由于醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品不同,產(chǎn)生的廢水水質(zhì)差異較大,采用的處置工藝也不盡相同,但由于醫(yī)藥廢水都含有大量的有機物,故均思索采用以生物處置為主的處置工藝。
山東某醫(yī)藥公司生產(chǎn)疫苗、獸藥、微生態(tài)制劑、飼料添加劑等四大類200多個產(chǎn)品,其醫(yī)藥廢水具有成分復(fù)雜、COD濃度高、色度和毒性大等特性。江蘇銘盛銘盛環(huán)境設(shè)計采用IC+SBR的主體工藝對該廢水實施處置,效果良好,出水水質(zhì)全面到達《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978—1996)的一級規(guī)范和《黃河流域(山東段)污水綜合排放規(guī)范》(DB61/224—2011)的一級規(guī)范。
其中出水COD、BOD5、TP、TN、NH3-N執(zhí)行《黃河流域(山東段)污水綜合排放規(guī)范》(DB61/224—2011)一級排放規(guī)范,SS、pH值執(zhí)行《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978—1996)一級規(guī)范。
1、廢水水質(zhì)、水量
制藥廢水約為240m3/d,混合廢水水質(zhì)、設(shè)計進水水質(zhì)及排放規(guī)范見表1。
2、工業(yè)廢水處理工藝
該廢水為高濃度有機廢水且BOD5/COD>0.3,故選擇以生物處置為主的處置工藝。由于廢水中含有大量SS,不只會梗塞提升泵和管道,而且會增加后續(xù)生物處置的負荷并影響處置效果,故設(shè)格柵去除SS;醫(yī)藥企業(yè)不同時段、不同車間產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量都不平均,而生物處置請求穩(wěn)定的水質(zhì)水量,故設(shè)調(diào)理池調(diào)理水質(zhì)水量;采用厭氧反響器———IC反響器去除大局部有機物,以降低好氧處置的有機負荷,同時儉省運轉(zhuǎn)費用;廢水經(jīng)過厭氧處置后,有機物濃度大幅降低,可經(jīng)過SBR反響器進一步去除;針對廢水中大量致病菌和病毒,設(shè)置了消毒池,保證不會形成二次污染。工藝流程見圖1。
廢水由廠區(qū)排水管直接引入格柵去除懸浮物,人工定期清算柵渣;格柵出水進入調(diào)理池,調(diào)理水量均和水質(zhì),并在池中設(shè)置浮球液位計以監(jiān)測和控制液位;均和后的出水經(jīng)泵提升進入IC反響器實施厭氧處置,降解大局部有機物;出水自流到SBR反響器,完成有機物的徹底降解、脫氮除磷;最后消毒后達標排放。
3、主要處置單元、設(shè)備及參數(shù)
3.1 格柵井
設(shè)計進水渠流速為0.7m/s,寬為0.6m,渠底水力坡降為1.0%。格柵井尺寸為1.6m×0.6m×1.5m,鋼筋混凝土構(gòu)造。采用不銹鋼材質(zhì)細格柵1臺,柵隙為10mm,裝置傾角為75°。
3.2 調(diào)理池
調(diào)理池水力停留時間為12h,設(shè)計尺寸為9.0m×5.0m×3.0m(超高0.3m),鋼筋混凝土構(gòu)造,有效容積為120m3,全公開式,內(nèi)置潛污泵2臺,1用1備。在泵的出水管上設(shè)電磁流量計1臺。
3.3 IC反響器
IC反響器尺寸為2.0m×20.3m,有效容積為62.8m3,1臺,鋼制容器。設(shè)計容積負荷為12kgCOD/(m3·d),水力停留時間為6h。
3.4 SBR反響器
采用鋼筋混凝土構(gòu)造,尺寸為6.0m×2.0m×4.5m,有效容積為48m3,4座。每池每日運轉(zhuǎn)3個周期,每個周期8h,其中:進水2.0h,反響3.5h,沉淀1.0h,潷水1.0h,排泥、閑置0.5h。容積負荷為0.2kgCOD/(m3·d),污泥濃度為4000mg/L,污泥齡為30d,充水比為0.5。
每池選用215mm半球形微孔曝氣器75套,每套效勞面積為0.16m2,每套供氣量為2m3/h;每池設(shè)旋轉(zhuǎn)式潷水器1臺,出水量為50~100m3/h,潷水深度為1.7m,出水堰長度為2.0m;每池設(shè)置2臺潛水?dāng)嚢铏C、1臺剩余污泥泵,泵流量為10m3/h、揚程為90kPa、功率為0.75kW。
選用三葉式風(fēng)機2臺,1用1備,單臺風(fēng)量為4.94m3/min、風(fēng)壓為500kPa、功率為7.5kW。
3.5 消毒池
1座,尺寸為1m×3m×2m,超高為0.3m,有效容積為5.1m3,水力停留時間為30min,加藥量為10mg/L。
3.6 污泥濃縮池
污泥濃縮時間為12h,間歇式運轉(zhuǎn)。濃縮池尺寸為2.0m×2.0m,泥斗底部尺寸為0.5m×0.5m,泥斗深度為1.0m,緩沖層取0.5m,超高為0.3m,沉淀區(qū)有效水深為2.0m,濃縮池總高3.8m。
3.7 污泥干化池
采用中心滲瀝管自然干化池,尺寸:3.0m×2.0m×1.2m,共設(shè)2格。
4、工藝調(diào)試及運轉(zhuǎn)結(jié)果
4. 1 IC反響器
IC反響器的調(diào)試主要是實施顆粒污泥的培育。接種污泥為某淀粉廢水處置廠UASB反響器中厭氧顆粒污泥。接種污泥濃度為34000mg/L左右,污泥量約18kgVSS/m3。該污泥呈黑褐色球形或橢球形,粒徑為0.5~1.7mm,沉降性能良好,SVI為30~40mL/g,VSS/SS為0.77。
在初始啟動階段,采用原水加出水回流的進水方式完成較低的容積負荷1.0kgCOD/(m3·d),并依據(jù)出水揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度、pH值和COD去除率逐漸提升IC反響器的負荷。當(dāng)持續(xù)2天出水VFA濃度<300mg/L時,表示反響器內(nèi)有足夠的微生物對有機物實施較徹底地合成,此時減少稀釋水量,以提升20%的容積負荷。當(dāng)出水VFA濃度在300~500mg/L時,應(yīng)維持原負荷不變,待VFA降落后再提升容積負荷。當(dāng)出水VFA的濃度>600mg/L時,此時仍堅持進水負荷不變,親密關(guān)注后續(xù)VFA的變化趨向。當(dāng)出水VFA濃度>800mg/L時,則將負荷降至原來的程度,并保證反響器內(nèi)pH值>6.5,若pH值降至6.5以下,則加堿調(diào)理pH值,待VFA濃度降落到300mg/L以下時,再逐漸增加負荷。反響器啟動69天后,COD去除率穩(wěn)定在95%以上,到達滿負荷運轉(zhuǎn)。厭氧污泥中,顆粒直徑>0.5mm的占75%,最大粒徑達5mm,SVI從初始的95mL/g降到30mL/g,反響器啟動終了。
4.2 SBR反響器
SBR反響器的啟動主要是好氧活性污泥的培育、馴化。
SBR反響器的接種污泥為西安市某污水廠二沉池的剩余污泥,采用間歇換水方式培育。IC反響器出水經(jīng)過稀釋后,進入SBR反響器,當(dāng)經(jīng)過曝氣并呈現(xiàn)含糊的絮凝體后,中止曝氣,經(jīng)過1天沉淀后掃除上清液,再進同濃度的新穎廢水,繼續(xù)曝氣培育。每一濃度運轉(zhuǎn)3~7d,經(jīng)過鏡檢察看活性污泥的生長狀況,生長良好時可恰當(dāng)調(diào)高濃度,以后逐級提升廢水濃度,不斷到IC反響器出水濃度,然后實施連續(xù)曝氣培育,直到活性污泥全面構(gòu)成大絮團。經(jīng)過半個月的運轉(zhuǎn),混合液的SV30達50%以上,SVI為100mL/g左右。
4.3 運轉(zhuǎn)效果
IC+SBR工藝經(jīng)過2個多月的調(diào)試運轉(zhuǎn)后,出水水質(zhì)全面到達《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978—1996)一級規(guī)范及《黃河流域(山東段)污水綜合排放規(guī)范》(DB61/224—2011)一級排放規(guī)范,工程驗收合格。表2為2018年2月1日—2月28日對系統(tǒng)的監(jiān)測結(jié)果。
5、主要技術(shù)經(jīng)濟指標
該工程的厭氧反響器采用相當(dāng)于2層UASB反響器串聯(lián)而成的IC反響器。IC反響器經(jīng)過內(nèi)循環(huán)自動稀釋進水,有效保證了厭氧反響器進水濃度的穩(wěn)定性,并且水力停留時間較UASB反響器短,更合適于處置可生化性好的廢水。
該工程總占空中積為420m2,總投資為126.7萬元,其中:土建21.16萬元,設(shè)備及監(jiān)控92.74萬元,裝置調(diào)試及其他12.80萬元。運轉(zhuǎn)費用為1.72元/m3,其中電費為0.90元/m3,藥劑費為0.26元/m3,人工費為0.56元/m3。
廢水處置量為240m3/d,COD去除率為98.5%,TN去除率為80%,SS去除率為87%,年運轉(zhuǎn)時間按360d計,則可減少向環(huán)境排放的COD約263.8t/a、TN約4.8t/a、SS約37.6t/a。
6、結(jié)語
①采用IC+SBR結(jié)合工藝處置高濃度醫(yī)藥廢水,處置效果良好,系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,出水水質(zhì)全面到達《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978—1996)的一級規(guī)范及《黃河流域(山東段)污水綜合排放規(guī)范》(DB61/224—2011)一級排放規(guī)范。
②采用IC+SBR結(jié)合工藝處置高濃度醫(yī)藥廢水,運轉(zhuǎn)本錢低,僅為1.72元/m3;每年可減少向環(huán)境排放COD約263.8t、TN約4.8t、SS約37.6t。