制藥工業(yè)生產(chǎn)過程中大量使用各種原料和溶劑，反應(yīng)復(fù)雜，副產(chǎn)物多。制藥廢水具有水質(zhì)復(fù)雜、殘留物多、有機(jī)物濃度高、可生化性差和有毒有害物質(zhì)多等特點(diǎn)，已成為我國污染最嚴(yán)重、最難處理的工業(yè)廢水之一。
隨著工業(yè)的大發(fā)展，醫(yī)藥工業(yè)規(guī)模和水平也飛速提高，廢水產(chǎn)出量急劇加大，廢水的種類和污染成分增加很多。如果制藥廢水直接排入外界水體，其污染物能長時間存在于環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，如何有效地處理制藥廢水已成為研究熱點(diǎn)。
1、工程概況
湖北某生物醫(yī)藥科技有限公司以生產(chǎn)抗病毒藥為主。該項目新建兩座生產(chǎn)車間，主要建設(shè)1條Cbz-L-纈氨酸生產(chǎn)線和1條纈更昔洛韋鹽酸鹽生產(chǎn)線;對現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行改擴(kuò)建，主要為建設(shè)1條富馬酸泰諾福韋酯生產(chǎn)線，1條依曲韋林生產(chǎn)線，并擴(kuò)建現(xiàn)有甲氧脂和三乙酰甲氧甘油生產(chǎn)線。公司建成了一套污水處理站，運(yùn)行幾年后由于處理難度大，出水水質(zhì)經(jīng)常不能達(dá)標(biāo)，且生產(chǎn)馬上需要擴(kuò)建，擬對污水站系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。
2、廢水進(jìn)出水質(zhì)
該醫(yī)藥廠廢水制藥有生產(chǎn)廢水，設(shè)備清洗廢水，車間沖地廢水，實驗室排水，鍋爐污水和生活污水組成，總處理量為100m3/d。生產(chǎn)批次及原料不同等眾多因素影響，生產(chǎn)排水的水質(zhì)成分非常復(fù)雜，有高濃度有機(jī)污染物，據(jù)現(xiàn)場勘查測得原水綜合濃度為30000mg/L左右，可生化性差。因生產(chǎn)季節(jié)、每個月檢修停產(chǎn)等因素的影響，排水量變化較大。廢水處理后需達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中表4二級排放要求，其主要指標(biāo)見表1。
3、廢水處理工藝
3.1 工藝流程
針對廢水水質(zhì)特征，系統(tǒng)采用電化學(xué)高級氧化預(yù)處理+UASB+A/O聯(lián)合工藝，工藝流程圖如圖1所示。
3.2 工藝流程說明
業(yè)主自備有約200m3容積生產(chǎn)廢水儲池，有利于廢水的均質(zhì)均量。生產(chǎn)廢水進(jìn)入污水站后，加入堿液進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，并加入混凝藥劑，形成礬花顆粒較大，沉降性佳，去除大部分固體懸浮物及部分有機(jī)污染物，降低污染負(fù)荷。
廢水可生化性很低，含有的大分子有機(jī)物難以被生化降解，進(jìn)入電化學(xué)高級氧化系統(tǒng)，利用系統(tǒng)在通電、空氣結(jié)合催化劑作用下產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑——羥基自由基，將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物以及直接氧化為CO2等，對提高生化性及降解有機(jī)物提供良好的幫助。
經(jīng)過高級氧化處理生產(chǎn)廢水后，隨著可生化性的提高，廢水進(jìn)入UASB厭氧池及A/O生化池進(jìn)行生化處理。UASB厭氧設(shè)置內(nèi)循環(huán)泵，與進(jìn)水一道進(jìn)入布水系統(tǒng)后，于池底上升至池上部，在此期間厭氧污泥與廢水充分混合后，將有機(jī)物降解，同時放熱能夠保持UASB池內(nèi)溫度處于中溫厭氧狀態(tài)(冬季均無需加入蒸汽)，經(jīng)過厭氧處理后出水COD低于4000mg/L(在高于4000mg/L情況下適量加入出水進(jìn)行稀釋)。厭氧出水進(jìn)入A/O生化池，根據(jù)污染負(fù)荷適量投入尿素，控制污泥濃度及溶氧量，出現(xiàn)負(fù)荷沖擊時適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以使得生化系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定性，出水經(jīng)過斜管沉淀池固液分離后，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)產(chǎn)生的生化剩余污泥、預(yù)處理產(chǎn)生的污泥進(jìn)入壓濾機(jī)處理后，泥餅外運(yùn)處置。
4、調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果
該工程調(diào)試過程主要針對電化學(xué)高級氧化和生化處理環(huán)節(jié)。
4.1 電化學(xué)高級氧化調(diào)試
電化學(xué)高級氧化裝置由反應(yīng)槽、主電極(陽極和陰極)、粒子電極、電源、空氣管路和控制系統(tǒng)、廢水進(jìn)出管路和控制系統(tǒng)組成。電化學(xué)高級氧化的調(diào)試主要是確定最佳的工作電壓以及廢水在裝置內(nèi)的反應(yīng)時間。直流電壓對電化學(xué)高級氧化裝置處理效果的影響見表2，反應(yīng)時間對電化學(xué)高級氧化裝置處理效果的影響見表3。
調(diào)試結(jié)果表明電壓越高COD去除率越大，廢水可生化性有著顯著的效果;停留時間小于30min時，停留時間與COD去除率成正比，時間越長COD去除率越大;當(dāng)停留時間大于30min時COD去除率基本穩(wěn)定。綜合考慮裝置運(yùn)行電壓選擇48V，反應(yīng)時間30min。
4.2 生化系統(tǒng)調(diào)試
(1)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動主要包括適應(yīng)馴化期、負(fù)荷提升期以及滿負(fù)荷運(yùn)行期，采用逐漸提升進(jìn)水COD及進(jìn)水量的方法啟動厭氧反應(yīng)器。啟動初期，接種相似制藥廠絮狀污泥至UASB反應(yīng)器，接種污泥量為20kgSS/m3。用廢水將UASB反應(yīng)器加至滿池，開啟內(nèi)循環(huán)泵使反應(yīng)器泥水充分混合，控制上升流速為0.2m/h，一周后開啟UASB反應(yīng)器進(jìn)水泵將調(diào)配水打入反應(yīng)器內(nèi)，使進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷為0.1kg/(m3•d)，進(jìn)行厭氧生物降解，當(dāng)系統(tǒng)出水COD去除率達(dá)到80%并穩(wěn)定后，逐漸增加到進(jìn)水濃度和進(jìn)水量，提升系統(tǒng)負(fù)荷，直到進(jìn)水COD增加到設(shè)計濃度。UASB厭氧反應(yīng)器啟動過程中保持PH在6.8至7.2之間，溫度維持在35℃左右。
(2)A/O系統(tǒng)的啟動接種相似制藥廠絮狀污泥，接種污泥濃度為4000mg/L左右，清水悶曝，適當(dāng)加入葡萄糖尿素以維持微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，待污泥活化后增加適當(dāng)?shù)奈鬯炂?2h，靜置1h，用潛水泵抽出上清液，再進(jìn)污水，如此循環(huán)，逐步加大污水量，直至達(dá)到設(shè)計符合且出水滿足排放要求。
4.3 檢測驗收
該項目歷時半年的調(diào)試，系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計負(fù)荷，出水達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中表4二級排放要求，驗收檢測數(shù)據(jù)如表4。
5、結(jié)語
(1)電化學(xué)高級氧化-UASB-A/O聯(lián)合工藝對高濃度制藥廢水具有良好的處理能力，出水水質(zhì)可滿足GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中表4二級排放要求。
(2)電化學(xué)高級氧化作為預(yù)處理系統(tǒng)能有效去除廢水中的COD，且能夠很好的提高廢水的可生化性，提高后續(xù)生化系統(tǒng)的處理能力。
(3)電化學(xué)高級氧化裝置能有效分解制藥廢水中的高濃度有機(jī)物，其最佳電壓為48V，反應(yīng)時間為30min，高效節(jié)能。( >
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