談制藥廢水處理廠改造工程設計

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摘要:制藥廢水是一種比較難處理的工業廢水，其成分通常含高氨氮、高鹽分、高COD，且含劇毒，即便是排放量小，一旦進入水體便對環境產生較大影響。通過分析制藥廢水成分，探討現有廢水分開處理工藝存在的問題，提出了廢水混合處理方案，對混合廢水通過在芬頓前增設微電解進行預處理，并增設深度處理系統引入中水回用，使得混合廢水得到有效利用，減少廢水排放量。

關鍵詞:制藥廢水；微電解+芬頓；中水回

用某制藥廢水廠以口服液、固體制劑制藥生產為主，包括口服液、口服溶液、片劑、原料藥、軟膏等5個劑型。現因規劃問題需要搬遷，整個污水處理系統重新設計，根據原有路線優化設計，并加入中水回用思路。

1原有工藝介紹及存在的問題

(1)原有系統的水量及工藝路線:總設計規模700噸/天，其中高濃度廢水(2000mg/l＜COD＜36000mg/l或NH3－N≤500或鹽濃度＞2000mg/l)400噸/天，低濃度廢水(COD＜2000mg/l或NH3－N≤300)300噸/天。采用工藝路線有三條:低濃度廢水→格柵調節池→混凝沉淀池→過渡池→氨氮吹脫塔→調節池→UBF厭氧池→改良二級AO→沉淀池→出水;高濃度廢水→調節池→芬頓反應器→混凝沉淀池→低濃度系統的過渡池;高鹽廢水→蒸發器→冷凝水進入高濃度系統。(2)原工藝系統運行狀況分析:實際處理水量達到滿負荷，出水未達標準，部分處理系統參數運行不良，主要問題分析如下:①UBF厭氧菌繁殖情況不良，沒有達到預期去除污染物的效果。②芬頓氧化的去除率不理想，造成后續的生化系統處理效果不佳。③由于分三個系統，工藝管線相對較多，走向混亂不便操作。

2工藝優化設計建議

由建設單位提供的相關設計資料可知，水質可分為低濃度廢水、高濃度廢水及高鹽高濃度廢水。經核算低濃度廢水含量為435．3噸，高濃度廢水含量為221噸，高鹽高濃度廢水為19噸，總水量為675．3噸。其中含殺菌劑的低濃度廢水量為257．6噸。高鹽高濃度廢水及高濃度廢水由于無機物含量高，可生化性差，因此在生化處理前必須采用預處理工藝，針對本項目廢水水質特點，高鹽高濃度廢水的預處理采用原有蒸發的方法處理。單從廢水的COD濃度來看，本項目的低濃度廢水無需采用芬頓氧化工藝，但由于低濃度廢水中有一半以上廢水含有殺菌劑，而殺菌劑對后續生化處理的微生物有抑制作用，因此低濃度廢水也需要芬頓工藝作為預處理。高、低濃度廢水如果分開處理，最大的區別在于預處理階段有無芬頓工藝。根據實際水質情況，本工程的低濃度廢水大部分預處理方法和高濃度廢水一致，考慮到將來運行管理方便，保證出水水質達標排放，同時對本工程的總投資影響程度微小，建議將高濃度廢水與低濃度廢水一起處理。

2．1預處理工藝優化

在原有的芬頓氧化之前增設微電解工藝，微電解是原電池微型微型電解反應，可以開環斷鏈成小分子，易于后面fenton氧化，節省氧化費用，聯合使用效果更好，且脫色效果也好。微電解與芬頓氧化聯用工藝對難降解污水有著良好的處理效果，經過運行這種工藝處理后的污水生化需氧量和化學耗氧量比值B/C大幅上升。

2．2深度處理工藝優化

水作為寶貴的資源在當今顯得彌足珍貴，本項目將制藥廢水進行深度處理作為循環冷卻水用。因此，本項目的出水分兩部分，直接排放的污水經生化處理后達到《化學合成類制藥工業污染物排放標準》(GB21904－2008)要求中表1新建企業污染物排放濃度限值后直接排放。部分出水經深度處理后達到中水回用工業用水標準后作為循環冷卻水用。深度處理采用臭氧+活性炭過濾器，兩者聯合相當于曝氣生物濾池，但比曝氣生物濾池處理效果好。且活性碳過濾對SS的進一步去除、也是對后續膜系統的一種保護。如業主需要取用一般沖洗水、綠化等對SS、鹽度要求不高的中水，可考慮從前段(臭氧或活性炭)取水，擴大中水回用規模，減少污水排放。施工圖中，對于高低標準中水池是單獨設置的，方便業主分別取用或勾兌取用。

2．3優化后工藝流程圖本項目生化處理階段選擇

UBF厭氧工藝作為前處理，為后續兩級A/O的順利高效利用提供了保障。對于氨氮及總氮含量高的廢水，多采用A/O工藝進行處理。生物脫氮工藝在脫氮的同時，也降解大量有機物。根據本項目廢水的水質特征，結合水量、水質特點，生化段采用原來“UBF+二級改良A/O”工藝進行處理。該工藝可以避免由于單級A/O所造成的大回流比，降低了能耗，同時也能保證出水氨氮和其他指標均達標圖2中水工藝流程圖排放。根據中水回用排放指標，必須設置反滲透裝置才能達到總鹽度的要求，增設超濾系統是對反滲透的進一步保護，兩者最好聯合使用。本項目需中水回用的量為200噸/天，因此膜系統的處理規模為350噸/天。

3主要構筑物設計參數

3．1預處理部分

預處理部分包括兩部分，第一部分是微電解+芬頓，另一部分是氨氮吹脫塔。微電解+芬頓池前設置調節池1和混凝沉淀池1，調節池規格為10×20×5m，停留時間30h，混凝沉淀池規格為1.5×5×2.5+5×11×3.7m，混凝段停留時間為30min，沉淀區采用平流式沉淀池，表面負荷為0.5m3/m2*h。微電解+芬頓池的規格為4×7.5×4m，微電解段停留時間和芬頓停留時間均為3h。微電解+芬頓后設置混凝沉淀池2，規格為1.5×5×2.5+5×11×3.7m，混凝段停留時間為30min，沉淀區采用豎流式沉淀池，分兩格表面負荷為0.3m3/m2*h。氨氮吹脫塔前設置過渡池，規格為4×4×4m，停留時間為2h。氨氮吹脫塔規格為φ3×7.6m，數量4套。氨氮吹脫塔后續設置調節池2，規格為8×6.5×5m，停留時間為8h。

3．2生化處理部分

UBF厭氧池規格為11×22×10m，停留時間為3.5d;一級A/O規格為A段15×6×5.5m，停留時間15h，O段15×20×5.5m，停留時間50h;二級A/O規格為A段10×5×5.5m，停留時間8.3h，O段10×10×5.5m，停留時間18.3h。

3．3深度處理部分

臭氧氧化池規格為2×3.5×6.5m，停留時間1.5h;活性炭過濾器尺寸Φ2.5×4.5m;超濾系統膜組件25支，產水量12m3/h;反滲透系統膜組件20支，產水量8m3/h。

4主要經濟指標

該項目總投資1414萬元，直接運行費包括電耗費用、人員費用、藥劑費及污泥處置費，未經膜處理的直接運行費為11.7元/噸，膜處理后的直接運行費為12.6元/噸。

5結論

通過將廢水完全混合后采用微電解+芬頓處理，解決了廢水中殘留的抗生素對后續生化處理中微生物的影響，保證生化系統的去除率;增加中水回用設施用于本廠鍋爐冷卻水用，使得廢水得到了綜合利用，不僅節約自來水用量并且控制了廢水排放量。

參考文獻

［1］劉娜，張計濤，張霞，許海軍．眼藥廠綜合污水處理工程實例［J］．工業水處理，2016，36(11):100－102．

［2］王紅睿，蔣增河．某制藥廢水處理改造擴容工程設計淺析［J］科技咨詢，2016，(07):27－28．

作者：張婉 勇銀華 單位：鵬鷂環保股份有限公司