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水解酸化—A2/O 2处理某固体制剂废水案例

更新时间:2012-01-15 11:03 来源: 作者: 阅读:5620 网友评论0

制药废水往往含有种类繁多的有机污染物,其中不少难于降解或对微生物有抑制作用,可在相当长的时间内存留于环境中,如不经处理直接排放,将严重污染自然水体[1]。目前国内外对制药废水的处理方法较多,有物化法、生物法和物化/生物法等[2]。由于生物法广泛用于生活污水和工业废水的处理,技术成热,处理设备简单,运行管理方便,费用低,中药废水处理也以生物法为主[3],且均取得了良好的效果。

洛阳市洛宁县宁竹药业有限公司是以生产鼻炎灵为主导产品的小型固体制剂厂,废水排放量为40m3/d,主要由两部分组成:一部分为污染物浓度较高的提取设备车间的冲洗水,COD浓度较高,深红色,并呈酸性,水量约为15 m3/d;另一部分为原料清洗水、包装车间废水和厂区生活污水等,约为25m3/d。

1废水水质及处理工艺

1.1设计进、出水水质

经过近2个月的监测,水解酸化池入口处水质见表1。制药废水进水浓度比较高,色度大,浊度高,N、P含量也较高,且水质波动较大,给处理带来一定的难度。最终出水水质需达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。

1.2工艺流程

考虑到制药废水可生化性较好,适合生物处理,而且生物法费用较低,处理效果好。在可行性方案及小试研究的基础上确定了处理工艺,即采用水解酸化与A2/O2组合工艺处理制药废水。为减少工程对绿化带和固有树木的破坏,水解酸化池和污泥浓缩池采用了地埋式,水解酸化池上铺设预制板后再回填300mm厚的土壤种草,污泥浓缩池上铺设预制板,并将彩板房建在其上,彩板房内安放厢式压滤机和控制系统。工艺流程如图1所示。  

2主要构筑物及设计参数

①水解酸化池

依据水量变化情况,调节池总容积为30 m3,考虑到水解酸化池的超高为0.3 m、草坪土壤厚度为0.3 m,停留时间为13.65 h。将水解酸化池的废水连续均匀提升至后续的A2/O2池,而水解酸化池内的沉淀污泥则排入污泥浓缩池,这样有利于减少占地面积,恢复厂内固有绿化带。 由于制药废水排放的规律性较差,为防止水解酸化池内的水泵空转而损坏,利用浮球来控制。

②A2/O2工艺

A2/O2工艺是在传统工艺的基础上由弹性立体填料代替活性污泥,目的是提高微生物的附着量和实现污泥减量。为了美观,采用一体化设备代替钢混结构。A2/O2工艺采用两级,总停留时间设计为25 h(其中一体化设备高为2.4 m,超高为0.3 m),缺氧/好氧/缺氧/好氧的停留时间分别为2.5、5、2.5、5 h。

曝气装置采用盘式微孔曝气器,每个曝气头服务面积为0.5 m2。好氧段所需空气由罗茨风机提供,共2台(1用1备)。好氧段以YDT型弹性立体填料作为生物膜附着材料,该填料表面粗糙,比表面积大(265~307 m2/m3),而且填料丝条的特殊结构对水中的气泡作密集性多层次的切割,对微气泡有良好的吸附作用,使生物膜、废水和氧气充分接触。工程应用表明,该填料具有挂膜快,生物附着量大,致密、不易脱落,无堵塞现象的特点。

原水进入第一个缺氧反应器,进行脱氮和污泥释磷;然后进入第一个好氧反应器,主要去除BOD5、少量硝化、聚磷菌少量吸磷;此后废水进入第二个缺氧反应器,主要是脱氮和微量的释磷;第二个好氧反应器主要是吸收磷,进一步硝化,再次深度处理BOD5等有机物。废水在经过一体化A2/O2工艺处理后,使所含有机污染物、氮和磷等得以降解[4]。

③二级沉淀池

依据小试数据,为了提高污泥沉降的效果,采用两级沉淀出水,即两级平流式沉淀池,每级停留时间为2.5 h。有效尺寸设计为2 m×2.1 m×1 m。沉淀池出水经过出水堰直接排放至总排放口的检查井,再排至厂外城市排水管网,而沉淀污泥依靠潜污泵排至污泥浓缩池。二沉池的出水和污泥混合液以300%~400%的回流比回流泵人第一级缺氧反应器,有利于稀释高浓度进水,降低对系统的冲击负荷;同时含磷污泥回流第一级缺氧反应器,增加了第一级缺氧反应器中污泥浓度。同时在回流管线中配接三通,将过量的污泥(脱落的生物膜等)排入污泥浓缩池。

④污泥浓缩池

污泥浓缩池主要是用来降低污泥(脱落的生物膜、腐质污泥)的含水率并且起到贮存污泥的作用[5]。污泥浓缩池上清液经过自流回流到水解酸化池混合与稀释,由潜污泵提升至A2/O2系统进行处理。浓缩池的尺寸为2 m×2 m×1.7 m。

⑤污泥脱水间

在污泥浓缩池的顶部盖铺130 mm厚的预制板,并在预制板上做污泥脱水间的基础,基础采用混凝土浇筑,约高出地面10 cm(防积水腐烂彩板房),利用膨胀螺丝将彩钢板固定在基础上,这样有利于减少占地面积。污泥浓缩池内的重力沉淀污泥,在螺杆污泥泵(扬程为500 kPa)的作用下泵入厢式压滤机(压滤面积为100 m2),压缩后的泥饼外运填埋。

水解酸化池采用砖混结构,污泥浓缩池采用钢混结构(由于靠近居民楼仅3 m),而A2/O2工艺设备和二级沉淀池为一体化设备,均采用A3、6个厚度的钢板预制焊接而成,并刷上绿色油漆,这样设计美观,感官效果好,故而一体化设备放在地面以上,其基础为钢筋混凝土结构,高出地面10 cm,以防止积水而腐蚀钢板。

3工程综合效益分析和特色

废水处理站占地面积约46.75 m2(包括污泥运输通道、设备周边行走道路等),吨水占地为1.17m2,处理成本为0.97元/m3(其中:电费为0.54元/m3、基建折旧费为0.1l元/m3、人工费为0.19元/m3、其他费为0.13元/m3),运行管理费用约1.42万元/a,采用PLC全自动控制。该工程自投入运行以来,处理出水水质均达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准,水质清澈无味,保证了市政管道和市政污水处理厂的正常运行,可为受纳水体削减COD约19.49 t/a、总氮约1.75 t/a、总磷约170 kg/a,有效地防治了水体的黑臭和富营养化问题,社会效益和环境效益良好;同时还可为企业节省排污费1.46万元/a;如果利用出水进行绿化,可节省自来水费用为3.65万元/a,总计5.1l万元/a。除去设备的运行费用外,还可取得3.69万元/a的效益。

该工艺的设计特色是占地面积很小,对制药厂原有的绿化保存完好;同时由于采取了两级沉淀,故而出水水质好、清澈,而且污泥产率非常低,基本上无污泥产生,压滤机使用非常少,整个系统基本上不需要人工管理。

4运行效果分析

该工程2009年3月动工,2009年5月竣工并开始调试,取洛宁县城市污水处理厂脱水后泥饼作为接种污泥,运行初期由于进水色度较大导致出水色度也较大;但是从2009年6月底开始出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准,出水COD为65~70 mg/L、SS为20~45 mg/L、BOD5为20~30 mg/L,水质清澈,无异味;2009年7月通过了洛宁县环保局的验收,至今出水正常。由于出水水质好,自项目验收以后,该公司一直利用出水浇洒草坪和清洗地面。

参考文献:

[1]  相会强,刘良军,胡宇庭.水解酸化—两段生物接触氧化工艺处理制药废水[J].环境科学与技术,2005,28(1):92–93.

[2]  祝坚.中药废水污染特点和处理研究进展[J].能源环境保护,2007,21(5):15–17.

[3]  袁守军,郑正,孙亚兵.水解酸化一两级接触氧化法处理中药废水[J].环境工程,2004,22(4):22–23.

[4]  张自杰.排水工程下册(第4版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2000. [5]  高廷耀,顾国维.水控制控制工程(下册)[M].北京:高等教育出版社,2000.

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