典型发酵类制药废水处理运行调试影响因素分析

2022-01-10王蓉施昌平

环境保护与循环经济 2021年11期

王蓉施昌平

（1. 武汉华维环境工程技术有限公司，湖北武汉 430070；2. 武汉泰昌源环保科技有限公司，湖北武汉 430000）

1 引言

制药废水属于高浓度难降解有机废水之一，由于生产工艺各不相同，使这类废水分类复杂、特性差异较大。根据《制药工业水污染物排放标准》，将制药废水划分为化学合成类、发酵类、提取类、中药类、混装制剂类、生物工程类。其中，当多种制药生产过程同时进行时，发酵类以及化学合成类制药废水在排放和污染程度方面占比较大［1］。

制药废水主要来源于药物的研发与生产过程（发酵、萃取、过滤、离子交换以及制药设备清洗），其中包含了大量的废溶剂、难降解的有机物以及各种医药中间体，因而制药废水具有有机物含量高、高氨氮、毒性大、色度深和可生化性差等特点［2］。对于此类项目排放的可生化性差、含高浓度有机物的有机废水，与传统的活性污泥工艺相比，高级氧化及厌氧技术是首选方法。本文选取一个采用“高级氧化+TIC厌氧反应器+水解酸化池+A/O 池”工艺处理发酵类制药厂污水的案例，进行实际运行效果的多因子影响分析，总结此类污水处理站在实际运行中应注意的事项。

2 典型发酵类制药厂污水处理工艺

湖北某发酵类制药厂主要从事甾体类医药原料及中间体的生物发酵与合成，该厂废水种类繁杂，针对不同工段的废水采取相应的预处理工艺。发酵废水进入组合气浮预处理工段去除废水中的大量油类物质，精制工段高浓度废水进入高级氧化预处理工段，将废水中不可生化的有机物氧化成可生化性较好的有机物，经预处理后的废水统一进入污水处理站。具体污水处理工艺见图1。

图1 污水处理工艺

该厂污水处理工艺主要工段采用“TIC 厌氧反应器+水解酸化池+A/O 池”工艺，全厂废水通过厌氧微生物及好氧微生物的降解作用，降低废水中污染物含量，出水进入二沉池，实现泥水分离。污泥部分回流至A/O 池，出水进入混凝沉淀池。在混凝沉淀池投加PAC 及PAM 去除废水中的胶体颗粒及悬浮物，出水达标排放至工业园配套污水厂。

3 污水处理站设计参数

该厂污水处理站建设规模及设计规模为700 m3/d，设计进出水水质见表1。

表1 污水处理站进出水水质 mg/L

该厂污水处理站主要工段设计参数见表2。

表2 污水处理站主要工段设计参数

4 污水处理站调试期间运行效果影响因素分析

在污水处理站调试期间，污水处理效果有一定差距，主要影响因素为B/C 比、停留时间及管理水平。

4.1 B/C 比与去除率呈正相关关系

进水B/C 比对TIC 处理效率影响结果见图2。

图2 进水B/C 比对TIC 处理效率影响结果

图2 显示，废水B/C 比对生化系统运行效率影响呈正比关系，调整B/C 值在0.45 左右，污水处理系统运行效率较高且保持稳定。企业污水处理调整B/C 比主要采用两种方式：

（1）调整各类废水进水配比：对可生化性好的废水和不可生化性的废水进水量比例进行调整。

（2）改良生产工艺：调试期间生产企业改良产品提取方式，由之前的板框压滤机或膜过滤提取工艺变更为蒸发分离提取工艺。工艺变更后车间排水COD浓度由40 000 mg/L 降至15 000 mg/L，在保持原进水比例不变的情况下，B/C 比显著提升。

4.2 停留时间与去除率呈正比关系

厌氧工段水力停留时间（HRT）及COD 处理效率影响结果见图3。

图3 厌氧工段HRT 及COD 处理效率影响结果

好氧工段HRT 及COD 处理效率影响结果见图4。

图4 好氧工段HRT 及COD 处理效率影响结果

4.3 管理水平

由于污水处理系统初次启动运行，调试过程中企业真实污水排放情况复杂且多变，对企业污水处理管理人员的各项素质要求更严格，主要包括维护设备及仪表正常运行、药剂适量适时投加、出水检测等方面。

（1）企业污水系统管理人员和技术人员应重视专业的培训以及生产车间现场操作讲解，充分理解污水处理设备的工作机制以及原理，并掌握设备、仪表的维修管理和系统的操作运行，以避免不当操作造成污水处理系统处理效率低下。

（2）企业污水系统管理人员和技术人员应严格按照污水系统运行要求适时添加药剂，以保证污水系统高效稳定运行。

（3）对于检测工作，要编制科学合理的作业指导书和检测计划书，并对需要检测的内容进行明文规定。化验员在进行日常化验和分析时，要严格按照指导书上的科学分析方法。当水质异常时，则应首先考虑水处理核心设备生化反应池的各项指标是否正常，找到发生异常情况的原因后，技术人员一定要按照操作规程来采取措施或启动异常情况应急预案，进而确保微生物一直保持良好状态，最大程度保证出水水质符合标准。