浙江某藥業(yè)有限公司主要從事醫(yī)藥原料藥及關(guān)鍵中間體消費,其廢水主要來自產(chǎn)品消費過程得工藝廢水、車間清洗廢水、水環(huán)泵廢水、吸收塔廢水、廠區(qū)內(nèi)生活污水、初期雨水等。其中工藝廢水為車間消費廢水經(jīng)蒸餾回收與蒸發(fā)脫鹽等預(yù)處置后得排水。該制藥廢水中得主要污染物為四氫呋喃、二異丙胺、異丁醇、二甲酚、苯乙烯、溴氯丙烷、氯酯、石油醚、甲酸乙酯、丙酮、甲苯、3-硝基-4,5-二羥基苯甲醛、N,N-二乙基氰基乙酰胺、哌啶、3-甲氧甲酰-4-苯基2-吡咯烷酮、1,1-環(huán)已基二乙酸單酰胺等。
合成制藥廢水具有成分復(fù)雜、有機物濃度高、難降解物質(zhì)多、生物毒性大等特性,針對此類廢水筆者前期停止了大量得源強剖析及實驗,并由企業(yè)在車間對濃廢水采取了必要得蒸餾及蒸發(fā)等預(yù)處置措施,在此根底上,對濃稀廢水停止分質(zhì)分流,濃廢水采用隔油調(diào)理―Fenton―微電解―復(fù)式A/O工藝處置,稀廢水經(jīng)隔油調(diào)理后直接并入復(fù)式A/O工藝處置。
1、廢水水質(zhì)、水量
該項目廢水總量為400m3/d,其中濃廢水130m3/d,稀廢水270m3/d,出水執(zhí)行《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978―1996)三級排放規(guī)范及《工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放限值》(DB33/887―2013)。設(shè)計進水水質(zhì)及排放規(guī)范見表1。
2、廢水處置工程
2.1 處置工藝選擇
經(jīng)對企業(yè)污染源強停止剖析,決議由企業(yè)在車間對四氫呋喃、二異丙胺等含量較高得低沸物停止常壓蒸餾與減壓蒸餾方式別離回收,對離心母液等高鹽組分停止蒸發(fā)濃縮并對前餾分搜集并歸入回收溶劑范疇;經(jīng)以上處置后得工藝排水匯入濃廢水調(diào)理池,由此減少廢水中生物毒性及抑止物得比例。
關(guān)于工藝濃廢水量小得環(huán)節(jié),不做車間預(yù)處置,直接匯入濃廢水調(diào)理池。因局部成鹽中含有硝基苯構(gòu)造,采用微電解合成在技術(shù)牢靠性與運轉(zhuǎn)本錢上具有明顯得優(yōu)勢。關(guān)于清洗廢水、水環(huán)泵廢水、吸收塔廢水、生活污水、初期雨水,因污染物濃度較低,水量較大,采取與濃廢水別離,流入稀廢水調(diào)理池得辦法,具有節(jié)約投資占地與運轉(zhuǎn)本錢得優(yōu)勢。
經(jīng)分質(zhì)分流后得濃廢水、稀廢水分別流入濃廢水調(diào)理池、稀廢水調(diào)理池,池內(nèi)前段均設(shè)格柵與隔油設(shè)備,并經(jīng)過設(shè)置空氣攪拌安裝,起到均質(zhì)均量、穩(wěn)定溫度等目得。關(guān)于濃廢水前段物化采用Fenton―微電解―加藥初沉工藝。應(yīng)用Fenton中得?OH自在基強氧化性,毀壞廢水中雜環(huán)化合物、長鏈化合物等有機體,減輕后續(xù)處置負荷;應(yīng)用微電解得Fe-C顆粒之間構(gòu)成得原電池,在酸性電解質(zhì)得水溶液中發(fā)作電化學(xué)反響,將廢水中所含有機物得硝基、亞硝基、鹵代基等基團停止復(fù)原或脫鹵,對有毒廢水停止解毒和合成,進步廢水得可生化性;出水經(jīng)中和絮凝沉淀,完成前段物化處置工序。
經(jīng)前段物化處置后得濃廢水可生化性明顯進步,該廢水與稀廢水一并進入后續(xù)生化系統(tǒng),生化采用復(fù)式兼氧池―活性污泥池―二沉池工藝。復(fù)式兼氧池采用部分微氧和部分厭氧水解酸化得組合工藝,在同一空間完成了不同得處置工藝,一些在好氧狀態(tài)下難以降解得有機物在復(fù)式兼氧條件下較容易合成,經(jīng)過水解酸化菌得作用,能有效地進步廢水得可生化性,并降解有機物,池內(nèi)末端設(shè)有泥水別離設(shè)備,污泥回流至前段,上清液流入活性污泥池;思索到廢水中鹽分較高,好氧池掛膜會因積鹽無法運用,因而池內(nèi)不設(shè)固定生物膜,采用活性污泥法,池型采用廊道式多格散布,應(yīng)用流化態(tài)得好氧菌吸附及代謝反響將廢水中得有機物去除,同時應(yīng)用水中得硝化菌硝化作用去除水中得氨氮,出水進入二沉池,泥水別離后,污泥回流至復(fù)式兼氧池及活性污泥池。
二沉池出水水質(zhì)根本契合排放規(guī)范,但為防止因霎時水質(zhì)動搖形成出水不穩(wěn)定,末端設(shè)置氣浮池,經(jīng)過投加藥劑停止末端物化處置,保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)外排。
2.2 工藝流程
分離源強剖析及處置思緒,廢水處置工藝流程見圖1(實線為廢水途徑、虛線為污泥途徑)。
2.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)
(1)濃廢水調(diào)理池、稀廢水調(diào)理池。
濃廢水調(diào)理池設(shè)計水量5.5m3/h,公開式,HRT=2d,尺寸為9.0m×8.0m×4.0m,有效水深3.5m,外表曝氣率0.02m3/(m2?min),前段設(shè)格柵渠、隔油區(qū),鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐。配污水泵(Q=5.5m3/h,H=100kPa,P=0.75kW)2臺(1用1備);電磁流量計DN32,1臺;微孔曝氣管DN40,90m。
稀廢水調(diào)理池設(shè)計水量11.3m3/h,公開式,HRT=1.3d,尺寸為12.0m×9.0m×4.0m,有效水深3.5m,外表曝氣率0.02m3/(m2?min),前段設(shè)格柵渠、隔油區(qū),鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐。配污水泵(Q=11.3m3/h,H=100kPa,P=1.5kW)2臺(1用1備);電磁流量計(DN50mm),1臺;微孔曝氣管(DN40mm),132m。
(2)Fenton氧化池、微電解池。
Fenton氧化池設(shè)計水量5.5m3/h,半公開式,HRT=4.8h,尺寸為3.3m×1.7m×5.0m,有效水深4.7m,分兩格,鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐。配微孔曝氣管(DN32mm),11m。
微電解池設(shè)計水量5.5m3/h,半公開式,HRT=6h,尺寸為3.3m×2.6m×5.0m,有效水深4.0m,分兩格,鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐。配鐵碳填料(球形D10~30mm,空隙率65%,比外表積1.2m2/g,物理強度>600kg/cm2)9m3;微孔曝氣管(DN32mm),15m。
(3)中和池、加藥初沉池。
中和池設(shè)計水量5.5m3/h,半公開式,HRT=2.2h,尺寸為2.7m×1.3m×5.0m,有效水深3.5m,分兩格,鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐。配微孔曝氣管DN32mm,11m。
加藥初沉池設(shè)計水量5.5m3/h,半公開式,反響區(qū)HRT=30min,尺寸為2.0m×1.3m×1.6m,有效水深1.1m,分兩格,鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐,配攪拌機(轉(zhuǎn)速30~45r/min,P=1.5kW)2臺,微孔曝氣管(DN32mm),7m;沉淀區(qū)HRT=3.6h,外表負荷0.61m3/(m2?h),尺寸為3.0m×3.0m×5.0m,有效水深2.2m,鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐,配中心筒(D300mm),1個。
(4)復(fù)式兼氧池、活性污泥池、二沉池。
復(fù)式兼氧池設(shè)計水量16.7m3/h,半公開式,HRT=4.0d,尺寸為22.6m×9.2m×8.0m,有效水深7.7m,COD容積負荷1.55kg/(m3?d),鋼砼構(gòu)造,池頂加蓋。配振動曝氣器(ZDB-105)200套;組合填料(D150mm×80mm,H=3m)624m3;內(nèi)環(huán)泵(Q=15m3/h,H=150kPa,P=1.5kW)2臺(1用1備)。
活性污泥池設(shè)計水量16.7m3/h,半公開式,HRT=4.7d,尺寸為22.6m×11.0m×8.0m,有效水深7.5m,容積負荷0.37kg/(m?3d),外表曝氣率0.07m3/(m?2min),鋼砼構(gòu)造。配微孔曝氣器(KBB-215)720套。
二沉池設(shè)計水量16.7m3/h,半公開式,HRT=1.4h,外表負荷1.04m3/(m2?h),尺寸為4.0m×4.0m×5.5m,有效水深1.5m,鋼砼構(gòu)造,配中心筒(D500mm),1個;污泥回流泵(Q=37m3/h,H=130kPa,P=3kW)2臺(1用1備)。
(5)污泥池。
物化產(chǎn)泥量按廢水量得3%設(shè)計,為12m3/d,含水率99%,經(jīng)過壓濾機后含水率80%,產(chǎn)生泥餅約0.6m3/d,作為危廢委外處置;生化剩余污泥按廢水量得2%設(shè)計,為8m3/d,含水率99.2%,經(jīng)過壓濾機后含水率80%,產(chǎn)生泥餅約0.32m3/d,作為普通固廢委外處置;池體尺寸為8.0m×3.0m×4.0m,分兩格,分別儲存物化污泥和生化污泥,有效水深3.5m,鋼砼構(gòu)造,內(nèi)壁防腐。
(6)幫助房。
幫助房主要包括風(fēng)機房、加藥房、脫水機房、值班化驗室,尺寸為16.0m×8.0m×5.0m,框架構(gòu)造。配回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(Qs=3.6m3/min,H=39.2kPa,P=5.5kW,用于調(diào)理池)2臺(1用1備);羅茨風(fēng)機(Qs=23.8m3/min,H=78.4kPa,P=45kW,用于復(fù)式兼氧池、活性污泥池、物化段攪拌)2臺(1用1備);廂式壓濾機(過濾面積100m2,濾室容量為1.0m3,P=1.5kW)1臺;氣動隔閡泵(Q=15m3/h)2臺(1用1備);空壓機(Qs=0.47m3/min,H=0.8MPa,P=3kW)1臺,計量泵(Q=200L/h,H=350kPa,P=0.25kW)12臺(6用6備);酸堿儲罐(5m3)3只,加藥槽(4.0m×2.0m×1.2m,分6格)1套,溶藥攪拌機(轉(zhuǎn)速45r/min,P=1.5kW)6臺(3用3備)。
3、處置效果
3.1 運轉(zhuǎn)狀況
該廢水處置站于2017年1月完工,并進入調(diào)試階段,由于調(diào)試處于冬季,水池內(nèi)水溫低,菌種生長遲緩,且車間消費線調(diào)試階段廢水水質(zhì)動搖大,因而歷時較長,至2017年6月下旬出水水質(zhì)已能穩(wěn)定達標(biāo),于2017年7月停止驗收監(jiān)測。結(jié)果標(biāo)明,監(jiān)測期間車間消費已根本穩(wěn)定,實踐產(chǎn)生濃廢水量為110m3/d,稀廢水量為250m3/d,廢水處置設(shè)備負荷率為90%。其第三方監(jiān)測蕞終出水COD為258mg/L、BOD5為5.2mg/L、氨氮為22mg/L,合格率達百分百,企業(yè)7月~9月連續(xù)3個月得監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
3.2 經(jīng)濟剖析
該工程占地1134m2,總投資481.2萬元,單位投資12030元/m3,裝機容量85.1kW,運轉(zhuǎn)功率73.8kW,電耗4.43kW?h/m3,運轉(zhuǎn)費用12.01元/m3(其中電費2.61元/m3,藥劑費3.25元/m3,人工費0.82元/m3,污泥處置費5.33元/m3)。
4、結(jié)論
(1)采用Fenton―微電解―復(fù)式A/O工藝處置該合成制藥廢水是實在可行得,出水水質(zhì)到達《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978―1996)三級排放規(guī)范及《工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放值》(DB33/887―2013)。
(2)合成制藥企業(yè)得廢水中濃廢水與稀廢水濃度和污染組分差異很大,經(jīng)過分質(zhì)分流能夠減少處置設(shè)備投資和運轉(zhuǎn)本錢;同時由于產(chǎn)品消費得周期性,招致出水很不穩(wěn)定,因而必需設(shè)置停留時間較長得調(diào)理池,穩(wěn)定水質(zhì)。
(3)Fenton氧化―微電解反響過程得pH控制在3~4,F(xiàn)enton試劑用量需在調(diào)試中肯定可靠些比例,保證前段物化出水穩(wěn)定。
(4)培菌初期,復(fù)式兼氧池內(nèi)因投加菌種活性低,呈現(xiàn)大量浮泥,出水水質(zhì)有時比進水高;活性污泥池呈現(xiàn)大量泡沫,進水端水質(zhì)發(fā)暗;這類問題是培菌初期得正?,F(xiàn)象,調(diào)試期間逐漸增加進水量和濃度,一段時間后就能夠處理。