MAP法在生物工程制药废水脱氮除磷中应用探讨

摘要：生物工程制药废水中浓废水主要来自发酵废水和纯化废水。发酵废水具有COD、氨氮含量高，纯化废水具有COD、TP含量高的特点，为确保达标排放，两股废水在进行生化处理前需进行脱氮除磷预处理。本文通过分析MAP法的原理和生物工程制药废水污染特征，论证了MAP法进行生物工程制药废水脱氮除磷预处理的可行性，并结合实验研究成果总结了该方法的主要影响因素，通过实际案例进行了佐证，为生物工程制药行业建设项目环评及其他环保工作提供参考。

关键词：生物工程制药废水;MAP法;脱氮除磷

中图分类号：X787 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.0078

Application of MAP in nitrogen and phosphorus removal from bioengineering pharmaceutical wastewater

Wang Yanyan

（Anhui Yingtian Environmental Technology Consulting Co.，Ltd.，Hefei Anhui 230088，China）

Abstract：The concentrated wastewater in bioengineering pharmaceutical wastewater mainly comes from fermentation wastewater and purification wastewater.Fermentation wastewater has high content of COD and ammonia nitrogen，and purified wastewater has high content of COD and TP.In order to ensure the discharge of the standard， the two wastewater should be pretreated before biochemical treatment.By analyzing the principle of MAP method and the pollution characteristics of bioengineering pharmaceutical wastewater，this paper demonstrates the feasibility of pretreatment of biological engineering pharmaceutical wastewater by MAP method， summarizes the main influencing factors of this method combined with experimental research results，and evidences it through practical cases， which provides reference for environmental assessment of bioengineering pharmaceutical industry construction projects and other environmental protection work.

Key words：Bioengineering pharmaceutical wastewater;MAP method;Nitrogen and phosphorus removal

生物工程制藥是通过微生物、动物细胞等培养获得活性成分，然后通过分离、纯化等工序生产药物的过程。废水为此行业排放的主要污染物，按照水质特征可将该行业废水分为4类：COD、氨氮高的发酵废液;COD、TP含量高的纯化废水;污染物浓度较低的冷却水排水、纯水制备废水;生活污水等。根据“分类收集，分质处理”的原则，通常采用高浓度废水预处理+A2O工艺进行污水处理。目前对发酵废液中氨氮和纯化废水中总磷以分别预处理为主，具有化学试剂消耗量大、处理费用高，易造成二次污染等缺点。MAP法可同时将氨氮和磷酸盐沉淀去除，且沉淀物可作为肥料利用，无二次污染。因此，探讨MAP法在生物工程制药废水处理中的应用具有重要实际意义。

1 MAP法工艺原理

MAP法俗称鸟粪石法。即向含NH4+和PO43-的废水中添加镁盐使之生成难溶的MgNH4PO4˙6H2O，从而同时去除氨氮和磷酸盐的方法。主要化学反应如下：

Mg2++HPO42-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓+H+

Mg2++PO43-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓

Mg2++H2PO4-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓+2H+

2MAP法作为生物工程制药废水脱氮除磷预处理的可行性

生物工程制药废水中氨氮主要来自发酵废液，是细胞培养的主要代谢副产物。废水中TP主要来自下游目标蛋白纯化过程所用磷酸盐缓冲液，以PO43-、HPO42-、和H2PO4-的形式存在。废水中加入镁盐后，可形成难溶的MgNH4PO4·6H2O沉淀。因此，MAP法可应用于生物工程制药废水脱氮除磷预处理。

A2O工艺脱氮效率在65%～85%，除磷效率在75%～85%，PAC等化学沉淀除磷效率在80%以上，为确保废水排放满足市政污水处理厂接管标准（氨氮≤30mg/L，TP≤4mg/L），A2O+化学沉淀除磷工艺处理前进水氨氮浓度应控制在120mg/L以下，TP浓度应控制在100mg/L以下。发酵废液中氨氮浓度一般在500～1500mg/L，纯化废水中TP浓度根据工艺一般在500～1200mg/L。MAP法脱氮除磷效率均在95%以上，经预处理后氨氮和TP浓度分别在75mg/L、60mg/L以下，结合A2O工艺+化学沉淀处理后，可以做到达标排放。

3 应用实例

安徽省合肥市某生物工程制药污水处理厂处理规模为80t/d，采用“反应沉淀+UASB+A2O+混凝沉淀+消毒”工艺。企业污水分类收集后，细胞培养废水和纯化废水收集至反应沉淀池，加入氯化镁反应沉淀预除氨氮和磷，再泵入浓废水收集池;两股废水与其他废水自流进入综合调节池。综合调节池废水通过提升泵提升至预水解池和UASB反应器，进行有机物的预分解，去除部分COD后，进入厌氧池水解，自流进入缺氧池脱氮，再自流进入好氧池去除COD、TP等。好氧池出水进入二沉池进行泥水分离，上清液进入混凝沉淀池，添加PAC和PAM，进一步除磷。混凝沉淀池出水进入消毒池，添加次氯酸钠消毒，出水排入市政污水管网。

根据设计中试，该污水站进出口的废水水质见下表1。

从表1可以看出，经“MAP沉淀+UASB+A2O+混凝沉淀+消毒”工艺处理后的制药废水水质符合市政污水处理厂接管标准要求，其中MAP法对氨氮、TP的去除率可达到95%以上。表明氨氮和TP得到沉淀去除，MAP法脱氮除磷预处理工艺的应用是有效的，可作为生物工程制药废水处理工艺推广应用。

4 结论

生物工程制药废水中发酵废水和纯化废水具有COD、氨氮、总磷含量高、可生化性好等特征，初始较高的氨氮、总磷浓度，不适宜直接采用生物法处理，需进行脱氮除磷预处理。MAP法可同时脱氮除磷，且去除率均在95%以上，预处理后废水经生化系统+化学沉淀处理后，可做到达标排放。因此，MAP法可作为生物工程制药废水脱氮除磷预处理工艺推广应用。

参考文献

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收稿日期：2020-03-16

作者简介：王燕燕（1984-），女，漢族，硕士，研究方向为环境影响评价。