水解酸化—A2／O 2處理某固體制劑廢水案例
制藥廢水往往含有種類繁多的有機(jī)污染物，其中不少難于降解或?qū)ξ⑸镉幸种谱饔，可在相?dāng)長的時(shí)間內(nèi)存留于環(huán)境中，如不經(jīng)處理直接排放，將嚴(yán)重污染自然水體[1]。目前國內(nèi)外對制藥廢水的處理方法較多，有物化法、生物法和物化／生物法等[2]。由于生物法廣泛用于生活污水和工業(yè)廢水的處理，技術(shù)成熱，處理設(shè)備簡單，運(yùn)行管理方便，費(fèi)用低，中藥廢水處理也以生物法為主[3]，且均取得了良好的效果。
洛陽市洛寧縣寧竹藥業(yè)有限公司是以生產(chǎn)鼻炎靈為主導(dǎo)產(chǎn)品的小型固體制劑廠，廢水排放量為40m3／d，主要由兩部分組成：一部分為污染物濃度較高的提取設(shè)備車間的沖洗水，COD濃度較高，深紅色，并呈酸性，水量約為15 m3／d；另一部分為原料清洗水、包裝車間廢水和廠區(qū)生活污水等，約為25m3／d。
1廢水水質(zhì)及處理工藝
1．1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
經(jīng)過近2個(gè)月的監(jiān)測，水解酸化池入口處水質(zhì)見表1。制藥廢水進(jìn)水濃度比較高，色度大，濁度高，N、P含量也較高，且水質(zhì)波動較大，給處理帶來一定的難度。最終出水水質(zhì)需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)。
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1．2工藝流程
考慮到制藥廢水可生化性較好，適合生物處理，而且生物法費(fèi)用較低，處理效果好。在可行性方案及小試研究的基礎(chǔ)上確定了處理工藝，即采用水解酸化與A2／O2組合工藝處理制藥廢水。為減少工程對綠化帶和固有樹木的破壞，水解酸化池和污泥濃縮池采用了地埋式，水解酸化池上鋪設(shè)預(yù)制板后再回填300mm厚的土壤種草，污泥濃縮池上鋪設(shè)預(yù)制板，并將彩板房建在其上，彩板房內(nèi)安放廂式壓濾機(jī)和控制系統(tǒng)。工藝流程如圖1所示。
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2主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
①水解酸化池
依據(jù)水量變化情況，調(diào)節(jié)池總?cè)莘e為30 m3，考慮到水解酸化池的超高為0．3 m、草坪土壤厚度為0．3 m，停留時(shí)間為13．65 h。將水解酸化池的廢水連續(xù)均勻提升至后續(xù)的A2／O2池，而水解酸化池內(nèi)的沉淀污泥則排入污泥濃縮池，這樣有利于減少占地面積，恢復(fù)廠內(nèi)固有綠化帶。 由于制藥廢水排放的規(guī)律性較差，為防止水解酸化池內(nèi)的水泵空轉(zhuǎn)而損壞，利用浮球來控制。
②A2／O2工藝
A2／O2工藝是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上由彈性立體填料代替活性污泥，目的是提高微生物的附著量和實(shí)現(xiàn)污泥減量。為了美觀，采用一體化設(shè)備代替鋼混結(jié)構(gòu)。A2／O2工藝采用兩級，總停留時(shí)間設(shè)計(jì)為25 h(其中一體化設(shè)備高為2．4 m，超高為0．3 m)，缺氧／好氧／缺氧／好氧的停留時(shí)間分別為2．5、5、2．5、5 h。
曝氣裝置采用盤式微孔曝氣器，每個(gè)曝氣頭服務(wù)面積為0．5 m2。好氧段所需空氣由羅茨風(fēng)機(jī)提供，共2臺(1用1備)。好氧段以YDT型彈性立體填料作為生物膜附著材料，該填料表面粗糙，比表面積大(265～307 m2／m3)，而且填料絲條的特殊結(jié)構(gòu)對水中的氣泡作密集性多層次的切割，對微氣泡有良好的吸附作用，使生物膜、廢水和氧氣充分接觸。工程應(yīng)用表明，該填料具有掛膜快，生物附著量大，致密、不易脫落，無堵塞現(xiàn)象的特點(diǎn)。
原水進(jìn)入第一個(gè)缺氧反應(yīng)器，進(jìn)行脫氮和污泥釋磷；然后進(jìn)入第一個(gè)好氧反應(yīng)器，主要去除BOD5、少量硝化、聚磷菌少量吸磷；此后廢水進(jìn)入第二個(gè)缺氧反應(yīng)器，主要是脫氮和微量的釋磷；第二個(gè)好氧反應(yīng)器主要是吸收磷，進(jìn)一步硝化，再次深度處理BOD5等有機(jī)物。廢水在經(jīng)過一體化A2／O2工藝處理后，使所含有機(jī)污染物、氮和磷等得以降解[4]。
③二級沉淀池
依據(jù)小試數(shù)據(jù)，為了提高污泥沉降的效果，采用兩級沉淀出水，即兩級平流式沉淀池，每級停留時(shí)間為2．5 h。有效尺寸設(shè)計(jì)為2 m×2．1 m×1 m。沉淀池出水經(jīng)過出水堰直接排放至總排放口的檢查井，再排至廠外城市排水管網(wǎng)，而沉淀污泥依靠潛污泵排至污泥濃縮池。二沉池的出水和污泥混合液以300％～400％的回流比回流泵人第一級缺氧反應(yīng)器，有利于稀釋高濃度進(jìn)水，降低對系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷；同時(shí)含磷污泥回流第一級缺氧反應(yīng)器，增加了第一級缺氧反應(yīng)器中污泥濃度。同時(shí)在回流管線中配接三通，將過量的污泥(脫落的生物膜等)排入污泥濃縮池。
④污泥濃縮池
污泥濃縮池主要是用來降低污泥(脫落的生物膜、腐質(zhì)污泥)的含水率并且起到貯存污泥的作用[5]。污泥濃縮池上清液經(jīng)過自流回流到水解酸化池混合與稀釋，由潛污泵提升至A2／O2系統(tǒng)進(jìn)行處理。濃縮池的尺寸為2 m×2 m×1．7 m。
⑤污泥脫水間
在污泥濃縮池的頂部蓋鋪130 mm厚的預(yù)制板，并在預(yù)制板上做污泥脫水間的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)采用混凝土澆筑，約高出地面10 cm(防積水腐爛彩板房)，利用膨脹螺絲將彩鋼板固定在基礎(chǔ)上，這樣有利于減少占地面積。污泥濃縮池內(nèi)的重力沉淀污泥，在螺桿污泥泵(揚(yáng)程為500 kPa)的作用下泵入廂式壓濾機(jī)(壓濾面積為100 m2)，壓縮后的泥餅外運(yùn)填埋。
水解酸化池采用磚混結(jié)構(gòu)，污泥濃縮池采用鋼混結(jié)構(gòu)(由于靠近居民樓僅3 m)，而A2／O2工藝設(shè)備和二級沉淀池為一體化設(shè)備，均采用A3、6個(gè)厚度的鋼板預(yù)制焊接而成，并刷上綠色油漆，這樣設(shè)計(jì)美觀，感官效果好，故而一體化設(shè)備放在地面以上，其基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高出地面10 cm，以防止積水而腐蝕鋼板。
3工程綜合效益分析和特色
廢水處理站占地面積約46．75 m2(包括污泥運(yùn)輸通道、設(shè)備周邊行走道路等)，噸水占地為1．17m2，處理成本為0．97元／m3(其中：電費(fèi)為0．54元／m3、基建折舊費(fèi)為0．1l元／m3、人工費(fèi)為0．19元／m3、其他費(fèi)為0．13元／m3)，運(yùn)行管理費(fèi)用約1．42萬元／a，采用PLC全自動控制。該工程自投入運(yùn)行以來，處理出水水質(zhì)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)清澈無味，保證了市政管道和市政污水處理廠的正常運(yùn)行，可為受納水體削減COD約19．49 t／a、總氮約1．75 t／a、總磷約170 kg／a，有效地防治了水體的黑臭和富營養(yǎng)化問題，社會效益和環(huán)境效益良好；同時(shí)還可為企業(yè)節(jié)省排污費(fèi)1．46萬元／a；如果利用出水進(jìn)行綠化，可節(jié)省自來水費(fèi)用為3．65萬元／a，總計(jì)5．1l萬元／a。除去設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用外，還可取得3．69萬元／a的效益。
該工藝的設(shè)計(jì)特色是占地面積很小，對制藥廠原有的綠化保存完好；同時(shí)由于采取了兩級沉淀，故而出水水質(zhì)好、清澈，而且污泥產(chǎn)率非常低，基本上無污泥產(chǎn)生，壓濾機(jī)使用非常少，整個(gè)系統(tǒng)基本上不需要人工管理。
4運(yùn)行效果分析
該工程2009年3月動工，2009年5月竣工并開始調(diào)試，取洛寧縣城市污水處理廠脫水后泥餅作為接種污泥，運(yùn)行初期由于進(jìn)水色度較大導(dǎo)致出水色度也較大；但是從2009年6月底開始出水水質(zhì)達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)，出水COD為65～70 mg／L、SS為20～45 mg／L、BOD5為20～30 mg／L，水質(zhì)清澈，無異味；2009年7月通過了洛寧縣環(huán)保局的驗(yàn)收，至今出水正常。由于出水水質(zhì)好，自項(xiàng)目驗(yàn)收以后，該公司一直利用出水澆灑草坪和清洗地面。
參考文獻(xiàn)：
[1] 相會強(qiáng)，劉良軍，胡宇庭．水解酸化—兩段生物接觸氧化工藝處理制藥廢水[J]．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2005，28(1)：92–93．
[2] 祝堅(jiān)．中藥廢水污染特點(diǎn)和處理研究進(jìn)展[J]．能源環(huán)境保護(hù)，2007，21(5)：15–17．
[3] 袁守軍，鄭正，孫亞兵．水解酸化一兩級接觸氧化法處理中藥廢水[J]．環(huán)境工程，2004，22(4)：22–23．
[4] 張自杰．排水工程下冊(第4版)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000． [5] 高廷耀，顧國維．水控制控制工程(下冊)[M]．北京：高等教育出版社，2000．
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