水解(酸化)—SBR 工藝處理制藥廢水實例
【摘 要】文章介紹了采用水解—SBR—混凝沉淀工藝處理某制藥廠處理有機廢水的工程調(diào)試及運行情況。原水COD 為 1200~1500mg/L,BOD5 為350~400mg/L,PH 為3.5~6,經(jīng)處理后可達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996),表明采用水解—SBR—混凝沉淀工藝處理中等濃度的制藥有機廢水具有投資省、管理方便等特點。
【關(guān)鍵詞】有機廢水;水解—SBR—混凝沉淀;調(diào)試
化學制藥生產(chǎn)廢水由于原料品種多,生產(chǎn)過程多樣,成分復雜,濃度和鹽分高、色度和毒性大,往往含有種類繁多的有機污染物質(zhì),這些物質(zhì)中有不少屬于難生化降解的物質(zhì)。一般處理方法有催化氧化法、內(nèi)電解法、吸附法、混凝沉淀法、生物處理法等。為保證出水達標,須采用多種工藝聯(lián)合處理的方法,才能達標排放。如吸附—混凝—高級化學氧化法、內(nèi)電解混凝沉淀—厭氧—好氧法、UBF——UASB 兩相厭氧法、水解—接觸氧化法、氣浮—兼氧—CASS 法、OFR—SBR 法等。某制藥廠主要產(chǎn)品為左旋咪唑,甲苯咪唑、丙硫咪唑、青篙虎酯、神曲胃痛片等,生產(chǎn)過程中大量使用無機和有機化工原料,導致廢水的成分較復雜。針對該廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量特征,采用水解—SBR—混凝沉淀工藝對廢水進行處理,本文對該工藝進行介紹。
(一)廢水水量與水質(zhì)
原水水量為720t/d,連續(xù)排放,具體水質(zhì)及排放要求見表1。
表1 原水水質(zhì)及排放標準 |
(二)處理工藝
1.原水的特點:COD 濃度中等;水質(zhì)、水量變化較大;氮素不足,而磷酸鹽含量較高;廢水的可生化性不好,B/C< 3 1 ;廢水中含抑制微生物生長的有毒物質(zhì);色度較高。
2.處理工藝流程
根據(jù)以上特點,決定采用水解(酸化)—SBR—混凝沉淀工藝,如圖1 所示。
圖1 廢水處理工藝流程 |
廢水流經(jīng)由集水井到中和池再經(jīng)提升泵提升后,以重力流形式進入反應沉淀池,在池調(diào)節(jié)廢水的PH 值,去處部分懸浮物和膠體物質(zhì),反應15min 后進入?yún)捬跛獬亍?/p>
厭氧工藝是一種在常溫條件下進行的適合于高濃度有機廢水的工藝。在厭氧的過程中,大分子有機物開環(huán)斷鏈成為小分子有機物,而后又進一步轉(zhuǎn)化為脂肪酸,從而使廢水中的BOD5 升高,廢水的生化性提高。
廢水經(jīng)厭氧處理后分批進入SBR 反應池,經(jīng)活性污泥的凈化,到凈化后的上清液排出池外,完成一個運行周期。由于進水、反應、沉降、排放和閑置這一個周期內(nèi)的反應過程都在SBR 反應器中交替進行,且無回流系統(tǒng)。交替出現(xiàn)的厭氧和好氧環(huán)境,對難降解物質(zhì)的去除提供了理論基礎(chǔ)。
在SBR 工藝后串聯(lián)混凝沉淀工藝,以進一步去除磷酸鹽和難降解COD,并降低色度。
3.工藝特點
由于廢水的水量、水質(zhì)變化較大,作為核心處理單元的好氧段工藝因此選擇了SBR 工藝,該工藝具有以下優(yōu)點:(1)耐沖擊負荷,對水質(zhì)、水量變化適應力強,不存在污泥膨脹現(xiàn)象;(2)工藝流程簡單,不需要二沉池、回流污泥及設備,占地面積小,投資省;(3)操作負荷靈活、溶解氧要求不高,相對而言能耗低、運行費用低;(4)由于反應池內(nèi)DO 與BOD5 濃度梯度的存在,好氧與厭氧反應交替運行,活性污泥膨脹得到有效控制。
(三)主要構(gòu)筑物與設備
1.廢水處理的主要構(gòu)筑物見表2。
表2 廢水處理的主要構(gòu)筑物 |
2.主要設備見表3。
表3 廢水處理的主要設備 |
(四)處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)
1.污泥馴化。投加1.5t 的豬糞作為接種污泥,放入制藥廢水進行悶曝,每天排放上清液,再補充原水。此過程反復進行,20d 完成活性污泥培養(yǎng),池內(nèi)MLSS 達到2500mg/L。活性污泥培養(yǎng)完畢后開始系統(tǒng)馴化,通過控制鼓風量控制溶解氧,歷時30d。
2.水解酸化。水解酸化池分4 座,廢水在此停留20h。采用池底均勻布水,水力攪拌,矩形堰出水。用潛水泵把反應沉淀池的污水打入水解池,嚴格控制水解池內(nèi)PH=6~7.5,當池內(nèi)PH 低于6 時,進水可以人工調(diào)至8~9,爭取短時間內(nèi)將池中PH 值恢復至6~7.5。
3.好氧處理。SBR 反應池分3 組,每組配置一套潷水器,間歇進水,非限制性曝氣,BOD 負荷為0.12kg/m3d。反應池運行周期為12h,其中進水4h,曝氣為4-8h(根據(jù)出水水質(zhì)控制反應時間),沉淀1.5h,潷水1.5h。在運行過程中,SBR 池應適當補充一些尿素,確保池中C:N:P=100:5:1。測SBR 池出水,若合格(COD≤100mg/ml),則打開外排閥排外;若不合格,則打開回流閥,通過管道泵打回流至SBR 池再處理,直至合格方可進入下個處理單元。
4.混凝沉淀。在混凝沉淀池內(nèi)投加粉末活性炭,利用活性炭的吸附作用,以進一步去除磷酸鹽和部分不可降解污染物,降低出水色度,并改善污泥沉降性能。
5.污泥處理。水解池、反應沉淀池及SBR 池排出的剩余污泥,按照干污泥量的2‰比例投加脫水劑(zetag),藥液濃度為1‰~21‰,污泥經(jīng)帶式壓濾機脫水后,送垃圾處理廠混合堆肥。
6.運行結(jié)果。系統(tǒng)試運行至今已歷時4 年多,一直非常穩(wěn)定。環(huán)保部門的取樣監(jiān)測結(jié)果表明,出水完全達到設計要求。
(五)結(jié)論
1.采用水解—SBR—混凝沉淀工藝處理中高濃度制藥有機廢水具有良好的處理效果,出水完全達到國家一級排放標準。
2.通過反應沉淀和水解的預處理措施,使廢水中毒性物質(zhì)濃度大大降低,同時提高了廢水的可生化性。
3.系統(tǒng)工藝簡單、運行可靠,基建投資省,噸水投資為 1000 元/m3.d,運行費用低,噸水處理成本為1.22 元。
4.SBR 工藝后串聯(lián)化學混凝沉淀工藝,進一步去除磷酸鹽和COD,確保了廢水達標排放。
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