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1制药废水处理工程设计方案导流曝气生物滤池在制药废水处理中的应用摘要：贵州某制药有限公司，是国内主要生产化学药制剂、中成药、抗生素、生化药品、生物制品的知名制药企业，生产过程中排放的废水主要包括生活用水、抗生素废水、合成药物废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水五大类。其废水的特点是成分复杂，有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间隙排放，属难处理的工业废水。本设计方案经过认真的分析和研究后，决定采用厌氧-气浮-导流曝气生物过滤法相结合的废水处理主导工艺，处理效果保证优于国家规定的排放标准，排入河流。1.概述贵州某制药有限公司，是国内主要生产化学药制剂、中成药、抗生素、生化药品、生物制品的知名制药企业，生产过程中排放的废水主要包括生活用水、抗生素废水、合成药物废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水五大类，目前每天约排废水800吨，根据业主的意见，设计水量按800吨每天设计。废水的特点是成分复杂，有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间隙排放，属难处理的工业废水。我公司针对贵州某制药有限公司污水治理做了如下的设计：由于制药废水的处理主要是去除废水中的悬浮物和各种形态的有机污染物等，因此，宜于采用以生化处理为主体的处理工艺流程，国内外同类废水处理一般都采用厌氧-气浮-好氧相结合的方法。厌氧段处理高浓度有机污水效果稳定，污染物负荷高，COD（COD化学需氧量）约在3-10kg/m2·d左右，抗冲击负荷能力强。好氧段采用导流曝气生物过滤法进行好氧处理，BOD５（BOD５生物需氧量）去除率高，导流曝气生物过滤法在国内外都有广泛应用，处理效果好，工艺成熟稳定。由于贵州某制药有限公司制药废水原处理站制药废水处理只有一个沉淀池分两格，其出水发黑发臭，根本起不了应有的水处理效果，制约废水富含SS等大分子有机物易粘附在管壁上，增大水流阻力，且直接进入好氧池将很难降解，中国城镇水网因此废水进入气浮罐进行处理。2、基本原理及工艺设计制约厂因为工作时间的因素，其排水周期跟其它废水排放周期不同，属于间歇排放，必须设置一个较大的调节池来调节水质水量以保证整套设施的正常运行，减轻对后续设施带来的冲击负荷，利用原沉淀池作为调节池，废水经调节池收集然后进入后续处理设施进行综合处理。同时，SS可通过气浮罐经气浮去除，COD、BOD、氨氮、利用厌氧、好氧相结合的方法来去除，根据国内外成功经验及制药废水的处理经验，可采用以下的工艺较合理。2.1、工艺流程图2.2、工艺说明：生产污水自流到调节池，污水在调节池中进行充分的混合，使水质水量得到均衡。污水经调节池后自流到厌氧池，污水在厌氧微生物的作用下进行厌氧处理。污水经厌氧池后再经泵前加药把污水提升到气浮池中，在溶气水的作用下，进行固液分离，去除绝部分的悬浮物及部分有机污染物。如果SS过多，进入生物处理系统，将影响生物处理的效果。污水经气浮后自流到好氧池进行好氧处理，好氧池中挂满新型弹性填料，表面积大，易传膜、不堵塞，BOD5去除率高。由于经过缺氧处理后提高污水的可生化性，污水中已被降解的小分子有机物在曝气的好氧微生物的作用于下被进一步氧化分解成CO2、H2O等而得以去除。经生化后的污水自流到消毒池后即可排放。厌氧池导流曝气生物过滤系统消毒池废气处理系统污泥无害化处理池砂滤清水池气浮池导流快速沉淀分流系统调节池中国城镇水网、处理效果通过对已治理的污水检测表明，该工艺有较好的处理效果。处理水水质达到国家排放标准要求，即出水水质CODcr≤80mg/L,BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L。PH=6～9，动植物油≤5mg/L色度30；氨≤5mg/L、总磷≤0.5mg/L、粪大肠菌数≤100个/人。4、本工艺主要特点4.1较小的池容和占地面积导流曝气生物滤池的BOD5容积负荷大，几乎是常规二级生物处理的5～10倍，所以它的池容积和占地面积较常规二级生物处理工艺要小得多。同时，由于初滤池后可不设二次沉淀池，大大节省了占地面积和土建费用。污水处理厂采用导流曝气生物滤池的总占地面积只有氧化沟工艺的1/3。滤池内高比表面积和粗糙多孔的粒状生物填料，使其可能积聚多达10～15g／L的微生物量，高浓度的微生物量将使得导流曝气生物滤池的容积负荷大为提高，减少池容及占地面积，此对拟建的污水处理设施具有重要意义。由于导流曝气生物滤池对污水中悬浮物的生物截留作用，使出水中的SS很少，完全达到国家所要求的排放标准，故滤池后面不需设置二沉池。4.2抗冲击负荷能力强，处理效果稳定处理系统的出水水质好，是由于整个过滤分流中存在着较高浓度的微生物，生化反应速率高，并可通过控制供气量使滤池中存在好氧和缺氧环境，使得该装置组合可实现硝化、反硝化。同时，由于高浓度的微生物以生物膜的形式固定在粒状滤料的表面，无污泥膨胀之虑，不会因滤池受水力负荷的冲击而造成微生物流失，因此，导流曝气生物滤池对水力负荷及有机负荷都具有较强的抗冲击能力。4.3简化处理流程由于导流曝气生物滤池的生物和物理综合截留作用，处理后水中的SS很少，故不需设置二沉池和污泥回流泵房，使处理流程得以简化，进一步节省占地面积。4.4工程费用及运转费用相对较低由于导流曝气生物滤池工艺流程短、池容小和占地省，使工程费用大大低于常规二级生物处理工艺。同时，采用滤池专用曝气系统并利用粒状滤料对气泡的切割及阻挡作用，使得气泡在滤层中进一步被细碎，强化气、液传质效应，增加中国城镇水网滤层内的微生物与空气的接触面积和时间，导致滤池总体充氧效率大为提高，氧的利用率达30%以上，从而降低能耗。4.5自动化程度高，运行管理简单由于相关工业技术的发展，一些先进的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器、PLC中央程控系统及微电脑等产品的出现，使得导流曝气生物滤池运行管理自动化得以顺利实现，其运行管理变得简单易行。一般来说，导流曝气生物滤池可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过PLC控制系统方便地调整曝气时间的长短，控制风机的供氧量，易于优化运行，特别是对大规模污水处理厂更显突出。4.6脱氮除磷效果好通过设置不同功能的滤池组合或在同一滤池中设置不同的功能分区，即通过两组装置或在同一座滤池内，分别人为地造成好氧、缺氧的环境，可使滤池在降解污水中有机物（BOD5）的同时，还能去除污水中的氮和部分磷。根据生活和医院污水处理工程实际情况表明，在导流曝气生物滤池运行过程中，滤料中存在着厌氧或缺氧的微环境，使得导流曝气生物滤池内部生存着大量厌氧或兼性微生物。在导流曝气生物滤池进行除碳、硝化的过程中，由于滤料上存在着厌氧或兼性微生物，脱氮的同时反硝化反应也在进行，其反硝化效率可达50%以上。4.7对气温及运行方式的适应性强由于大量的微生物生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，微生物不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种的活性。如长时间停止不用后再恢复运行，可在进水、供气后的几天内恢复正常运行；由于导流曝气生物滤池所特有的高微生物量，使得该滤池对气温变化的适应性也较强。4.8构筑物模块化，有利于扩建导流曝气生物滤池单元为模块化结构，能较好地适应城镇污水处理厂分期建设的要求。4.9材料设备国产化导流曝气生物滤池所需的主要设备和材料，国内均可配套生产，基本不需进口。只有少量自控检测仪表和执行机构需进口。5、技术来源导流曝气生物滤池是在传统的曝气生物滤池的基础上，充分借鉴下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、SBR法、和AB、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、无泵中国城镇水网污泥回流法、给水快滤法等10者的设计手法和二级或三级污水处理工艺的特点而开发研制出来的污水处理新工艺、新技术。导流曝气生物滤池已在我国的山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、北京等地已有工程实例，大量的工程应用证明：出水水质CODcr一般在20mg／L以下，昀低5.95mg／L；BOD5一般在10mg／L以下，昀低3.50mg／L；SS一般在20mg／L以下，昀低6.55mg／L。由于出水水质可达到中水回用，适合我国越来越严的环保要求，有利于节能减排和循环经济建设，今后没有升级改造的后顾之忧。6、工艺过程图1导流曝气生物滤池工艺方框图污水出水泥饼外运预处理池主要由格栅池、调节池、水解酸化池或厌氧池三部分组成。其功能是降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指标。7、构造形式导流曝气生物滤池的单元构造为U型双锥、三区、三级、三相导流、沉降分离和无泵污泥回流反应器。由内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区也称（一区）锥底即导流沉降分离无泵污泥回流区也称（二区）和外锥即上向流曝气生物过滤区也称（三区）组成。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）设有滤料，在导流沉降分离无泵污泥回流区（二区）内装有导沉板和排泥管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）、和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区），与锥底即导流沉降分离无泵污泥排泥区（二区）之间，设有反冲洗空气管和水管，其结构详见图2导流曝气生物滤池构筑示意图。图2导流曝气生物滤池构筑示意图预处理池导流曝气生物滤池清水池污泥池脱水机房中国城镇水网、工艺技术（1）、下向流对流接触氧化区预处理后的污水自上而下进入内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）内，通过滤料空隙间曲折下行，空气是自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化的过程中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、下向流曝气生物滤池法、人工快滤法、生物膜法、给水快滤法等五者的设计手法。继而使污水在导流曝气生物滤池的内锥即下向流对流接触生物过滤区（一区）内，综合完成污水在导流曝气生物滤池中的第一级处理过程。（2）、沉降分离无泵污泥回流区通过内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）处理后的污水，在重力作用下继续下行，进入导流沉降无泵污泥回流区（二区）内，在导流板的作用，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，并在上部的水压作用下，压入锥底排泥管，排入污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液都通过回流槽回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池进行反硝化处理，干化污泥外运处理。污水在导流沉降无泵污泥回流区沉降排泥后分离出来的水，在导流板的作用下进入外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）继续处理。导流沉降无泵污泥回流区借鉴沉降分离法、无泵污泥回流法二者的设计手法，继而实现泥水分离，分离出来的污泥外排并回流，分离出来的污水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，从而使污水在导流曝气生物滤池中的沉降分离无泵污泥回流区（二区）内，综合完成第二级处理过程。（3）、上向流曝气生物过滤区中国城镇水网导流沉降分离出来的水在导流板的作用下进入到外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区），与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、上向流曝气生物滤池法、生物膜法、人工快滤法、给水快滤法五者的设计手法，继而使污水在上向流曝气生物过滤区这个基本单元内，综合完成污水在导流曝气生物滤池中的第三级处理。污水在外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区）的处理过程中、也要产生一定的污泥，产生的污泥同样借助于重力作用，使重于水的污泥通过导流板间隙，也同样下沉于底部的导流沉降无泵污泥回流区，还同样通过上部水的压力，将污泥压入锥底的排泥管，排入污泥槽，流至干化池。在这里不难看出，污水在导流曝气生物滤池中，综合实现了两次曝气，而