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廢水處理系統(tǒng)
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制藥廢水氮磷超標處理工藝案例

蘇州某藥企生產(chǎn)化學(xué)類藥物,每天有1500噸氮磷超標制藥廢水排出。前期處理工藝中未能解決環(huán)保部門達標排放要求,現(xiàn)由安峰環(huán)保接手對原有處理工藝改造,處理后廢水要求要符合國家對合成類工業(yè)廢水零排放要求。
  
  安峰環(huán)保對該藥企原有工藝進行實地觀察后,出具了制藥廢水氮磷零排放處理工藝方案,對原有處理工藝和現(xiàn)有處理工藝進行比較,通過案例分析來解決客戶如何實現(xiàn)制藥廢水氮磷零排放工藝訴求。
  
  >>>>1工程概況
  

  1.1水質(zhì)情況
  

  該醫(yī)藥公司年產(chǎn)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(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21904—2008)要求。該廢水水質(zhì)、水量及排放標準見表1。

制藥廢水處理

  
  針對該廢水水質(zhì)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(jīng)厭氧分解的有機氮、有機磷。
  
  1.2工藝流程
  
  1.2.1原工藝流程
  
  該工藝采用鈣鹽沉淀法除磷,CaO投加量大,處理效率不高,反應(yīng)沉淀池2中投加PAC、PAM,處理費用高;高氨氮廢水接入高效蒸發(fā)器蒸發(fā),耗能大;綜合廢水采用生物處理,原水COD較高,僅進行一級好氧生物處理耗能大且難以達到排放標準,故需對原工藝進行改造。
  
  1.2.2改造后工藝流程
 
  將原反應(yīng)沉淀池1、2改為二沉池,新增MAP反應(yīng)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(yīng)器進行厭氧生物反應(yīng),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(tǒng)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(qū)內(nèi)管道自流入調(diào)節(jié)池1,高氨氮廢水自流入調(diào)節(jié)池2,兩廢水水量按氮磷比例提升至MAP反應(yīng)沉淀池1,調(diào)節(jié)pH至9.0~9.5,投加MgCl2˙6H2O,出水進入MAP反應(yīng)沉淀池2,調(diào)節(jié)pH,繼續(xù)投加MgCl2˙6H2O進一步去除氮、磷。MAP反應(yīng)沉淀池2出水自流進入調(diào)節(jié)池3與綜合廢水混合,調(diào)節(jié)pH為6~9,提升至ABR池進行厭氧反應(yīng),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(yīng)沉淀池1、2的污泥主要為磷酸銨鎂,經(jīng)板框壓濾機脫水裝袋后可作為肥料進行回收。
  
  >>>>2主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
  
  該項目主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)見表2。
  
  >>>>3工程實際運行與結(jié)果分析
  
  3.1反應(yīng)器的啟動
  
  (1)ABR啟動。ABR池接種污泥來自江西某廢水處理廠厭氧污泥,接種時每個隔室的污泥質(zhì)量濃度>10g/L,啟動過程若反應(yīng)器內(nèi)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(tǒng)適應(yīng)后(即反應(yīng)器出水COD穩(wěn)定在1000mg/L)進行下一次提升,直至達到反應(yīng)器設(shè)計負荷3.0kg/(m3˙d)。有機負荷提升方式為增大反應(yīng)器進水中生產(chǎn)廢水的比例,直至完全為生產(chǎn)廢水。經(jīng)過3個月左右的馴化,污染物去除率維持在80%左右,系統(tǒng)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廢水處理廠好氧污泥,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(fù)這一過程至污泥有明顯增長。逐漸增大進水負荷,連續(xù)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(tǒng)啟動成功,接入ABR反應(yīng)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(tǒng)穩(wěn)定效果分析
  

  經(jīng)過3個月的調(diào)試,各反應(yīng)器均已成功啟動,系統(tǒng)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(tǒng)均穩(wěn)定運行后,于2014年5月對水質(zhì)進行監(jiān)測,為期1個月。由于MAP反應(yīng)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(yīng)沉淀池1的脫氮除磷效果。

       MAP反應(yīng)沉淀池1中NH3-N去除率>85%,TP去除率穩(wěn)定在95%左右,出水NH3-N、TP分別≤500、400mg/L。再經(jīng)MAP反應(yīng)沉淀池2處理后,進入調(diào)節(jié)池3的廢水NH3-N、TP分別穩(wěn)定在200、30mg/L以下。由表3可知,調(diào)節(jié)池3有機物濃度較高且波動較大,但經(jīng)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(zhì)較穩(wěn)定,說明改造后的組合工藝有較強的抗沖擊負荷能力。綜合圖3~圖4及表3可知,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(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標準要求(GB21904—2008)。

  
  >>>>4經(jīng)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(jié)論

  

  通過前后兩套制藥廢水處理工藝比較,給客戶最直觀的感受是,經(jīng)濟運行成本將降低40%,最重要的是,制藥廢水處理氮磷實現(xiàn)達標排放,符合國家此類廢水零排放要求。合成制藥廢水高COD也降到合理水平。處理后的廢水最終驗收成功,客戶對此套處理工藝也是非常認可,并把三期處理工廠的2000噸廢水處理也一并交由安峰環(huán)保處理。

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