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廢水處理系統
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制藥廢水除氮磷處理經濟性研究

制藥企業廢水要進行除氮磷達標排放,制藥廢水含有高濃度氮磷污染物,此次以蘇州某醫藥科技公司除氮磷工藝為案例,對處理技術工藝中可能涉及到的改造進行可行性研究,最終滿足國家關于制藥企業《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》(GB21904—2008)要求。
  
  >>>>1工程概況

  
  1.1水質情況
  
  該醫藥公司年產200t腺嘌呤、300t4-氯-2-三氟乙酰基苯胺鹽酸鹽,30t白藜蘆醇等。一期廢水量為500t/d,二期合計廢水量1350t/d。廢水分為高磷廢水、高氨氮廢水及綜合廢水,處理后需滿足《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》(GB21904—2008)要求。該廢水水質、水量及排放標準見表1。
  
  針對該廢水水質特點,采用MAP+ABR+A2/O組合工藝進行處理,控制工藝操作條件,其中MAP工段去除廢水中絕大部分氮、磷,同時生成磷酸銨鎂沉淀回收利用,ABR工段去除大部分有機污染物,A2/O工段進一步去除剩余有機污染物、氮、磷,以及經厭氧分解的有機氮、有機磷。
  
  1.2工藝流程
  
  制藥廢水處理
  
  改造后的廢水處理工藝流程
  
  將原反應沉淀池1、2改為二沉池,新增MAP反應沉淀池1、2,同時脫氮除磷,投加藥劑MgCl2˙6H2O處理效率高且費用低;新增ABR厭氧反應器進行厭氧生物反應,有機物負荷高、耗能少、效率高;將原接觸氧化池改為A2/O池,原接觸氧化池共有12格,1、2格改為厭氧池,3、4格改為缺氧池、5~12格改好氧池。原曝氣系統為穿孔管,1、2格拆除,3~4格保留起攪拌作用,5~12格拆除并新增微孔盤式曝氣器,提高氧的利用率,增大對COD的去除效果,同時具備生物脫氮除磷效果。
  
  高磷廢水由廠區內管道自流入調節池1,高氨氮廢水自流入調節池2,兩廢水水量按氮磷比例提升至MAP反應沉淀池1,調節pH至9.0~9.5,投加MgCl2˙6H2O,出水進入MAP反應沉淀池2,調節pH,繼續投加MgCl2˙6H2O進一步去除氮、磷。MAP反應沉淀池2出水自流進入調節池3與綜合廢水混合,調節pH為6~9,提升至ABR池進行厭氧反應,提高廢水可生化性,去除大部分有機污染物。ABR出水進入A2/O池進一步去除有機污染物,同時生物脫氮除磷,出水進入二沉池,泥水分離后出水達標排放。MAP反應沉淀池1、2的污泥主要為磷酸銨鎂,經板框壓濾機脫水裝袋后可作為肥料進行回收。
  
  >>>>2主要構筑物及設計參數
  
  該項目主要構筑物及設計參數見表2。
  
  >>>>3工程實際運行與結果分析
  
  3.1反應器的啟動
  
  (1)ABR啟動。ABR池接種污泥來自江西某污水處理廠厭氧污泥,接種時每個隔室的污泥質量濃度>10g/L,啟動過程若反應器內污泥濃度不夠需及時補充。控制污泥泥齡,定期排放一定老化污泥,確保污泥的活性。啟動初期控制有機負荷為0.5kg/(m3˙d),逐步提高,每次提高幅度為0.5kg/(m3˙d),系統適應后(即反應器出水COD穩定在1000mg/L)進行下一次提升,直至達到反應器設計負荷3.0kg/(m3˙d)。有機負荷提升方式為增大反應器進水中生產廢水的比例,直至完全為生產廢水。經過3個月左右的馴化,污染物去除率維持在80%左右,系統抗沖擊能力良好,ABR啟動成功。
  
  (2)A2/O池啟動。A2/O接種污泥來自江西某污水處理廠好氧污泥,接種量50m3。啟動初期,A2/O接入污泥后低負荷間歇運行,悶曝24h,靜置2h,出水并入新的廢水,重復這一過程至污泥有明顯增長。逐漸增大進水負荷,連續運行,好氧池曝氣量不變,DO逐漸下降,微生物明顯增長,有機物氧化消耗大量DO,啟動成功后SV增至30%,MLSS在3000~4000mg/L,系統啟動成功,接入ABR反應器出水,正常運行。控制厭氧池、缺氧池pH為7.0~7.5,DO為0.5mg/L;O池pH為7.0~8.0,DO為2~4mg/L;消化液回流比200%,污泥回流比70%。
  
  3.2系統穩定效果分析
  
  經過3個月的調試,各反應器均已成功啟動,系統正常運行,出水達標排放。COD、NH3-N、TP、pH均采用標準方法測定。系統均穩定運行后,于2014年5月對水質進行監測,為期1個月。由于MAP反應沉淀池1、2的工作原理一致,運行時控制條件也一致,脫氮除磷效果相差不大,故此處只分析MAP反應沉淀池1的脫氮除磷效果。
  
  MAP反應沉淀池1中NH3-N去除率>85%,TP去除率穩定在95%左右,出水NH3-N、TP分別≤500、400mg/L。再經MAP反應沉淀池2處理后,進入調節池3的廢水NH3-N、TP分別穩定在200、30mg/L以下。調節池3有機物濃度較高且波動較大,但經改造后的組合工藝處理后,出水污染物維持在較低水平且水質較穩定,說明改造后的組合工藝有較強的抗沖擊負荷能力。整個改造后的工藝對COD、TP的去除率均在97%以上,NH3-N去除率也在93%以上,出水各項指標均達到化學合成類制藥工業水污染物排放標準要求(GB21904—2008)。
  
  >>>>4經濟分析
  
  該工程廢水處理成本為:人工費0.86元/m3,藥劑費6.15元/m3,水電費0.92元/m3,污泥處理費0.67元/m3,其他費用0.12元/m3。廢水水量為1350m3/d,處理成本為8.72元/m3。
  
  >>>>5結論

  
  (1)采用MAP+ABR+A2/O工藝處理高氮高磷廢水,處理效果良好,系統運行穩定,出水各項指標均達標,可為高COD高氮高磷制藥廢水的處理提供參考。(2)MAP法可同時去除氮、磷,氨氮去除率可達85%以上,磷去除率可達95%以上,處理高氮高磷廢水有較好的效果,生成的沉淀磷酸銨鎂也可作為肥料回收。(3)ABR高效厭氧反應器設計簡單,耐沖擊負荷,啟動時間短,處理效果好。在整個工藝中可去除大部分COD,運行穩定后可去除80%有機污染物。
  

  該制藥企業選擇的除氮磷工藝,人工、藥劑、污泥處理等各種工藝費用,都比傳統的處理費用降低到30%。制藥廢水處理要實現循環使用,節省企業的其它開支。蘇州環保部門已經對所有制藥廢水下達通知,必須達到制藥廢水氮磷零排放標準,因此,如何有成本可控條件下,達到環保部門要求就需要藥企業在環保公司的選擇上,花費更多的精力去選擇啦。

此文關鍵字: 制藥廢水 

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