高濃度制藥廢水處理技術
高濃度制藥廢水具有水量不穩(wěn)定、氨氮濃度較高、有機物濃度高、生物毒性大等特點。
1廢水概況
1.1廢水水質、水量
某抗生素生產企業(yè)排放的廢水主要來自頭孢母核原料(7-ACA)提取、結晶、頭孢合成、合成結晶廢水等。其中污染程度相對較小、污染物含量較低的進水為稀水，包括7-ACA提取廢水、頭孢合成廢水等;污染程度高、污染物濃度高的進水為濃水，包括結晶母液、含菌絲廢水(菌絲在車間內部回收)、合成結晶母液等。主要污染指標為有機污染物、懸浮物、色度、氨氮等。
設計水量為830m3/h，其中濃水設計水量為100m3/h，稀水設計水量為730m3/h。設計進、出水水質見表1。
1.2廢水特點及工藝選擇
該企業(yè)廢水具有間歇排放、水質水量變化大、氨氮濃度較高、有機物濃度高、成分復雜的特點，采用“物化+生化”處理工藝，具體分析如下：
①該企業(yè)以玉米為生產原料，生產廢水中懸浮物較多，且不同工段、不同時期廢水流量波動較大，pH值變化大，因此預處理采用格柵/氣浮工藝，首先去除廢水中的懸浮物，同時亦能去除部分COD，減輕后續(xù)工序的壓力。
②制藥廢水COD濃度高，氨氮濃度高，而厭氧工藝是高濃度廢水中常用的工藝。IC厭氧反應器為新一代高效厭氧反應器，負荷高，對高濃度廢水有較好的去除效果。在調節(jié)池中穩(wěn)定控制廢水的溫度和pH值后提升至IC厭氧反應器，反應器內部采用傘狀布水裝置，能有效防止布水器堵塞，保證均勻布水;反應器內部含有大量顆粒污泥，廢水在上升過程中與污泥接觸，大部分有機物被降解生成CH4、CO2。
③經一級厭氧處理后的廢水中大部分易生物降解COD被去除后，為保證好氧工藝順利進行，需要將廢水的生化性提高，故采用水解酸化工藝，為后續(xù)好氧工藝作準備。
④廢水中氨氮濃度較高，在選擇好氧工藝時需要具備脫氮功能。CASS工藝集曝氣、沉淀、排水功能于一體，在CASS池前端設預反應區(qū)，對池內微生物進行篩選，防止污泥膨脹。經過絮凝降解、硝化、反硝化等一系列復雜的微生物作用，廢水中絕大部分污染物得到去除，廢水得到凈化。
⑤由于進水COD濃度高，水質復雜、變化大，為了保證出水水質達到排放標準，CASS池出水進入氣浮池，通過氣浮作用，進一步降低出水中的有機物和SS？紤]到殘存有機物的濃度及色度仍然不能穩(wěn)定達標，氣浮池出水進入消毒池進一步去除有機物及色度，出水最后達標排放。
廢水分為稀水和濃水分別進水，均經過1#機械格柵和2#機械格柵，去除懸浮物與雜物后進入各自1#集水池和2#集水池。經過1#調節(jié)池調節(jié)進水的水質水量后，濃水由泵提升到IC厭氧反應器。IC厭氧反應器負荷高，可降解或者進一步去除部分高濃度的有機物和有毒物質，提高后續(xù)生化系統(tǒng)的處理效率。濃水經過IC厭氧反應器處理后進入2#調節(jié)池與稀水混合后，再一起進入水解酸化池繼續(xù)處理。
在集水池附近設置事故池，以防因水質、水量驟變對系統(tǒng)產生的危害。水解酸化池出水在配水井中混合后進入兩級CASS池。在CASS池中進行曝氣反應、沉淀、潷水等一系列過程。出水經過2#氣浮池進一步去除剩余的難降解有機物，經過消毒后達到排放標準。機械格柵的柵渣、氣浮池的浮渣與CASS池的剩余污泥排入污泥濃縮池中進行濃縮，再經污泥脫水機脫水后外運處置，污泥濃縮池的上清液則流回調節(jié)池。各處理單元的臭氣通過臭氣管道收集到除臭間處理。
1.3主要構筑物及設計參數(shù)
主要構筑物及設計參數(shù)見表2。
2調試及運行效果
工程調試主要內容為IC厭氧反應器及CASS池污泥的馴化。在運行過程中容易出現(xiàn)生化系統(tǒng)污泥濃度低及IC塔酸化問題，主要原因是有時該企業(yè)進水中的氨氮含量與有機物含量失衡，COD及NH3-N濃度過高，需要投加合適的磷等營養(yǎng)物質及調節(jié)pH值，保證微生物正常生長的需要。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
在運行過程中，由于有生產過程中的硫酸鹽進入到廢水中，容易使厭氧系統(tǒng)崩潰，故在運行過程中應加強對運行參數(shù)的檢測，防止微生物受到毒害而影響運行效果。
該工程于2012年3月投產至今，各項出水指標均達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的二級排放標準。具體見表3。
3經濟分析
該工程總投資為7500萬元，其中土建投資為3800萬元，設備及其他投資為3700萬元;處理成本為3．81元/m3，其中電費為2．52元/m3，藥劑費為0．79元/m3，人工費為0．50元/m3。
4結語
①根據(jù)本工程進、出水水質分析，單獨使用物化法或者生物法處理均難以達到排放要求，故必須選擇物理化學以及生物組合工藝。
②為防止硫酸鹽進入廢水處理系統(tǒng)，廠區(qū)自身設有四效蒸發(fā)裝置，保證后續(xù)生化系統(tǒng)穩(wěn)定正常運行。
③廢水中有機物含量高，采用厭氧處理工藝能有效降低污染物含量，提高后續(xù)好氧系統(tǒng)的處理效率。
④制藥廢水中氨氮含量較高且pH值波動大，厭氧池容易產生酸化現(xiàn)象，在運行過程中應加強對運行參數(shù)的檢測。
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