厌氧—好氧生化法处理制药废水工程调试及管理

Posted 2023-01-12 生物

篇首语：真正的知识是道德。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了厌氧—好氧生化法处理制药废水工程调试及管理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

制药废水成分复杂、污染物浓度高、pH值经常变化、带有颜色和气味、悬浮物含量高、含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素，并且有毒性，属浓度难降解有机废水,是我国工业废水治理的重点。许多制药企业根据GMP改造要求，建成了较完善的废水处理设施，但不熟悉制药废水调试和运行管理特点，废水处理设施不能充分发挥其处理效果，例如，厌氧池和生物接触氧化池不能正常生长代谢、挂膜效果不佳、废水处理站建成后长期难以投入正常运行、废水不能达标排放。本文对广州某制药厂废水处理系统的调试及日常管理心得进行小结，希望与同行进行交流、探讨，做好制药废水调试与运行管理工作，以保证废水处理系统正常运转。

1、工程概况

广州某制药厂原有一套两级生物接触氧化处理系统，用来处理全厂废水，近几年生产不断发展和产品结构变化，尤其是头孢类产品的废水中含有大量的抗生素物质，对废水站的生化处理系统有较大抑制作用，使废水不能达标排放。该厂在GMP改造时，新建一套厌氧—好氧生化废水处理系统。高浓度生产废水经厌氧—好氧生化处理后，和生活废水混合进入原两级生物接触氧化处理系统处理，确保全厂废水达标排放。

1.1全厂废水来源及水质

全厂废水水质见表1。

2.调试

全厂废水处理站的调试主要是生物处理池的生物菌培养和驯化，即厌氧池、生物铁微电解和生物接触氧化池的调试，在厌氧池、生物铁微电解池和生物接触氧化池分别实现生物菌正常的新陈代谢。

该制药厂废水处理站于2003年5月建成投入试运行，厌氧池以生物铁和半软性尼龙为填料，生物接触氧化池和生物铁微电解池悬挂弹性立体填料，沉淀池填料为聚丙烯斜管蜂窝填料，生物接触氧化池采用微孔曝气器进行曝气，生物铁微电解池采用曝气软管。制药废水具有毒性和抗生素类难生物降解物，为加快挂膜速度，缩短调试时间，采用接种培菌，使设施尽快投入运行。

2.1厌氧调试

2.1.1接种污泥的选择与处理

可引进同类特征废水的污泥接种，应尽量选用含甲烷菌多的污泥，如城市废水处理厂厌氧消化污泥，经脱水的厌氧、好氧污泥，以及长期贮存、排放废水的阴沟、水塘污泥等。对过稠的接种污泥，可用水稀释、过滤、沉淀，去除污泥中夹带的大颗粒固体和漂浮杂物。

2.1.2影响调试的因素

影响调试的因素，除接种污泥外，还有废水的水质特征、有机质负荷和有毒污染物负荷、环境条件、填料种类等。厌氧调试所需时间较长，一般16～24周不等。

⑴pH值 pH值变化将直接影响产甲烷菌的生存与活动，厌氧池pH值应维持在6.5～7.8之间，最佳范围在6.8～7.5左右。厌氧池具有一定的缓冲能力，正常运行时，进水pH值可略低于上述值。

⑵温度采用中温调试。大多数产甲烷菌的适宜温度在中温35～40℃之间，中温条件下，产甲烷菌种类多，易培养驯化、活性高。应控制厌氧池温度波动范围一般1d不宜超过±2℃，避免温度超过42℃。

⑶碱度合理的厌氧池碱度（以CaCO3计）范围为2000～4000mg/L，

⑷基质的碳、氮、磷比例及微量元素厌氧处理要维持正常运行，废水中必须含有足够的细菌用以合成自身细胞物质的化合物。甲烷菌的主要营养物质为氮、磷、钾和硫及其它必需的微量元素。厌氧池中营养物质比例一般取BOD5:N:P＝（200～300）：5：1，而生物接触氧化池和生物铁微电解池中主要营养物质的比例一般取BOD5:N:P＝100：5：1。细菌所需要的微量元素非常少，但微量元素的缺乏能够导致细菌活力下降，在调试阶段应加适量的微量元素。

2.1.3厌氧池调试操作

⑴将接种污泥投入厌氧池，用稀释的废水浸泡2d，调节厌氧池内pH值约在7.0～7.5之间。

⑵向厌氧池注入生产废水约1/3池容，再补充生活废水至设计容量，调试初始应采用较低负荷，一般约为正常运行负荷的1/6～1/4，或取0.1～0.3kgCOD/(m3·d)。

⑶按约1/4设计处理量连续进水。

废水处理设计方案中厌氧池无回流泵，在调试阶段，应安装临时回流泵，将厌氧池出水回流，以增加池内生物菌数量，以免污泥大量流失，回流比约1：4。生物接触氧化池同期进行调试，为防止调试阶段厌氧池高浓度废水对生物接触氧化池的冲击，应控制从厌氧池流入生物接触氧化池的废水量。

⑷应注意池内的温度变化，升温不能过快。当厌氧池出水pH＜6.5时应增加进水中的碱量，要及时对pH进行检测。

⑸在上述情况下稳定运行2～3周，可逐步提高厌氧池容积负荷。每次提高0.3kgCOD/(m3.d)左右，稳定运行时间2周左右。

在此期间，应注意观察厌氧池出水情况，若pH降低，应加大投碱量，若调整负荷后发生异常应采取降低负荷或暂时停止进水等措施，待稳定后再提高负荷。

⑹若出水水质效果好且稳定时，可逐步加大从厌氧池到生物铁微电解池的水量，最终实现厌氧池出水全部流入生物接触氧化池。

⑺当厌氧池进水浓度提高至原水浓度，直接进水，应经10d稳定观察，正常运行，可逐步取消回流泵。

⑻正常的成熟污泥呈深灰到黑色，带焦油气，无硫化氢臭，pH值在7.0～7.5之间，污泥易脱水和干化。当进水量达到设计要求，并取得较高的处理效率，产气量大，含甲烷成分高时，可认为厌氧调试基本结束。

2.2好氧生化处理调试

好氧生化处理调试包括生物铁微电解池和生物接触氧化池调试。

2.2.1主要控制条件

⑴pH 氧化池pH值应维持在6.0～8.5之间，若进水pH值急剧变化，在pH＜5或pH值＞10.5时，将引起生物膜脱落，这时应投加化学药剂予以中和，使其保持在正常范围。

⑵溶解氧应确保生物接触氧化池和生物铁微电解池内废水中有足够的溶解氧，一般以2～4mg/L为宜。

2.2.2好氧生化处理调试操作

⑴将从外运来的活性污泥投入生物接触氧化池，污泥量为池容的0.01～0.05。

⑵将预曝气调节池废水泵入生物接触氧化池1/5～1/3池容，再加满自来水，控制此时生化池水中的pH值为7或稍大于7,由于此时池内污染物浓度较高,不必加入营养物和碳源。

⑶启动罗茨鼓风机，闷曝（不进水连续曝气）8h后，停止曝气静置沉淀0.5h，再继续闷曝，以后曝气每隔8h可停止曝气静置沉淀0.5h然后继续曝气。

⑷闷曝气1d后，可从调节池少量补充废水。

⑸在曝气过程中要控制生化池中溶解氧含量在2～4mg/l之间，并需测试污泥沉降比，若该值逐渐减少，说明这些污泥已粘附在填料上。

⑹每天加入适量的微量元素、更换约1/3池容的废水，经过数日闷曝气、静置沉淀、补充废水之后，可以按设计流量的1/3～1/2连续水。

为防止进水量太小影响潜水废水泵的寿命，在废水泵安装时，应在泵后安装一带闸阀的回流支管，使一部分通过支管回流至调节池。

⑺驯化与培菌同时进行，挂膜速度很快，一般一周后在填料表面上，就可以看到有很薄的一层膜。

⑻若微生物膜增殖正常，约7d后，生物接触氧化池出水一部分可流入沉淀池，一部分仍然回流至调节池。即可连续进水、回流。

⑼大约20d后，填料上将挂上一层橙黑色生物膜，可按设计水量进水。

⑽在此情况下能稳定运行1个月左右，这时挂膜基本完成，微生物开始大量繁殖。此时应密切注意监测水质变化情况，避免负荷突变对生化池造成冲击。

若液面有大量泡沫产生且数量不断增加，覆盖生化池，说明曝气量过大或有大量合成洗涤剂与其它物质进入，应减少曝气量，投加除泡剂，也可以在生化池周边安装自来水蓬头喷淋去除泡沫。

⑾随着时间的延长，生物膜开始新陈代谢，老膜开始剥落，出水中出现悬浮物，标志着挂膜阶段结束，可进入正常运行。

2.2.3生化池运行状态判断

生化池运行状态可根据以下情况判断：

⑴颜色：运行良好时混合液呈棕褐色，且色泽鲜明；运行恶化时呈深褐色或黑色。

⑵气味：运行良好时不产生讨厌气味，应为略带霉味的泥土气味；运行恶化时废水有一种类似腐败的鸡蛋的恶臭味。

⑶泡沫：在生化池内出现少量的泡沫，属正常现象；在出水中出现白色泡沫翻滚，表示悬浮固体浓度过高。

⑷pH值：运行正常，pH值应在6.5～8.5之间，若下降，可能是曝气过量，有毒物质进入，可加入生石灰（或工业Na2CO3）进行调节。

当厌氧池调试完成之后，好氧生化池运行正常，整个调试工作基本结束。

2.3注意事项

⑴在水力冲击下，厌氧池和好氧生化池内束状填料可能发生纤维束缠绕、成团、断裂等现象，缠绕、成团有可能是安装不利造成的，可适当加大水力负荷和曝气强度来解决。纤维束断裂，应及时更换。

⑵好氧生化池调试开始时，曝气量应从小气量开始，随着废水进水量增加而逐步增大，保证生化池废水中溶解氧约2～4mg/l。

⑶调试阶段每周应对厌氧池和好氧生化池的进出水质取样检测，了解水质变化情况，掌握生物膜生长状况。

⑷厌氧池和好氧生化池应预留一条束状弹性立体填料，纲绳上端系绑在操作平台护栏上，填料部分自然垂落入废水中，下端不要固定，调试一段时间后或日常运行时，可将此填料束拉出水面查看生物膜生长情况。

3日常运行管理

废水处理站调试完成后，即可投入正常运行，日常管理工作也很重要，主要包括各废水处理工艺单元的管理、设备维护保养和安全操作等，若管理不善，会造成生物膜脱落，影响厌氧消化和好氧生化处理效果，废水难以达标排放。

⑴该制药厂连续生产，废水站应24h有专人管理。

⑵各岗位应有工艺系统网络图、安全操作规程等，并应示于明显部位。

⑶废水站运行管理人员必须熟悉本站废水处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标，运行管理人员和操作人员应按要求巡视检查构筑物、设备、电器和仪表的运行情况，并如实作相关运行记录，包括每天进水量、有无异常情况、设备故障等。

⑷操作人员发现运行各处理单元或设备运行不正常时，应及时处理或上报主管部门，罗茨鼓风机、水泵等设备出现故障时，应启动备用设备，自动控制系统出现故障时应启动手动控制系统，并立即上报，请相关专业人员维修，不要擅自拆卸。

⑸根据各设备要求，定时检查，添加或更换润滑油。

⑹构筑物的结构及各种闸阀、护栏、管道、支架和盖板等定期进行检查、维修及防腐处理，并及时更换被损坏的照明设备。

⑺及时清运格栅池内栅渣，经常巡查并清理池面上的漂浮杂物，如树叶、塑料袋等，以免堵塞管道及水泵。沉淀池污泥每周抽排一次。

⑻了解掌握车间生产及排放废水变化情况，及时采取措施，避免厌氧池负荷突变，影响生物膜生长。

⑼如果出现设备或供电故障使罗次鼓风机不能正常工作，导致好氧生化池不能曝气的情况，应及时请有关人员排除故障，每次停止曝气时间不能超过8h，以免生物膜脱落。

⑽应经常观察好氧生化池生物膜生长状况、上清液透明度、污泥颜色、状态、气味等，并定时测试和计算反映污泥特性的有关项目。因水温、水质的变化而在沉淀池引起的污泥膨胀、污泥上浮等不正常现象，应分析原因，并针对具体情况，调整系统运行工况，采取适当措施恢复正常。

⑾每周至少一次抽取各处理工艺单元水样进行检测，掌握各处理单元处理效率和水质变化等运行情况，并做好相关记录。

4结语

制药废水成分复杂，处理较难，调试和日常运行管理十分重要，生产不同药品所产生的废水水质有很大差别，运行时应根据具体水质，采取相应的措施，确保生化池的正常运转。