四、制藥廢水處理工程

HDIC與CASS復(fù)合工藝處理高濃度制藥廢水。

1、廢水水質(zhì)與水量

某制藥企業(yè)以青霉素類及頭孢菌素類粉針生產(chǎn)為主，其小型青霉素類原料藥合成車(chē)間產(chǎn)生的廢水主要分兩類：一是粉針劑車(chē)間洗滌、洗瓶、化驗(yàn)室排水等廢水，COD濃度較低，采用水解／生物接觸氧化工藝處理；二是來(lái)自原料合成過(guò)程中結(jié)晶、提純等工序母液的排放，潔凈區(qū)的清場(chǎng)、消毒等環(huán)節(jié)的排水，這類廢水主要污染物有丁醇等有機(jī)溶劑、少量的抗生素原粉及較高濃度的NaCI、KCI等鹽類，COD濃度較高，水量波動(dòng)較大，水質(zhì)實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

本廢水處理工程主要針對(duì)這部分高濃度廢水。廢水處理站處理能力為260 m³／d，處理出水水質(zhì)需達(dá)到《制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 混裝制劑類》(GB21908—2008)。

2、廢水處理技術(shù)的確定

結(jié)合本工程實(shí)際，采用HDIC與CASS相結(jié)合的處理工藝，工藝流程見(jiàn)圖1。

各工序設(shè)計(jì)處理效果見(jiàn)表2。

從實(shí)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)看，其BOD5／COD＞0．5，屬生化性較好的有機(jī)廢水，宜采用生化工藝處理。由于綜合廢水的BOD5遠(yuǎn)大于l000 mg／L，故選用厭氧處理技術(shù)是經(jīng)濟(jì)合理的。

HDIC(厭氧多循環(huán)反應(yīng)器)將EGSB和IC兩種工藝相結(jié)合，在已有的IC反應(yīng)器基礎(chǔ)上增加EGSB出水回流，并設(shè)置了內(nèi)回流和沼氣回流，強(qiáng)化了反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)，使得液體上升流速加大，容積負(fù)荷高且產(chǎn)氣量大；顆粒污泥的沉降速度遠(yuǎn)大于液體的上升流速，顆粒污泥不會(huì)因?yàn)橐后w的紊動(dòng)而流失，保證了反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度；反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間短，高徑比大，占地面積小。由于厭氧出水水質(zhì)一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，仍需后接好氧處理。

目前國(guó)內(nèi)處理此類廢水主要采用的好氧工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法等。其中CASS工藝不但具有良好的有機(jī)物處理效果，而且具有很好的脫氮除磷效果，在生活污水、工業(yè)廢水處理工程中均有應(yīng)用。

五、工藝說(shuō)明

1、預(yù)處理

預(yù)處理單元主要包括：格柵、斜板沉淀池和凋節(jié)水解池，其中調(diào)節(jié)水解池設(shè)置潛水?dāng)嚢?，保證水質(zhì)混合均勻。由于原水為制藥廢水，水解酸化時(shí)可能產(chǎn)生有害氣體，為避免產(chǎn)生二次污染，調(diào)節(jié)池集中排氣，經(jīng)活性炭吸附后外排。

2、生物處理

生物處理部分為主體工藝，包括HDIC反應(yīng)器和CASS反應(yīng)池。

（1） HDIC反應(yīng)器

A、HDIC反應(yīng)器在EGSB的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)無(wú)外加動(dòng)力的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步加強(qiáng)了反應(yīng)器內(nèi)污泥和沼氣的內(nèi)循環(huán)作用，提高了反應(yīng)器內(nèi)的液相流速，從而加大了反應(yīng)器的容積負(fù)荷，提高了去除效率，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

B、三相分離器是HDIC反應(yīng)器特色和重要的裝置。HDIC內(nèi)設(shè)置了兩級(jí)三相分離器，它們具有以下功能：收集從分離器下的反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣，使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來(lái)；能夠適應(yīng)HDIC反應(yīng)器上升流速高的要求，不影響氣、液、固分離效果。將HDIC反應(yīng)器隔成兩個(gè)反應(yīng)室，使得反應(yīng)器的實(shí)際處理能力大大增強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力提高，保證了運(yùn)行的穩(wěn)定性。

C、布水系統(tǒng)是厭氧反應(yīng)器的關(guān)鍵配置，它對(duì)于污泥與進(jìn)水充分接觸、利用反應(yīng)器的污泥是十分重要的。布水系統(tǒng)兼有配水和水力攪動(dòng)作用，為了保證這兩個(gè)作用的實(shí)現(xiàn)，需要滿足如下原則：進(jìn)水裝置的設(shè)計(jì)使分配到各點(diǎn)的流量相同；進(jìn)水管不易堵塞；盡可能滿足污泥床水力攪拌的需要，保證進(jìn)水有機(jī)物與污泥迅速混合，防止局部產(chǎn)生酸化現(xiàn)象。

D、控制系統(tǒng)是厭氧反應(yīng)器的必要配置，它通過(guò)對(duì)HDIC的進(jìn)水量、回流量、溫度、pH、沼氣產(chǎn)量等的監(jiān)控，可保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，避免反應(yīng)器因水質(zhì)的波動(dòng)受到?jīng)_擊而長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)正常運(yùn)行；同時(shí)使整個(gè)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、操作方便。HDIC反應(yīng)器的運(yùn)行溫度為35～38℃，因此在HDIC反應(yīng)器進(jìn)水處設(shè)換熱裝置，利用水–水換熱器加熱。

（2）CASS反應(yīng)池

CASS工藝是把SBR的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩部分，前部為生物反應(yīng)區(qū)(預(yù)反應(yīng)區(qū))，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的潷水裝置，曝氣、沉淀等在同一池內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流裝置。

3、污泥處理

廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的柵渣、污泥及時(shí)外運(yùn)處理。沉淀池以及CASS反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥濃縮后，經(jīng)板框壓濾機(jī)進(jìn)一步脫水，泥餅可以直接外運(yùn)。污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污水回流至調(diào)節(jié)水解池重新進(jìn)入處理系統(tǒng)，不對(duì)外界環(huán)境造成污染。此外，HDIC反應(yīng)器產(chǎn)生的污泥可作為接種污泥外售。

4、主要構(gòu)筑物及設(shè)備

主要構(gòu)筑物及設(shè)備見(jiàn)表3。

六、處理效果與效益分析

1、 異常情況及解決措施

（1）HDIC反應(yīng)器

圖3為HDIC反應(yīng)器啟動(dòng)、負(fù)荷提高及穩(wěn)定運(yùn)行三個(gè)階段的進(jìn)、出水COD測(cè)定結(jié)果。

啟動(dòng)期間投加淀粉廠HDIC反應(yīng)器的顆粒污泥，初始進(jìn)水COD＜5000 mg／L，當(dāng)出水VFA＜200mg／L，pH、ALK、COD正常，即進(jìn)入提高負(fù)荷階段；在進(jìn)入提高負(fù)荷階段后，控制出水VFA、pH、ALK、COD指標(biāo)。調(diào)試后期即2009年3月以后．盡管進(jìn)水COD值較高，出水COD仍在較低的范圍之內(nèi)，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行。每天監(jiān)測(cè)COD兩次，間隔12 h取樣一次，17個(gè)月的檢測(cè)結(jié)果表明HDIC總體處理效率高于設(shè)計(jì)值。

雖然在調(diào)試過(guò)程中嚴(yán)格控制溫度、pH、進(jìn)水濃度、堿度及VFA等變化，HDIC反應(yīng)器也曾發(fā)生堿度降低及VFA突然升高的情況，但通過(guò)投加碳酸鈉及強(qiáng)化回流，系統(tǒng)很快恢復(fù)正常。

（2）CASS池

A、當(dāng)水中氨氮和磷含量比例失調(diào)時(shí)，CASS池會(huì)出現(xiàn)生化性差的情況，此時(shí)可通過(guò)定期向CASS池中投加尿素和磷肥，補(bǔ)充N和P，并適量降低負(fù)荷，以改善池內(nèi)廢水的可生化性。

B、當(dāng)CASS池負(fù)荷過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，并伴有污泥上浮，出水SS明顯增加的現(xiàn)象，此時(shí)可通過(guò)投加少量的絮凝劑PAC、增加曝氣量、調(diào)節(jié)C︰N︰P值、提高污泥濃度等措施，經(jīng)2～3 d的調(diào)整，系統(tǒng)得到恢復(fù)。

2、工程驗(yàn)收

該處理工程于2009年4月通過(guò)當(dāng)?shù)?a href="/Article-detail-id-2011294.html" title="環(huán)保">環(huán)保部門(mén)的監(jiān)測(cè)驗(yàn)收，實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4(3次實(shí)測(cè)值的平均值)。

（1）由調(diào)試階段運(yùn)行數(shù)據(jù)及表4可知，采用預(yù)處理／HDIC反應(yīng)器／CASS工藝處理高濃度制藥廢水，處理效果良好，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

（2）該工藝充分發(fā)揮了厭氧處理的優(yōu)勢(shì)，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，產(chǎn)泥量少；并可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，適合在類似制藥廢水處理中應(yīng)用。

（3）自控部分采用PLC監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)工藝過(guò)程及設(shè)備進(jìn)行控制和管理，保證了整個(gè)廢水處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。