高浓度制药废水深度处理综合利用工程实例关兵

62给水排水Vol.41No．102015檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿16沈吉敏，陈忠林，李学艳，等．O3/H2O2去除水中硝基苯效果与机理．环境科学，2006，27(9):1791～179717肖华，张棋，许育新．水处理均相催化臭氧氧化技术研究现状．水处理技术，2009，35(7):1～518查人光，韩帮军，马军，等．臭氧多相催化氧化技术在水厂深度处理中的应用．中国给水排水，2007，23(17):1～519董俊明．臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究．环境工程学报，2008，2(11):1524～152820王炜．O3/H2O2处理印染废水二次出水的试验研究．应用化工，2010，39(8):1194～1197#通讯处:101500北京市密云县云经济技术开发区康宝路2号博元装备电话:[phone]E-mail:[e-mail]收稿日期:2015－04－24修回日期:2015－07－30高浓度制药废水深度处理综合利用工程实例关兵1赵春城2郭青芳3(1上海一环环保工程有限公司，上海201612;2贵州省遵义市汇川区团泽镇安监站，遵义563000;3山东水利职业学院，日照276826)摘要某医药中间体生产企业，排放的生产废水具有很强的酸性，COD浓度高，成分复杂，色深，有一定的盐分，可生化性差等特点。针对上述废水的特点，采用了预处理+综合处理+深度处理的组合处理工艺;预处理采用共弗氧化—预生化调节池—两级A-IC－SMAＲTONE工艺，综合处理采用兼氧－A2/O－二沉工艺;深度处理采用SMAＲTTWO—终沉—复合滤池—回用水池工艺。工程实践表明，出水COD稳定在50mg/L以下，达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923—2005)的规定。关键词高浓度制药废水深度处理共弗氧化A-ICSMAＲT1工程概况山东某医药中间体有限公司，主要以研制开发抗生素中间体、头孢类原料药系列为主，排放高浓度废水水量600m3/d，其废水COD浓度高、成分复杂、处理难度大。针对其水质特点，首先将高浓度废水单独进行预处理，减少了废水中有毒有害物质的浓度，降低了废水处理难度，减轻了后续构筑物处理负荷，从而保证废水达标排放，经预处理后的高浓度废水和其他低浓度废水(低浓度废水水量1000m3/d)一同混合进入综合处理系统。本工程废水处理采用预处理+综合处理+深度处理”组合工艺:预处理采用共弗氧化—预生化调节池—两级A-IC－SMAＲTONE工艺;综合处理采用兼氧－A2/O－二沉工艺;深度处理采用SMAＲTTWO—终沉—复合滤池—回用水池工艺。废水设计水质及排放标准见表1，工艺流程见表1废水设计水质及排放标准项目COD/mg/LBOD5/mg/L氨氮/mg/LTKN/mg/LTP/mg/LSS/mg/L色度/倍pH高浓度废水300001000050065020100015003.0～4.0低浓度废水1000500809053002006.0～8.0排放标准6010101.0306.5～8.5图1高浓度废水预处理工艺流程图1～图3，主要构筑物及设备参数如下所示。(1)共弗氧化池。1座4格，有效容积240m3，HＲT9.6h，内有共弗氧化填料2组，曝气搅拌装置4套。DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2015.0447给水排水Vol.41No．10201563图2废水综合处理系统工艺流程图3废水深度处理工艺流程(2)预生化调节池。1座2格，分为高浓度废水调节池和低浓度废水调节池;高浓废水调节池有效容积1250m3，HＲT50h，内置曝气系统6套，50FSB12.5型高浓废水提升泵3台(2用1备)，流量12.5m3/h，扬程15m，功率1.5kW;低浓度废水调节池有效容积1250m3，HＲT50h，50QW21－10－1.5型低浓度废水提升泵2台(1用1备)，流量21m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型沉淀区回流泵2台(1用1备)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW。(3)一厌A-IC反应器。1座，有效容积2376m3，HＲT95h，容积负荷1.8kgCOD/(m3·d)，YHGB－80型高位布水系统6组，YHSXF－80型三相分离器6组，YHTL－80型A-IC填料6组，YHSJ－200型沼气收集系统6组，YHTS－200型沼气提升器6组，YHDL－200型导流系统6组，A-IC配套设施1套。(4)除硫循环池。1座，有效容积756m3，HＲT30h，微曝型微孔曝气器30套，氧利用率30%，通气量1～12m3/h，服务面积0.75～1.5m2/m，开孔数16800个，气泡直径1～3mm，充氧能力0.65kgO2/h;50GW25－10－1.5型循环泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型循环泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW，50GW25－10－1.5型排渣泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW。(5)二厌A-IC反应器。1座，有效容积2160m3，HＲT86h，容积负荷1.2kgCOD/(m3·d)，YHGB－80型高位布水系统6组，YHSXF－80型三相分离器6组，YHTL－80型A-IC填料6组，YHSJ－200型沼气收集系统6组，YHTS－200型沼气提升器6组，YHDL－200型导流系统6组，A-IC配套设施1套，二级厌氧循环装置1套，50GW25－10－1.5型循环泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型循环泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW。(6)厌氧沉淀池。1座，有效容积680m3，HＲT27.2h，刮泥机2台，50GW25－10－1.5型排泥泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW，80GW50－10－3型排泥泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW。(7)SMAＲTONE。1座，有效容积1536m3，HＲT61h，容积负荷2.2kgCOD/(m3·d)，采用可提升式管式曝气器，高效微孔管曝气器12组，曝气辅助设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量12～24m3/h，服务面积6～8.85m2/m，开孔数28600个，气泡直径1～3mm，充氧能力1.55kgO2/h;50GW25－10－1.5型回流泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型回流泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;M6016型罗茨风机3台(2用1备)，风量32m3/min，压力90kPa，功率75kW，消泡系统1套。(8)兼氧池。1座，有效容积1800m3，HＲT27h，容积负荷1.5kgCOD/(m3·d)，采用可提升式曝气器，高效微孔管曝气器16组，曝气辅助设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量4～12m3/h，服务面积1.5～2.5m2/m，开孔数17000个，气泡直径1～3mm，充氧能力1kgO2/h;50GW25－10－1.5型回流泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型回流泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;和SMAＲTONE池、A2/O生化池、SMAＲTTWO池共用风机，消泡系统1套。(9)A2/O生化池。1座，有效容积1260m3，HＲT18.9h，容积负荷0.6kgCOD/(m3·d)，采用可提升式曝气器，高效微孔管曝气器10组，曝气辅助设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量6～18m3/h，服务面积1.75～3.0m2/m，开孔数64给水排水Vol.41No．10201519200个，气泡直径1～3mm，充氧能力1.25kgO2/h;50GW25－10－1.5型污泥回流泵2台(1用1备)，80GW50－10－3型回流泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;50GW25－10－1.5型混合液回流泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型回流泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;和SMAＲTONE池、兼氧池、SMAＲTTWO池共用风机，消泡系统1套。(10)二沉池。1座，有效容积900m3，HＲT13.5h，GSL－16型周边传动刮吸泥机1台，50GW25－10－1.5型排泥泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型排泥泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW。(11)SMAＲTTWO。1座，有效容积960m3，HＲT13.6h，容积负荷0.48kgCOD/(m3·d)，采用可提升式曝气器，高效微孔管曝气器8组，曝气辅助设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量12～24m3/h，服务面积6～8.85m2/m，开孔数28600个，气泡直径1～3mm，充氧能力1.55kgO2/h;80GW50－10－3型污泥回流泵5台(3用2备)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;80GW50－10－3型混合液回流泵3台(2用1备)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;和SMAＲTONE池、兼氧池、A2/O池等共用风机，消泡系统1套。(12)终沉池。1座，有效容积800m3，HＲT12h，GSL－16型周边传动刮吸泥机1台，50GW25－10－1.5型排泥泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型排泥泵1台(备用)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW。(13)复合滤池。1座，有效容积180m3，配备高效过滤装置2套，反冲洗装置2套。(14)回用水池。1座，有效容积1056m3，GSL－16型周边传动刮吸泥机1台，80GW60－25－7.5型回用水泵2台(1用1备)，流量60m3/h，扬程25m，功率7.5kW。(15)污泥浓缩池。1座，有效容积353m3，NZ－10型周边传动浓缩机1台，G30－2型螺杆泵1台，流量5m3/h，扬程1.2MPa，功率3kW;污泥脱水设备1套。2系统的启动与运行情况2.1预处理本项目废水属于高浓度、难降解的毒性废水，水质成分复杂［13，14］，废水中含有乙酸乙酯、二氯、甲醇、丙酮、硫酸钠、氯化钠等物质，处理起来有一定的难度，为此对废水首先进行预处理，降低废水中COD、氨氮等有毒有害物质的浓度，将大分子物质转化为小分子物质和容易降解的物质，从而保证了后续废水处理构筑物的正常运行［15］。预处理采用共弗氧化—预生化调节池—两级A-IC－SMAＲTONE工艺。2.1.1预处理工艺高浓度废水进入共弗氧化池，在共弗氧化池内消除COD等大部分污染物质的同时提高可生化性，之后进入预生化调节沉淀池均匀水质和均衡水量，然后由泵提升进入两级A-IC反应器进行厌氧处理;在厌氧反应器内实现大分子物质降解为小分子物质的转换，同时提高废水的可生化性;厌氧处理后出水经厌氧沉淀后进入SMAＲTONE池。2.1.1.1共弗氧化池预处理保证污水水质和水量不产生大的波动，减轻后续构筑物的处理负荷。因生产废水为酸性废水，所以废水首先进入共弗氧化池。共弗氧化池包括预氧化、中间水池和混凝沉淀;采用下进上出的进水方式，预氧化出水进入中间水池，再进入混凝沉淀池，混凝沉淀池为多级反应和斜管沉淀池的组合而成。共弗氧化池内有科恩特多元共弗氧化反应填料，是新一代酸性废水预处理装置。共弗氧化的含义是它利用共弗微电池原理，自发产生电化学共弗氧化还原、电附集、催化、混凝等综合作用，通过在装置内形成无数微小共弗原电池，在阴极产生具有很高活性的新生态H·和·OH自由基，有效利用微环境中H·自由基的微酸性和·OH自由基的微氧化性，能够有力地破坏部分有机分子的结