预处理—UASB—A/O—高级氧化工艺在制药废水处理中的应用

陈春丽

摘 要：采用“预处理-上流式厌氧污泥床（UASB）-A/O-高级氧化”工艺处理制药废水，简要介绍了制药废水处理工程的工艺流程、主要构筑物及其设计参数、运行效果和成本。运行结果表明，该工艺处理效率高，效果好，经济可行，出水水质均能达到GB 21904—2008对新建企业水污染物的排放要求。

关键词：制药废水；高级氧化；废水处理；进出水水质

中图分类号：X787 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.146

1 工程概况

某生物制药公司同步建设了一期废水处理工程，二期生产线开始时，再同步建设二期废水处理工程。但是，在一期建设过程中，要兼顾二期废水水质情况，为其预留。一期废水处理工程的废水主要来自化学合成原料药、制剂生产废水，设备冲洗水，地面冲洗水和生活污水等。根据公司实测数据，考虑余量系数，一期废水处理工程的设计规模为120 m3/d。二期生产线建成后，据水量分析预测，二期废水处理工程共计处理规模为240 m3/d。一期工程主要涉及化学合成原料药和制剂生产废水，所以，出水执行GB 21904—2008中的新建企业水污染物排放要求。设计进、出水水质的情况如表1所示。

2 工艺流程

在分析、小试该制药废水水质和考察相似工程的基础上，工程采用预处理-上流式厌氧污泥床（UASB）-A/O-高级氧化工艺。其中，预处理采用铁炭微电解和H2O2高级氧化，具体工艺流程如图1所示。

3 主要构筑物及其设计参数

3.1 格栅和集水池、事故池

废水经过人工格栅，去除了其中的大块漂浮物。格栅井采用砖混结构，尺寸为3.0 m×0.5 m×1.8 m，内设1台不锈钢人工格栅HF400，栅隙5 mm。

格栅出水进入集水池，调节水质、水量，保证后续处理的连续、稳定运行。集水池尺寸为10.5 m×6.3 m×4.0 m（利用原有集水池），事故池尺寸为10.5 m×18.0 m×5.0 m（新建），2个池合计总容积为1 000 m3，采用防腐地下式钢砼结构。内设自吸排污泵2台，1用1备，型号为50WL15-12-1.1。

3.2 脱磷除油系统

采用石灰沉淀法去除污水中的磷酸根和硫酸根，同时去除水中的油分。另外，设置中和反应池1座，尺寸为2.4 m×0.8 m×4.8 m；斜管沉淀池1座，尺寸为4.4 m×2.4 m×4.8 m，均为钢制结构。

3.3 微电解池

在Fe-C微电解的基础上加入H2O2，形成了氧化能力很强的Fenton试剂，通过微电解反应与Fenton试剂氧化的协同作用，增强了Fe-C微电解对该项目制药废水的处理效果。微电解池能够中和、降低废水中的毒性物质，打开环状有机物，支解多支链有机物，提高其可生化性，降低废水色度，分解废水中的气泡物质。

3.4 中和初沉池

微电解池出水进入中和初沉池，可调节废水的pH值，沉淀去除铁离子，同时经过絮凝沉淀降低废水中的COD。在工作中，要设计1座表面水力负荷为1.0 m3/（m2·h），尺寸为2.5 m×2.5 m×4.5 m的半地下式钢砼结构的中和初沉池。

3.5 调节池与UASB反应器

调节池与UASB反应器有1座，它是调节水质、水量的，有效容积为100 m3，尺寸为5.0 m×5.0 m×4.5 m（与集水池合建），钢砼结构。同时，它内设提升泵2台，型号为ZW50-10-20，1用1备；配置鼓风机1台，型号为HC-50S。

3.6 A/O池与二沉池

A池反硝化速率为0.076 kg/（kg·d），O池COD污泥负荷为0.1 kg/（kg·d），污泥的质量浓度为4 g/L。A/O池的尺寸为15.0 m×5.0 m×5.5 m，其中，A池尺寸为5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，钢砼结构，总有效容积为360 m3，有效水深5.0 m。配置设备主要有260型微孔曝气盘100个，2台混合液回流泵50WL15-8-0.75（1用1备），潜水搅拌机2台，HC-801S鼓风机2台。

二沉池表面负荷取0.8 m3/（m2·h），沉淀时间为2.0 h，尺寸为2.5 m×2.5 m×5.5 m，1座，钢砼结构。设置立式排污泵2 台，型号为50WL15-8-0.75，1用1备。

3.7 臭氧高级氧化池与曝气生物滤池

臭氧是强氧化剂，在反应池终端用臭氧降解废水中难降解的物质，以进一步降低污染物的含量。氧化池有效容积为25 m3，停留时间为5 h。氧化池尺寸为2.5 m×2.5 m×5.5 m，1座，钢砼结构。其配置臭氧发生器（发生量500 g/min）1套，曝气盘20套，1套气源系统，1套尾气处理系统。

曝气生物滤池集生物氧化与截留悬浮固体为一体，节省了后续沉淀池。该池尺寸为5.0 m×2.0 m×5.5 m，1座，钢砼结构，同时，还配置20 m3φ3.0 mm的滤料，曝气盘12套，气源系统1套（与O池合用曝气风机）。

3.8 总排流量渠

总排渠尺寸为4.5 m×0.5 m×1.5 m，砖混结构，内设巴歇尔槽1套，超声波流量计1套。

3.9 污泥池

产生污泥的单元主要是UASB、A/O系统、微电解池、脱磷除油系统，总污泥量为14.29 m3/d，定期排入污泥池贮存。

4 运行效果和成本

该工程自调试运行以来，处理效果稳定，出水水质均能达到GB 21904—2008新建企业水污染物的排放要求。具體监测数据如表2所示。

项目一期废水工程总投资338.09万元，其中，土建投资80.9万元，设备投资184.08万元，电气及其他间接投资73.11万元。

5 结论

综上所述，制药废水一直是水处理领域相关工作人员关注的热点和难点。通过对某医药制药废水的分析，在实际工程中进行了相应的处理研究。结果表明，铁炭微电解和H2O2高级氧化预处理原料药制药废水，COD、BOD5去除率分别为20%，10%，大大提高了该类废水的可生化性，同时，有较好的脱色效果。预处理-UASB-A/O-高级氧化工艺运行稳定，处理效果好，经济可行。

参考文献

[1]邓睿，汪晓军.Fenton试剂氧化—曝气生物滤池工艺深度处理制药废水[J].化工环保，2012，32（6）：526-529.

[2]杜家绪，买文宁，王敏，等.生物流化床—高级催化氧化工艺处理制药废水[J].工业水处理，2016，36（3）：97-99.

〔编辑：白洁〕