J].微生物学通报，2003，30（3）:77-81.

The Application of High Ammonia Pharmaceutical Wastwater Treatment with Nitrification Bacterria Immobiling by Active Carbon

JIANG Gan-fu，LI Mou，HU Chong
（Bio Probitic Netics（Shanghai）Co.，Ltd.，Shanghai 201201，China）

In order to verify the activated carbon fixed nitrification bacteria technology can handle high ammonia pharmaceutical wastewater feasibility，and provide experience for the post engineered，we conducted this pilot test site.Test proved that it can establish nitrification in the biochemical system in a short time，and stable operation.Influent COD of 4000 mg/L，ammonia reaches 600 mg/L or so，the effluent COD can be stabilized at 400 mg/L，ammonia in 5 mg/L or less.

high ammonia；pharmaceutical wastwater；nitrification bacterria；active carbon

1006-4184（2016）4-0035-04

2015-11-14

江淦福（1987-），男，江西婺源人，工程师，主要从事水处理好氧微生物及营养方面的研究与工程应用工作。E-mail: agan_ego@126.com。