微电解工艺处理制药废水

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微电解- UBF- CASS 工艺处理制药废水
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( ^2 D' W* W5 W" `. Y                河北某药业公司是从事生物制药的专业化企业 ,  在生产过程中排放出一定量的废水。废水实行清污分流 ,  分为高浓度和低浓度两股废水。根据其水量、水质特点 ,  我们开发一套高效、低耗的组合处理工艺技术 ,  并取得了成功的应用。
1  废水水质、水量及处理要求高浓度废水设计日处理量为 60m 3 ,  其 pH  为 3  ～ 4 ; COD Cr  为 10 000 ~ 12 000mg/L ;  BOD 5  为 2 500 ~ 3 000mg/L ; SS  ≤  500 mg/L 。低浓度废水排放量为 60 m 3 /d ,  pH 为中性 , COD Cr  为 800  ～ 1 000mg/L 。废水处理后执行《污水综合排放标准》 (GB8978 — 1996) 二级标准 ,  pH  为 6  ～ 9 , COD Cr ≤ 300mg/L ,  SS ≤ 150mg/L 。
2  废水处理工艺
; f% f$ g$ L! O1 B: Z$ g2 D" s2.1  处理工艺分析
就该生产废水水质而言 ,  废水呈酸性 ,  有机污染物浓度较高 ,  存在一定量难生物降解物质 ,  悬浮物浓度较高 ,  含有一定量的色度。其水量虽小 , 但间歇排放冲击负荷较高 ,  给生物处理带来一定难度 ,  另外还有一定量的低浓度废水。针对以上特点 ,  其设计思路为 :  ① 清污分流 ,  将高浓度废水经合并预处理后再与低浓度废水混合处理。 ② 采用微电解反应、石灰乳中和、隔油沉淀作为生产废水预处理措施 ,  可达到降解高分子有机物、脱色、中和、破乳去除悬浮物等目的。 ③ 经预处理的生产废水 ,  B/C  已基本符合生化进水条件。生化工艺首先采用能耗低、启动快的厌氧复合床反应工艺 ,  去除大部分有机污染物 ,  后续与低浓度废水混合采用以 CASS  工艺 (  循环式活性污泥工艺 )  为核心的好氧工艺 ,  适用于季节性生产 ,  可有效去除溶解性有机污染物质 ,  使废水达标排放。
2.2  废水处理工艺流程
废水处理工艺流程见图 1 。
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! [- o5 w$ Y2 V9 [7 B( V" ~& J生产过程中产生的高浓度有机废水汇入集水池 , 由泵提升进入微电解反应器 ,  降解大分子有机物 ,  提高生化性能 ,  然后进入中和沉淀池固液分离后进入选择反应池与回流污泥混合 ,  再用泵提升进入 UBF  厌氧复合床反应器 ,  废水中的有机污染物在厌氧条件下得到降解 ,  厌氧出水经脱气沉淀后流入混合调节池。低浓度废水也汇入其中 ,  再用泵提升进入 CASS  反应器 ,  经进一步好氧生化降解沉淀处理后达标排放。
# a, }# c$ q9 q; t. v3  主要构筑物及真空砖机设计
3.1  微电解反应器
4 t- B. K/ n9 E$ V' P( l( S# q它是基于电化学反应的氧化还原、电池反应产物的絮凝、铁屑对絮体的电富集、新生絮体的吸附以及体层过滤的综合作用。其原理为 :  铁屑是铁碳合金 ,  在废水中形成微原电池。碳的电位高 ,  形成无数微阴极 ,  铁的电位低 ,  成为微阳极 ,  自动发生微电解反应 ,  在酸性条件下 ,  电极反应产生具有良好的化学活性 ,  新生态的 Fe 2+ 和 Fe 3+ 具有非常好的絮凝性 ,  对 SS  和其它污染物有较高的去除效果。设计采用 Φ 1 500 mm  × 4 200 mm  微电解反应器 1  台 ,  A3  型钢结构 ,  内衬树脂防腐。内填铁碳填料 , 体积比为 1 ∶ 1 ,  穿孔 PVC  板支撑 ,  下进水 ,  上出水 ,  并通入空气以防止填料板结并具有辅助氧化作用。
3.2  中和沉淀
- U5 q% ~) Z7 B' {# S中和沉淀主要用于酸性物质的中和、污染物的沉淀 ,  设计中和反应时间为 20 min ,  沉淀池表面负荷 1m 3 / ( m 2 · h )  ,  外形尺寸为 3 500 mm  × 1 800 mm  × 3 800 mm ,  A3  型钢结构 ,  内衬防腐涂料 ,  采用隔板反应 ,  内设长为 1 m  孔径 50 mm  的聚丙烯斜管 ,  安装倾角 60 ° 。
3.3  选择反应池
反应池的主要作用是充分利用活性污泥的选择性吸附和降解特性 ,  降低水中难降解的有机物 ,  为后续废水的厌氧生物处理创造条件。设计水力停留时间为 6 h ,  内填悬浮生物填料。
9 p( h6 R% C; q6 N! i/ @4 W" R4 E3.4 UBF  厌氧复合床反应器
9 G8 u3 o- R* M; x" C; iUBF  是由上流式厌氧污泥床 UASB  和厌氧生物滤器构成的复合床厌氧反应器。其下部为高浓度污泥组成的污泥床 ,  其混合液悬浮固体浓度高 ,  有良好的布水系统使得废水与污泥充分接触混合。上部为填料及附着的生物膜组成的滤料层 ,  可使生物量进一步增加 ,  并使气泡与之发生碰撞 ,  加速了气、水分离 ,  减少了污泥的流失。因而具有处理效率高 ,  启动速度快 ,  运行稳定等特点 [1] 。
设计采用中温发酵 ,  有机负荷 5 kg COD/ ( m 3 · d ) , 水力停留时间为 48 h ,  反应器采用钢制结构 ,  外形尺寸为 Φ 4 000 mm × 1 000 mm  。池内设布水器、立体弹性填料、三相分离器、蒸汽加温管。内部设置了新型沉淀装置 ,  污泥沉淀、回流、气液分离在同一压球机内完成 ,  使三相分离器的构造相对简单 ,  且效果明显。
5 k' `) d: c% ~& [9 }+ ~7 v3.5  脱气沉淀池主要作用是吹脱厌氧出水带出的有害气体 ,  沉淀去除厌氧出水夹带的部分厌氧污泥 ,  增加水中的溶解氧 ,  改善厌氧出水水质 ,  为好氧创造条件。同时在某些不利条件下 ,  当厌氧反应器受到冲击发生污泥流失时 ,  脱气沉淀池能够沉淀收集污泥并回到选择反应池中 ,  以保证厌氧反应器运行的可靠性 ,  设计脱气沉淀时间为 5 h 。
3.6  混合调节池起到调节综合废水的水量、均和水质及水解酸化的作用。在调节池中增设悬浮球型填料 10 m 3 ,  它可提高 BOD / COD  的值 ,  增强可生化性 ,  填料上的生物膜 ,  把部分难降解的大分子有机物水解成易降解的小分子有机物。设计水力停留时间为 12 h ,  定期曝气。
; I$ P5 R( w( ~3.7 CASS  反应池
: H1 D1 Z6 z! n3 [工艺采用循环式活性污泥生物反应系统 (  简称 CASS ) ,  CASS  工艺是 SBR  工艺的改进型 ,  其流程由进水、反应、沉淀、滗水、闲置等基本过程组成 ,  各阶段形成一个循环。 CASS  工艺的独特之处在于 ,  它提供了时间程序的污水处理 ,  而不是连续流提供的空间的污水处理 , 具有以下特点 :  ① 污泥活性高 ,  沉降分离效果好 ;  ② CASS  反应池为间歇进水和排水 ,  高浓度污水逐步进入 ,  耐冲击负荷 ;  ③ 出水水质好 ,  去除率高 ;  ④ 与 SBR 工艺相比 ,  其增设了选择配水和污泥回流区 ,  具有更高的去除率和适应能力 ;  ⑤ 剩余污泥少 ;  ⑥ 降低造价 ,  减少占地 ,  运行费用低 [2] 。设计中采用 2  组 CASS  反应池交替运转 ,  工艺周期 :  进水 4 h (  进水 2 h  后曝气 ) ,  曝气时间 12 h ,  沉淀 2 h, 排水 2 h, 闲置 4 h 。池体为钢砼结构 ,  每组尺寸为 8 000 mm  × 3 500 mm  × 4 500 mm 。曝气为非限制性曝气方式 ,  采用 2  台低噪声回转式鼓风机供气 ,  一用一备 ,  选用机型为 HC - 801S 型。其性能参数为 :  风量为 3.25 m 3 /min ,  风压为 50kPa ,  功率为 5.5 kW ,  转速为 500 r/min 。生化池中布气装置采用微孔曝气软管 80 m 。出
3 y+ d  N6 e$ v+ u. K- V& B/ }6 S水采用自制浮桶式滗水器排出上清液 ,  构造简单 , 效果较好。剩余污泥排入污泥池。
3.8  污泥处理系统
1 B* V" a- ~+ l各沉淀单元的沉淀污泥和生化单元的剩余污泥进入污泥池 ,  再由污泥泵打入 Φ 1.4 m  × 3.8 m  的污泥浓缩罐 ,  进一步降低污泥含水率 ,  压入 10 m 2  板框压滤机进行压滤脱水 ,  压滤后产生的干泥饼外运处置 ,  清液返回调节池。
4  工程调试及运行效果
5 m: r% f* l5 c& g- b4.1  调试
本工程调试主要分为物化处理调试、厌氧调试、好氧调试。物化部分重点确定进入微电解反应器的 pH 控制 ,  中和剂石灰乳及聚合氯化铝 PAM 的投加量。厌氧反应器的启动 ,  分接种培养驯化、试运行和负荷运行三个阶段进行 ,  首先将接种厌氧污泥置于 UBF  反应器中。系统采用低负荷高去除率方式启动 ,  通过配水 ,  控制容积负荷 ,  经 20 d  左右 ,  菌种驯化过程中污泥生长情况良好 ,  污泥呈黑色 ,  沉降性能好 ,  并有微小颗粒污泥生成。进入试运行阶段后 ,  保证去除率逐步提高负荷直至整个处理系统进入运行阶段。好氧部分在厌氧调试一个月后同步进行 ,  共经过近三个月的调试运行 ,  即达到了设计要求。
4.2  运行结果
3 Z3 D$ P% ^0 ^, ]+ s! v( j该工程运行两年来 ,  经多次监测 ,  系统运行稳定 ,  各单元处理效果良好 ,  运行工艺数据 (  平均值 )
见表 1 。
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4.3  技术经济分析
工程总投资为 68.8  万元 ,  占地面积约 200 m 2 。水处理费用为 4.48  元 /t ,  去除 COD 费用约为 0.82  元 /kg5  结论
(  1 )  工程运行结果表明 :  采用微电解 - UBFCASS 组合工艺处理生物制药废水 ,  工艺先进 , 技术合理 , 处理后出水能稳定达到《污水综合排放标准》 ( GB 8978 — 1996 )  中的二级标准 ,  对类似废水治理具有一定的参考价值。
(  2 )  实际运行中 ,  进水水质有时超过了设计要求 ,  但出水仍能达到排放标准 ,  证明了系统耐冲击负荷能力强 ,  生化处理单元运行效果稳定 ,  能较好地适应水质的变化。在厌氧前设置微电解预处理单元 ,  厌氧与好氧之间设置吹脱沉淀池、缺氧兼氧单元 ,  可更好地提高废水的可生化性 ,  保证了整个工艺中生物处理效率。
" F( w) X& }  Z; f0 {3 C& e! P(  3 )  本工程设计中除钢制设备外 ,  所有水池均组合建设 ,  且操作房建在地下水池上 ,  降低投资、节约占地面积。
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- T- S4 H( n5 T+ U5 j% t3 Y                                巩义市水处理材料厂始建于1995年，是专业生产水处理材料的综合性实体企业.我厂面对激烈的市场竞争所带来的机遇和挑战，正以崭新的经营模式和管理理念，打造“宇星”品牌，使其永远屹立于水处理领域的山巅之上。我们将以一流的聚丙烯酰胺和良好的服务笑迎八方亲朋，款待四海宾客。 公司具有先进的生产工艺和完善的检测手段，技术力量雄厚，管理科学化，长期以来，我厂本着“追求品质，尽善尽美”的企业经营理念，不断开发新产品，扩大企业规模。目前我厂主要产品有净水产品、环保产品等系列产品，广泛应用于电子、医药、化工、食品、酿造、电力、冶金、钢铁、煤气、纺织、印染、石油和城镇给排水等诸多领域的水处理。可靠的质量、完善的服务，赢的了广大用户的信赖。硫酸亚铁先后被建设部水处理质量监督监测中心监测和全国给排水标准委员会等单位鉴定，各项指标均达到部颁标准，并且品种多，规格全，欢迎您选购。企业宗旨是诚信，欢迎您到嵩山滤料来。
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