头孢抗生素制药废水处理

Posted 2023-01-15 抗生素

篇首语：和谐、和谐，我会学习噶！本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了头孢抗生素制药废水处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1 　工程概况

上海某中英合资药业公司新建500 t/ a 产品项目，主要生产头孢类抗生素药物，项目产生废水总量 1 200 m3/d ，CODCr 总量约9 000 kg/d ，氨氮总量约 800 kg/d。废水根据水质可分为三部分:低盐分工艺废水，水量约120 m3/d ，CODCr 约4 万mg/L ，Nh3 - N 约4 500 mg/ L，TDS (总溶解固体) 约1 万mg/ L；高盐分工艺废水，水量约30 m3/d ，CODCr 约8 万mg/ L ，NH3-N 约7 000 mg/ L ，TDS 约7 万mg/ L；生活污水及其他轻污染综合废水，水量约 1 000 m3/d ，CODCr 约1 800mg/ L ，NH3-N 约 30 mg/ L 。两股工艺废水为主要污染组成，BOD/COD 均小于0. 15 ，盐分较高，且具有一定毒性，不利于直接生化处理;综合废水生化性较好。由于废水有机污染负荷较高，且含有较大的臭味和色度，因此为保护环境，必须在加强生产过程污染控制的同时，建设废水处理系统进行末端治理。

2 　处理工艺与流程

低盐废水先经混凝气浮去除悬浮物质，再采用空气吹脱法脱氨。与折点氯化法和磷酸铵镁沉淀法以及吸附法相比，吹脱法不消耗药剂，操作管理相对较为方便。高盐分废水一般采用反渗透或蒸发的处理工艺。由于制药废水还存在大量的其他污染物，会对反渗透膜造成污染或损坏，因此采用蒸发脱盐工艺，可以去除90%以上的CODCr [1] ，也能去除大量的氨氮。

经蒸发、混凝和吹脱预处理后，高浓度废水中的 CODCr盐分和氨氮均大大降低。生化进水按CODCr4000 mg/L 、NH3-N50～100 mg/L 设计。生化系统采用A2/O+BAF (厌氧/ 兼氧/ 好氧+ 曝气生物滤池) 组合工艺。A2/O 具有较好脱氮效果，BAF则作为出水的强化处理，保证出水水质。工艺流程见图1 。

3 　主要构筑物与设备

3. 1 　低盐废水系统

(1) 1 # ph 调节池。钢筋混凝土结构，尺寸6 m×4 m×5m，有效水深4. 5m，HRT21. 6h ，空气搅拌，调节ph6. 5～7. 5 。防腐泵2 台(1 用1 备) 。

(2) 气浮池。采用加压部分回流溶气法，系统包括反应槽、气浮槽和溶气罐。系统按10 m3/h 设计，回流比50%，设计表面负荷1. 5～2 m3/(m2 ·h) 。反应槽为涡流式，尺寸1. 5 m×1. 5m;气浮槽采用平流式，尺寸5. 0 m×2. 5 m×1. 8m;填料溶气罐0. 4 m×2. 5 m。气固比30 L/ kgSS ，释气量 120mL/ L ，溶气压力0. 45 MPa ，溶气效率80%。配套PAC、PAM 加药装置两套。

(3) 1 # 中间水池。尺寸3 m×6 m×5m，HRT 16h ，空气搅拌，调节ph10～12 。配防腐提升泵2 台(1 用1 备) ，废水提升至氨氮吹脱塔。

(4) 氨氮吹脱塔。尺寸1. 7m×7. 2 m。设计空塔气速2. 8～3 m/ s ，实际气速取空塔气速80% ，气水比2 500∶1 ，喷淋密度2～2. 5 m3/( m2 ·h) 。填料采用25 塑料鲍尔环，分三层填装，填料层高 0. 8～1 m。吹脱塔废气由离心风机引入吸收塔，吸收塔设计参数同吹脱塔。吸收液为盐酸，吸收塔排气筒高15m，废气达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93) 。

3. 2 　高盐废水系统

(1) 2 # ph 调节池。尺寸3 m×2 m×5m，有效水深4. 5m，HRT 21. 6h ，空气搅拌，调节ph 为10 ～12 。配防腐蚀泵2 台(1 用1 备) 。

(2) 三效蒸发器。设计处理能力3 000 kg/h (蒸发量) 。蒸发器为定型成套设备，包括加热器 (三效) 、分离器(三效) 和冷凝器。废水(管程) 在加热器中与蒸汽或二次蒸汽(壳程) 换热，然后进入分离器，废水中低沸组分与二次蒸汽混合进入下一效。高沸组分(渣液，含悬浮物、结晶盐及高沸点有机物) 由真空泵抽吸至离心机，离心机干渣外送焚烧处理，上清液循环处理。蒸汽(含低沸组分污染物) 最后由冷凝器冷却，冷凝水与冷却水排入综合调节池。蒸汽用量0. 5 ～ 0. 6 kg/kg ( 废水) ;与单效节蒸发相比，可节省40%～50%能量。

3. 3 　综合废水系统

(1) 格栅集水池。尺寸2 m×6 m×5m，有效水深2m，HRT0. 5h 。防腐泵2 台(1 用1 备) 。

(2) 综合调节池。尺寸8 m×28 m×5. 5m，HRT20h ，空气搅拌。附设提升泵2 台(1 用1 备) 。搅拌气源由三叶罗茨风机提供，2 台(1 用1 备) ，9. 35 m3/min ，风压5 000 mmh2O ，搅拌空气量为 2 m3/(m2 ·h) 。废水由泵提升至生化单元，附设提升泵2 台(1 用1 备) 。

( 3 ) A2/O 池。包括厌氧、兼氧和好氧 (Anaerobic2Anoxic2Oxic) 三个不同的功能区。HRT 分别为: 15h ，7. 5h ，37. 5h 。A2/O 池分为并联两座，各分8 格，单格尺寸为2. 8 m×13. 5 m×5. 5 m。A2/O 池均按池容80%设置组合填料，填料体积为 2 400 m3 。厌氧和兼氧区设计填料容积负荷取4. 5 kg CODCr/(m3 ·d) ，好氧区设计填料容积负荷为 1. 5 kg CODCr/(m3 ·d) 。兼氧区气水比为5∶1 ，溶解氧控制为0. 5 mg/ L 左右; 好氧区气水比为 36∶1 ，出水溶解氧控制为2 mg/ L 。气源为罗茨鼓风机，3 台(2 用1 备) ，风量25 m3/min 。混合液回流比50% ，生化出水自流进入二次沉淀池。

(4) 二沉池。尺寸7. 5 m×7. 5 m×7. 85m，表面负荷0. 9 m3/(m2 ·h) ，有效水深2. 5m，HRT 3h 。出水堰采用外堰自由式出水，堰口负荷为 0. 5 L/ ( s ·m) 。中心导流筒800 ，中心流速28 mm/ s。附设污泥泵2 台，污泥回流比取50%。

(5) 2 # 中间水池。尺寸3 m×4 m×3m，HRT 0. 5h 。

(6) 曝气生物滤池(BAF) 。分两格，采用上流式。单格尺寸4 m×4 m×6 m。设置生物陶粒。废水先进入底部混合室，然后经过长柄滤头进入滤料层。陶粒装填高度3m，总体积96 m3 。设计填料容积负荷为4～5 kg CODCr/(m3 ·d) ，HRT 3h ，设计流速2 m/h。曝气系统采用穿孔管，氧气利用率取10% ，曝气量8～10 m3/min ，气源同生化系统。BAF 每5～7 d 反冲洗一次;反洗与进水流向相同，进水不间断。冲洗历时5～10 min ，冲洗强度5～6 L/ ( s ·m2 ) 。反冲洗采用气水联合冲洗，气水比2∶1 。

(7) 出水池。尺寸3 m×4 m×3m，反洗水储量30 m3 。

3. 4 　污泥系统

污泥浓缩池主要用于储存和浓缩气浮污泥、 A2/O 剩余污泥和BAF 反洗污泥。设计固体通量 2. 5～3 kg/ (m2 ·h) ，污泥量约150～200 m3/d ，初始含水率99%～99. 5% ，浓缩后含水率为97%～ 98%。污泥池有效容积70 m3 ，尺寸3 m×5 m× 5m，污泥停留时间12～24h 。浓缩污泥由污泥螺杆泵提升至混凝混合罐，投加阳离子PAM ，搅拌混合后进入压滤机脱水。压滤机型号为DYJ1000 XB ，带宽1m，滤带速度5～12 m/ min ，处理能力 150～300 kg DS/ (m ·h) 。工作时间10～12h/ d ，干泥量约1 . 5～2 t/ d。污泥上清液及污泥压滤液回流至格栅集水池。

4 　系统调试与运行

项目于2005 年6 月竣工，7月进入系统调试，取同类制药废水脱水污泥培菌。A2/O 池注入清水，干泥量按A2/O 池容积1. 5%投放。闷曝6～8h ，静沉排除上清液后再注满清水;如此重复至上清液澄清，对接种污泥进行洗涤与活化。然后按5%比率每天逐步增加废水至设计量，投入正常运行。系统调试期间温度维持30 ℃，有利于生化培菌，因此系统调试历时仅28 d。系统运行效果良好，BAF 出水达标率100%，水质优于预控处理目标。表1 为8 月份平均监测数据。

5　　工程小结

污水处理站总占地2 500 m2 ，构筑物占地1 450 m2 。项目总投资900 万元，装机容量266 kW，运行功耗2 800 kW ·h/ d。直接运行费用2. 8 元/ m3 (主要为电费、蒸汽、药剂及管理费用) 。工程年削减CODCr 2 930 t/ a 、Nh3-N 250 t/a (以每年运行330 d 计) 。。

从工程设计及运行结果来看，空气吹脱法可以大幅度降低较高浓度的氨氮，同时结合A2/O 工艺，具有较好的氨氮去除效果;多效蒸发可以去除大量盐分及高沸点有机污染物，降低污染负荷;BAF 同时具有生物氧化和过滤的双重效果，出水可达《上海市污水综合排放标准》(DB 31/199-1997) 二级标准。