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预处理—UASB—A/O—高级氧化工艺在制药废水处理中的应用

2017-03-25陈春丽

科技与创新 2017年4期
关键词:废水处理

陈春丽

摘 要:采用“预处理-上流式厌氧污泥床(UASB)-A/O-高级氧化”工艺处理制药废水,简要介绍了制药废水处理工程的工艺流程、主要构筑物及其设计参数、运行效果和成本。运行结果表明,该工艺处理效率高,效果好,经济可行,出水水质均能达到GB 21904—2008对新建企业水污染物的排放要求。

关键词:制药废水;高级氧化;废水处理;进出水水质

中图分类号:X787 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.146

1 工程概况

某生物制药公司同步建设了一期废水处理工程,二期生产线开始时,再同步建设二期废水处理工程。但是,在一期建设过程中,要兼顾二期废水水质情况,为其预留。一期废水处理工程的废水主要来自化学合成原料药、制剂生产废水,设备冲洗水,地面冲洗水和生活污水等。根据公司实测数据,考虑余量系数,一期废水处理工程的设计规模为120 m3/d。二期生产线建成后,据水量分析预测,二期废水处理工程共计处理规模为240 m3/d。一期工程主要涉及化学合成原料药和制剂生产废水,所以,出水执行GB 21904—2008中的新建企业水污染物排放要求。设计进、出水水质的情况如表1所示。

2 工艺流程

在分析、小试该制药废水水质和考察相似工程的基础上,工程采用预处理-上流式厌氧污泥床(UASB)-A/O-高级氧化工艺。其中,预处理采用铁炭微电解和H2O2高级氧化,具体工艺流程如图1所示。

3 主要构筑物及其设计参数

3.1 格栅和集水池、事故池

废水经过人工格栅,去除了其中的大块漂浮物。格栅井采用砖混结构,尺寸为3.0 m×0.5 m×1.8 m,内设1台不锈钢人工格栅HF400,栅隙5 mm。

格栅出水进入集水池,调节水质、水量,保证后续处理的连续、稳定运行。集水池尺寸为10.5 m×6.3 m×4.0 m(利用原有集水池),事故池尺寸为10.5 m×18.0 m×5.0 m(新建),2个池合计总容积为1 000 m3,采用防腐地下式钢砼结构。内设自吸排污泵2台,1用1备,型号为50WL15-12-1.1。

3.2 脱磷除油系统

采用石灰沉淀法去除污水中的磷酸根和硫酸根,同时去除水中的油分。另外,设置中和反应池1座,尺寸为2.4 m×0.8 m×4.8 m;斜管沉淀池1座,尺寸为4.4 m×2.4 m×4.8 m,均为钢制结构。

3.3 微电解池

在Fe-C微电解的基础上加入H2O2,形成了氧化能力很强的Fenton试剂,通过微电解反应与Fenton试剂氧化的协同作用,增强了Fe-C微电解对该项目制药废水的处理效果。微电解池能够中和、降低废水中的毒性物质,打开环状有机物,支解多支链有机物,提高其可生化性,降低废水色度,分解废水中的气泡物质。

3.4 中和初沉池

微电解池出水进入中和初沉池,可调节废水的pH值,沉淀去除铁离子,同时经过絮凝沉淀降低废水中的COD。在工作中,要设计1座表面水力负荷为1.0 m3/(m2·h),尺寸为2.5 m×2.5 m×4.5 m的半地下式钢砼结构的中和初沉池。

3.5 调节池与UASB反应器

调节池与UASB反应器有1座,它是调节水质、水量的,有效容积为100 m3,尺寸为5.0 m×5.0 m×4.5 m(与集水池合建),钢砼结构。同时,它内设提升泵2台,型号为ZW50-10-20,1用1备;配置鼓风机1台,型号为HC-50S。

3.6 A/O池与二沉池

A池反硝化速率为0.076 kg/(kg·d),O池COD污泥负荷为0.1 kg/(kg·d),污泥的质量浓度为4 g/L。A/O池的尺寸为15.0 m×5.0 m×5.5 m,其中,A池尺寸为5.0 m×2.0 m×5.5 m,1座,钢砼结构,总有效容积为360 m3,有效水深5.0 m。配置设备主要有260型微孔曝气盘100个,2台混合液回流泵50WL15-8-0.75(1用1备),潜水搅拌机2台,HC-801S鼓风机2台。

二沉池表面负荷取0.8 m3/(m2·h),沉淀时间为2.0 h,尺寸为2.5 m×2.5 m×5.5 m,1座,钢砼结构。设置立式排污泵2 台,型号为50WL15-8-0.75,1用1备。

3.7 臭氧高级氧化池与曝气生物滤池

臭氧是强氧化剂,在反应池终端用臭氧降解废水中难降解的物质,以进一步降低污染物的含量。氧化池有效容积为25 m3,停留时间为5 h。氧化池尺寸为2.5 m×2.5 m×5.5 m,1座,钢砼结构。其配置臭氧发生器(发生量500 g/min)1套,曝气盘20套,1套气源系统,1套尾气处理系统。

曝气生物滤池集生物氧化与截留悬浮固体为一体,节省了后续沉淀池。该池尺寸为5.0 m×2.0 m×5.5 m,1座,钢砼结构,同时,还配置20 m3φ3.0 mm的滤料,曝气盘12套,气源系统1套(与O池合用曝气风机)。

3.8 总排流量渠

总排渠尺寸为4.5 m×0.5 m×1.5 m,砖混结构,内设巴歇尔槽1套,超声波流量计1套。

3.9 污泥池

产生污泥的单元主要是UASB、A/O系统、微电解池、脱磷除油系统,总污泥量为14.29 m3/d,定期排入污泥池贮存。

4 运行效果和成本

该工程自调试运行以来,处理效果稳定,出水水质均能达到GB 21904—2008新建企业水污染物的排放要求。具體监测数据如表2所示。

项目一期废水工程总投资338.09万元,其中,土建投资80.9万元,设备投资184.08万元,电气及其他间接投资73.11万元。

5 结论

综上所述,制药废水一直是水处理领域相关工作人员关注的热点和难点。通过对某医药制药废水的分析,在实际工程中进行了相应的处理研究。结果表明,铁炭微电解和H2O2高级氧化预处理原料药制药废水,COD、BOD5去除率分别为20%,10%,大大提高了该类废水的可生化性,同时,有较好的脱色效果。预处理-UASB-A/O-高级氧化工艺运行稳定,处理效果好,经济可行。

参考文献

[1]邓睿,汪晓军.Fenton试剂氧化—曝气生物滤池工艺深度处理制药废水[J].化工环保,2012,32(6):526-529.

[2]杜家绪,买文宁,王敏,等.生物流化床—高级催化氧化工艺处理制药废水[J].工业水处理,2016,36(3):97-99.

〔编辑:白洁〕

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