山東某大型抗生素廠高濃度抗生素有機廢水處理
1 工程實例
山東某大型抗生素廠主要生產青霉素、慶大霉素、鏈霉素等十多種產品，其生產有15％采用厭氧水解酸化--生物接觸氧化法進行處理，取得了良好的效果。設計水質、水量如下：水量2700m3/d；COD 4200～6000mg/L；BOD1600～2200mg/L；SS1000～2400mg/L；pH 6～8。
處理工藝流程如圖1。
抗生素混合污水流經粗格柵、初沉池后進入厭氧酸化池，通入一定量的空氣，利用厭氧發酵過程的水解酸化段，使水中不溶性的有機物轉化為可溶性的有機物，將難降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質，大大提高了污水的可生化性。
在生物接觸氧化池，自下向上流動，在填料下直接布氣，生物膜直接受到氣流的攪動，加速了生物膜的更新，使其經常保持較高的活性，而且能夠克服填料堵塞。本工藝處理能力大，對沖擊負荷有較強的適應性，污泥生成量少，不會產生污泥膨脹，無需污泥回流，易于維護管理，便于操作。
主要處理構筑物：
① 厭氧酸化池
矩形鋼筋混凝土結構，一座分兩格，每格尺寸20m×10m×5m，總容積為2000m3，池內設半軟性填料720m3，填料高度1.8m，底部設有微孔曝氣系統，有效停留時間17.0h，氣水比5∶1。
② 生物接觸氧化池
矩形鋼筋混凝土結構，共一座，尺寸20m×20m×5.5m，總容積為2200m3，池內設半軟性填料1800m3，填料高度4.5m，底部設有微孔曝氣系統，有效停留時間為14.3h，氣水比45∶1。
2 運行效果
厭氧酸化--生物接觸氧化法反應處理單元從接種、馴化到正常運行歷時2個月。接種污泥取自啤酒廠生物接觸氧化池。調試時，分別向厭氧酸化池和生物接觸氧化池投加一定量的接種污泥，之后通入COD為2000mg/L的生產廢水進行悶曝，厭氧酸化池可間歇曝氣，生物接觸氧化池連續曝氣。4d后連續進水，投配青霉素、麥白霉素、鏈霉素、螺旋霉素、大觀霉素等十多種生產廢水混合液，間斷調整進水濃度、投配負荷、兩池的氣水比。45d時，填料掛膜基本完好，運行基本正常。當厭氧酸化池的氣水比為5∶1，氧化池氣水比為45∶1時，厭氧酸化池的去除容積負荷可達4.93kgCOD/(m3·d)，生物接觸氧化池的去除容積負荷為5.15kgCOD/(m3·d)以上。出水COD濃度可降至443 mg/L。兩池的處理效果見表1和表2。
表1 厭氧酸化池進、出水水質
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時間
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流量（m3/d）
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COD（mg/L）
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COD去除容積負荷
[kgCOD(m3.d）] |
BOD（mg/L）
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進水
|
出水
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進水
|
出水
|
|||
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1997年9月
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2730
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5106
|
3778
|
5.03
|
1680
|
1361
|
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1997年10月
|
2755
|
5275
|
3956
|
5.05
|
2115
|
1671
|
|
1997年11月
|
2440
|
5924
|
4473
|
4.92
|
1715
|
1372
|
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1997年12月
|
2712
|
4920
|
3656
|
4.76
|
1630
|
1328
|
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1998年1月
|
2632
|
4919
|
3738
|
4.32
|
1715
|
1380
|
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1998年2月
|
2740
|
5436
|
3984
|
5.52
|
1698
|
1341
|
|
平均
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2668
|
5263
|
3930
|
4.93
|
1759
|
1409
|
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時間
|
流量（m3/d）
|
COD（mg/L）
|
COD去除容積負荷[kgCOD(m3.d）]
|
BOD（mg/L）
|
SS（mg/L）
|
|||
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進水
|
出水
|
進水
|
出水
|
進水
|
出水
|
|||
|
1997年9月
|
2730
|
3778
|
529
|
4.93
|
1361
|
163
|
2210
|
150
|
|
1997年10月
|
2755
|
3956
|
517
|
5.26
|
1671
|
195
|
1140
|
68
|
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1997年11月
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2440
|
4473
|
377
|
5.55
|
1372
|
155
|
1190
|
125
|
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1997年12月
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2712
|
3656
|
344
|
4.99
|
1328
|
127
|
1970
|
170
|
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1998年1月
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2632
|
3738
|
468
|
4.78
|
1380
|
155
|
1570
|
159
|
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1998年2月
|
2740
|
3984
|
427
|
5.41
|
1341
|
120
|
855
|
95
|
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平均
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2668
|
3930
|
443
|
5.15
|
1409
|
152
|
1489
|
128
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技術經濟指標：運行費用0.553元/kgCOD；產污泥量0.36kg/kgCOD。
3 結論
① 以厭氧水解酸化--生物接觸氧化法處理高濃度抗生素有機廢水，在經濟和技術上是可行的。該法克服了常規好氧活性污泥法處理高濃度有機廢水能耗高、稀釋水量大、占地面積大以及運轉費用高等缺點。
② 此工藝可實現高濃度進水(COD5273mg/L)和高去除容積負荷［厭氧酸化池4.93kgCOD/(m3·d),氧化池5.15kgCOD/(m3·d)］。
③ 本工藝處理能力大，對沖擊負荷有較強的適應性，污泥生成量少，運行費用低，勿需污泥回流，且可降低基建費用。
4 存在的問題及建議
該廠的抗生素廢水經厭氧水解酸化--生物接觸氧化法處理，出水COD濃度可降至443mg/L，有機物污染負荷大幅度降低。但要達標排放，還需對污水進一步處理。建議對生物接觸氧化池出水投加硫酸鋁或聚合鋁［1］進行混凝沉淀。經混凝沉淀后，出水COD可降至300mg/L(達GB8978-88污水排放二級標準)。
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