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AMC厌氧颗粒污泥处理抗生素废水中试研究

更新时间:2019-03-13 14:28 来源:山东邦皓环保科技有限公司 作者: 刘建、李庆辉 阅读:2635 网友评论0

1.背景

随着生物制药行业的不断发展和壮大,生物制药工业给环境带来的压力越来越突出,目前生物制药工业是国家环境保护规划重点治理的12个行业之一。生物制药生产过程中产生大量废水,且成分复杂,有机污染物种类多、浓度高、色度深,处理难度大,如果直接排放到环境中,将对生态环境及人体健康造成严重影响。尤其是有的制药废水还含有生物毒性物质,增加了生物制药废水的处理难度。如何应用生物处理手段高效稳定的处理此类废水在环保及制药领域均起着重要的贡献性意义。

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厌氧生物处理技术拥有针对高浓度有机废水去除率高,污泥产量低,处理成本低,可再生能源利用等优势在制药工业的工程实践中被广为应用。根据国内外研究经验,颗粒污泥的形成与保持是UASB/IC等高效厌氧反应器稳定运行的关键,但污泥颗粒化的过程限制因素诸多且进程十分缓慢,特别对于制药行业中含有抗生素的一类废水更是难以形成。因此,在工程实践中厌氧反应器往往难以成功启动或必须经常外投颗粒污泥以保持稳定的排放水质,这便失去了厌氧反应器原有的优势。

为解决上述技术难题,国内外针对如何通过载体技术加快污泥颗粒化进程进行了大量的研究。本实验选用AMC载体作为颗粒污泥内核展开研究。AMC载体是经过特殊生物亲和处理的微膨胀颗粒,通体具有鳞片状及通孔状的亲水结构,易于微生物生长成膜,可加速厌氧反应器的启动。研究其应用于厌氧反应器中处理抗生素废水的快速启动进程及运行效果,为日后相关的技术研究及工程应用提供参考。

技术核心介绍:

AMC颗粒载体为专利产品,经特殊生物亲和处理,表面呈微膨胀状态,因而形成通体鳞片状及通孔状的亲水结构。易于微生物生长成膜,可加速厌氧反应器的启动。

A.工程实施简单,在原有的厌氧反应器上取消三相分离器,在出水口安装载体隔离装置即可。

B.通过投加厌氧微生物AMC载体,模拟颗粒污泥内核,载体大小为3~5mm,其密度略大于水。沉降性能良好,流化状态均匀。

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C.AMC颗粒载体附着微生物抗冲击负荷能力强,可在一定程度上避免由于水质或水力波动所造成的厌氧颗粒污泥破碎流失,解决了UASB等传统厌氧反应器的跑泥问题,保证系统生物量,确保系统稳定运行。

技术优势

1.解决跑泥问题

2.取消三相分离器

3.启动迅速                                             

4.可高负荷运行

5.可低浓度运行

AMC载体与IC/UASB组合产生强大处理能力

制药废水中试研究:

本试验研究对象为宿州新宇药业股份有限公司生产废水。宿州新宇药业股份有限公司生产线以盐酸林可霉素原料药及衍生物为主,主要产品为盐酸林可霉素、克林霉素磷酸酯、盐酸克林霉素原料药,那西肽预混剂、硫酸粘菌素预混剂、恩拉霉素预混剂、硫酸新霉素等兽用药。原水难降解物质浓度高,水量水质变化幅度大,含有抗生素药物和大量胶体物质带有颜色和气味,具备抗生素废水生物处理研究的代表性。该厂废水处理系统工艺为:原水+中水稀释+水解酸化+IC+双级AO+加药絮凝+芬顿深度处理+中水回用。

3.材料与方法

3.1试验装置

试验采用宿州新宇药业股份有限公司的UASB的反应器中试设备(总容积100L,高2.1m,直径0.25m),废水由底部进入反应器,在顶部溢流出水。如图1所示。

3.2接种污泥及AMC厌氧载体

接种污泥为该厂IC厌氧反应器厌氧絮状污泥,体积为30L,接种量为11.4g[MLSS]/L。AMC厌氧载体采用山东省邦皓环保科技有限公司的产品,填充率设定为槽体的30%。此载体颗粒大小为3~5mm,密度略大于水,沉降性能良好,表面呈微膨胀状态,通体有鳞片状及通孔状的亲水结构。如图2所示。

3.3现场概况及试验用水

宿州新宇药业股份有限公司废水处理系统工艺为:原水+中水稀释+水解酸化+IC+双级AO+加药絮凝+芬顿深度处理+中水回用。生产车间原水COD高达40000mg/l,经中水稀释后进入生化系统,现场7座IC联动运行,容积负荷维持在1.5~2.5kgCOD/m3/day左右,伴随跑泥现象。本实验采用生物制药车间的水解酸化处理后的出水,COD值为5000~8000mg/l。

表1,原水水质和水量项目水量(m3/d)PH值CODcr(mg/L)指标8007.27.340000

试验用水水质和水量

项目水量(L/d)

PH值CODcr(mg/L)指标607.27.35000~8000

1.4试验方法

向反应器投入本厂IC厌氧反应器厌氧絮状污泥30L和AMC载体颗粒,载体添加比为30%,同时保持出水回流,日进水量60L/d,经过12天培养,可观察到大部分AMC载体颗粒挂膜变黑,获得AMC颗粒污泥初成体。如图3所示。驯化期的第8天开始观测COD去除率达74.43%,此后又连续运行一周均保持去除率在70%以上。之后进入培养期,同样按日进水量60L/d控制中试反应器进水,关闭出水稀释液回流,每天观测COD去除率变化。

图2,AMC颗粒载体新品图3,AMC颗粒污泥初成体

1.5试验结论

以AMC颗粒作为微生物固定化载体,进行的UASB反应器处理生物制药废水的试验,现场试验结果表明,经过12d的驯化得到AMC颗粒污泥初成体。如图1所示,驯化期可保持去除率稳定达70%以上。

图1进出水COD浓度及去除率

(X轴为实验运行天数,Y轴为浓度值mg/l)

接种AMC颗粒污泥初成体后,UASB反应器中试装置在之后约50天的实验过程中稳定运行,容积负荷在3.3~4.8kg/m3/day中波动,水温为30℃~25℃,在进水水质波动较大的情况下,去除率可稳定在70%左右,具有较好的抗CODCr冲击负荷能力。

根据试验效果,该生物制药厂计划对1#2000m3IC厌氧反应器进行改造,去除三相分离器,出口设置格珊,投加600m3AMC颗粒载体。

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