高氨氮化工废水如何处理

Posted 2023-01-13 系统

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浙江先锋科技有限公司2011 年投资建设年产80t胸苷、100t乙酰基司他夫定、50t坎地酯、50t厄贝缩合物、300t胞苷生产线，按“三同时”的要求，配套建设了600 m3/d 废水处理项目。

1 总体工艺设计思路

该项目废水为典型的化工废水，高COD、高盐度、高氨氮，污染因子种类较多，成分复杂; 由于没有市政排污管道可接入，处理后出水直接排入灵江，执行标准为《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904-2008) ，出水要求高。

废水处理的总体工艺思路为: ①对部分超高盐度废水作脱盐预处理，将总盐度控制在7 000 mg/L以内，确保对生化处理系统没有明显的抑制作用; ②污污分治，有针对性地对高浓度废水进行预处理后，再与低浓度废水混合进行生化处理; ③高浓度废水预处理要削减一定的有机污染物，更重要的目的是改善废水的可生化性; 高浓度废水呈强酸性，且含有大量的铁离子，采用铁碳微电解－芬顿高级氧化－絮凝沉淀工艺，可使耗酸量大大降低，延长铁碳使用周期; ④将事故池一分为二，增加高浓度废水处理事故池，高浓度废水预处理如未能实现设计目标，将不进入后续废水处理系统，而是回到高浓度废水处理事故池，再返回到预处理段，可减少水质的波动性; ⑤由于高、低浓度废水混合后COD 依然很高，采用UASB 进行厌氧处理，削减COD 处理负荷; ⑥削减氨氮主要利用A/O 工艺，由于硝化反硝化的最重要因素就是稳定，故在厌氧之后，A/O之前增加生物活性炭法(PACT) ，即在好氧系统中投加一定量的粉末活性炭，并随着污泥回流提高难降解有机物去除效果和系统的抗毒性能力，形成O/A/O 工艺。对氨氮以生化处理为主，要保证高、低浓度废水混合后氨氮小于300 mg/L，但超过600 mg/L的高氨氮废水，要先进行物化脱氨处理，采用磷酸铵镁法; ⑦由于出水水质要求高，利用MBR 工艺长污泥龄和高污泥负荷特点将生化处理发挥到极致。且由于化工废水的特性，有时生化出水BOD5降解到位，但COD 仍然可能超标，故考虑增设化学氧化处理作为保安手段，确保出水稳定达标排放。

高浓度废水预处理系统只控制COD，考虑到混合废水处理中生化处理系统的承受能力，在与低浓度废水混合后，对进水盐度和总氮有限制要求，混合废水最终出水执行《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904-2008) ，各废水水质分别见表1～表3，工艺流程见图1。

图1 工艺流程

2 运行效果

高浓度废水预处理系统加药量经前期试验确定，联动试车后即具备处理运行条件。

生化调试方面，2011 年11 月中旬开始培养驯化，考虑到温度较低，厌氧污泥量增加缓慢，为避免对厌氧处理系统的冲击，采用间歇进水的方式，经综合调节池跨越进入PACT 池，并间歇投加废旧活性炭(共投入1t) ; 2012 年1 月下旬，PACT 池在设计水量下，COD 的去除率达到80%～90%; 2 月下旬A/O 池启动，并很快达到了较好的处理效果; 在厌氧处理系统未启动的情况下，3 月废水处理系统已可投入运行; 5 月上旬，随着气温回升，UASB 甲烷化迹象加速，厌氧处理系统开始连续进水，仍有部分原水直接进PACT 池，到5 月下旬，UASB 池COD 的去除率超过50%，6 月下旬，UASB 池在设计水量下，COD去除率提高到70%～80%，至此整个废水处理系统正式启动运行。系统处理效果见表4。

表4 高氨氮化工废水处理效果

由表4 可看出，原水污染物浓度高且变化幅度很大，系统体现了很好的去除效率和抗冲击负荷能力，化学氧化池出水COD 平均为100．5 mg/L，总磷小于4 mg/L，SS 与石油类分别平均为0．17 mg/L 和0．16 mg/L，处理效果稳定。。

运行过程中，在厌氧处理系统未启动期间，PACT池容积负荷和去除负荷分别为3．07 kgCOD/(m3·d)和2．76 kgCOD/(m3·d) ，该池只在调试前期投加废旧活性炭，故不存在活性炭吸附作用。同时，厌氧处理系统和PACT 池对COD 去除率过高，导致后续A/O 工艺碳源不足，故增加了厌氧处理系统出水至A池的跨越线，处理效果良好，这也证明了在低碳氮比时，分段进水是很好的应对措施。硝化过程的碱度消耗惊人，原设计投加Na2CO3补充碱度完全跟不上，在高氨氮的情况下须投加强碱，高纯度片碱投加量达到1 kg/m3。MBR 工艺运行良好，保证了出水水质的稳定达标，同时也为今后出水的回用打下了基础。

3 结语

设计单位和工程公司要真正做好污染源调查，掌握废水真实情况，在此基础上制定有针对性的工艺路线，并且整个设计、施工和调试工作应有机统一。生化处理技术在医药化工废水处理中还有很大的潜力，环保工作者应在这个方向上进一步研究开发节能高效的处理新工艺。