制剂类制药有机废水处理技术研究

制剂类制药有机废水处理技术研究

柳钢

广州市环境监测中心站广东广州510000

摘要:制药废水是较难处理的工业废水之一。本文结合工程实例，根据该药厂制药废水的组成和特点，采用混凝沉淀+上升式厌氧污泥床+生物接触氧化的处理工艺。结果表明，该工艺处理效果稳定，抗冲击负荷能力强，出水COD＜300mg/L，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)表4中的二级排放标准，可为同类型制药废水的处理提供参考经验。

关键词:制药废水；处理工艺；设备；调试；分析

引言

制药废水通常成分复杂、有机污染物种类多、COD和BOD高且波动性大、含高浓度无机盐类、含有难降解物质和有毒物质，特别是可生化性差，相对其他有机废水，处理难度更大。本文采用混凝沉淀+上升式厌氧污泥床+生物接触氧化工艺进行处理，使得废水处理效率、能耗以及费用大大降低，为经济、有效的处理制药废水提供了新途径。

1工程概况

某药厂排放的废水按中高浓度废水和低浓度废水分质收集，其中中高浓度废水主要来自化学原料药多功能生产车间，低浓度废水来自固体制剂车间、辅助用水以及其他生活、办公用水。该企业目前废水产量为1000m3/d左右，考虑到远期发展，设计规模为2000m3/d，分两组建设，每组为1000m3/d。

废水水质、水量见表1。

表1废水水质、水量及排放标准

根据园区污水处理厂接管要求，该废水处理站建成后排水执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)表4的二级标准。

2处理工艺

2.1废水特点

制剂废水中含有一定量的流失抗生素及其他抑菌成分，B/C＜0.3，可生化性较差，属于较难生物降解废水。制剂生产废水中虽然存在一定量的中高浓度废水，但主要为有机物浓度较低的工艺水和清洁用水，COD浓度总体较低，这是制剂废水的一个突出特点。由于产品种类较多，且以销定产，生产无固定计划，所以废水情况较复杂，水质、水量波动较大，对废水处理工艺的选择要求比较高。

2.2工艺流程

废水处理工艺流程见图1。

多功能车间产生的中高浓度废水，通过车间集水池泵入调节池B进行水质、水量的调节，低浓度废水通过厂区管网流入到集水池A中，然后泵入调节池A中进行水质、水量的调节，调节池A/B和事故池三池合建。调节池B废水直接泵入混凝反应沉淀池去除悬浮物、盐分和部分难降解有机物，出水进入厌氧池去除废水中难降解有机物，出水自流进入调节池A与低浓度废水混合后泵入接触氧化池，进一步去除废水中的有机物，接触氧化池出水流入二沉池进行泥水分离，上清液达标排入园区污水厂。混凝反应沉淀池、厌氧池、接触氧化池和二沉池产生的污泥排入污泥浓缩池浓缩，污泥池上清液排入集水池A；污泥泵入污泥脱水机进行脱水，泥饼外运处理，滤液收集后排入集水池A。事故废水排入事故水池，待生产恢复后，根据事故水水质情况确定是直接打入混凝反应池还是直接打入厌氧池进行处理。

2.3主要构筑物及设备

①集水池。主要用于收集低浓度生产废水及生活污水。1座，钢混结构，全地下式，有效容积为15m3。设计水量为750m3/d，停留时间为0.5h。

配套设备:设污水提升泵2台，1用1备，Q=35m3/h，H=100kPa，N=1.5kW；液位控制系统1套，4～20mA信号输出。

②调节池A/B和事故池。均为钢混结构，半地埋式。调节池A/B、事故池三池合建，池内壁做防腐处理。

调节池A设计水量为2000m3/d，1座，停留时间为7.2h，有效容积为600m3。

调节池B，设计水量为1250m3/d，1座，停留时间为12h，有效容积为625m3。

事故池1座，设计有效容积为500m3。

配套设备:调节池A设提升泵3台，2用1备，Q=45m3/h，H=150kPa，N=4kW；调节池B设提升泵3台，2用1备，Q=26m3/h，H=150kPa，N=2.2kW；事故池设提升泵2台，1用1备，Q=26m3/h，H=150kPa，N=2.2kW；转子流量计3台；液位控制系统3套，带4～20mA信号输出。

③混凝反应沉淀池。1座，钢混结构，半地埋式，设计处理能力为1250m3/d。混凝反应区和沉淀区合建，反应区前增加pH调节区和沉淀出水缓冲区。pH调节区停留时间为6.7min，缓冲区停留时间为27min，混凝反应停留时间为15min，絮凝区停留时间为15min。

沉淀池采用竖流式沉淀池，表面负荷取0.81m3/(m2•h)。缓冲区设蒸汽加热，保证厌氧的进水温度。

pH调节区分2格，尺寸为1.2m×1.2m×2.5m；混凝反应区分4格，尺寸为1.8m×1.8m×2.5m；出水缓冲区1格，尺寸为6.5m×1.2m×2.5m；沉淀区尺寸:L×B×H=8.0m×8.0m×4.5m，有效深度为4.0m。

配套设备:混凝加药装置2套，N=1.1kW；pH控制系统1套；搅拌装置5套，N=1.5kW；中心导流筒1套；出水堰1套；污泥泵2台(1用1备)，Q=26m3/h，H=100kPa，N=2.2kW；污水提升泵3台(2用1备)，Q=26m3/h，H=150kPa，N=2.2kW；液位控制系统1套，带4～20mA信号输出；加热系统1套。

④UASB厌氧池。新建设施，2座，钢混结构，半地埋式，尺寸为L×B×H=9.0m×9.0m×9.0m，有效深度为8.5m，容积负荷为5.37kgCOD/(m3•d)，HRT=26.4h。

配套设备:污水回流泵3台(2用1备)，Q=54m3/h，H=120kPa，N=4kW；三相分离器2套；布水系统2套；集水装置2套；温度显示系统2套，带4～20mA输出信号。

⑤接触氧化池。新建设施(在接触氧化池前端隔出一小格作为缺氧池)，2座，钢混结构，半地埋式，尺寸L×B×H=20m×9m×6m，有效深度为5.5m，HRT=24h，容积负荷为1.67kgCOD/(m3•d)。

配套设备:鼓风机3台(2用1备)，风量为21.88m3/min，H=65kPa，N=37kW。曝气系统单套曝气面积为180m2；组合填料及支架1440m3；在线溶氧仪2套；设污泥泵2台，间歇运行，Q=26m3/h，H=150kPa，N=2.2kW。设硝化液回流泵4台(2用2备)，Q=52m3/h，H=150kPa，N=4.0kW。

⑥二沉池。采用辐流式沉淀池，1座，钢混结构，半地埋式，HRT=3.4h，表面负荷取0.625m3/(m2•h)，设计处理能力为2000m3/d。尺寸:13m×4.5m，有效深度为2.5m。

配套设备:污泥泵3台(2用1备)，Q=45m3/h，H=100kPa，N=2.2kW；中心传动刮泥机1套，直径为13m，N=0.75kW；出水堰1套。

⑦污泥浓缩池。新建污泥浓缩池，2座，钢混结构，半地埋式，尺寸L×B×H=4.0m×4.0m×5.5m，有效水深为5.0m。浓缩停留时间为12h。

配套设备:污泥泵2台，间歇运行，Q=15m3/h，H=600kPa，N=11kW；液位控制系统2套。

⑧污泥脱水间。新建污泥脱水间，框架结构，尺寸为8.0m×6.0m。

配套设备:厢式压滤机1台，过滤面积为80m2，N=1.5kW；污泥反应槽1套，N=1.1kW；加药装置1套，N=1.1kW。

⑨风机房。新建鼓风机房，框架结构，尺寸为6.0m×6.0m。

⑩排放口。新建标准排放口、出水监控室，添置超声波明渠流量计及在线COD监测仪。

监测室尺寸:4.0m×5.0m。在线COD监测仪1套、超声波明渠流量计1套。

○11其他。新建电控室、化验室、值班室等，框架结构，建筑面积为200m2。

3调试运行情况

3.1UASB厌氧池调试

UASB厌氧池接种污泥取自本企业老厂区废水站厌氧池，将含固率为80%的接种污泥投入调节池B，加生活污水及少量工艺废水充分搅拌均匀泵入UASB厌氧池，蒸汽加热控制温度在35℃，接种污泥投加量为80t。

对UASB厌氧池出水进行连续监测并逐步提高进水COD浓度至4000mg/L，当厌氧池的COD去除率稳定在60%以上时，观察污泥床有大量污泥絮体形成，厌氧池顶部液面有大量气泡产生，由此可以认为UASB厌氧池初步启动成功。

3.2生物接触氧化池调试

生物接触氧化池接种污泥取自本企业老厂区废水站好氧活性污泥，脱水后的活性污泥含固率约80%，污泥投加量为60t。以生活污水、少量低浓度废水及UASB厌氧池出水并添加少量N、P营养闷曝一周。运行中连续观察填料上的挂膜情况，当发现填料挂膜良好时，逐步提高进水浓度至1500mg/L，当反应器的COD去除率稳定在80%以上时，对填料上的絮体镜检，观察到生物相丰富，有大量菌胶团及原生动物存在，由此可以认为生物接触氧化池调试成功。

3.3调试结果

该工程于2012年3月开工建设，2013年1月底竣工，调试期约为4个月，各工艺单元运行正常，监测结果显示出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中表4的二级标准，5月份一次性顺利通过当地环保部门的验收，运行监测结果如表2所示。

4工程经济分析

4.1工程投资

该工程总占地面积为2200m3(包括绿化面积)，投资为493.06万元，其中土建投资为225.80万元，设备投资为204.31万元，设计、安装、调试等共计62.95万元。

4.2运行成本

动力费为0.59元/m3，药剂费为0.15元/m3，人工费为0.14元/m3，总费用为0.88元/m3。

5结论

综上所述，通过对制药废水组成成分的考察，确定了处理该废水的最佳方案。结合本工程中的实际应用，采用混凝沉淀+上升式厌氧污泥床+生物接触氧化工艺处理制剂类制药废水是切实可行的。该工艺具有处理效果好、运行稳定、抗冲击负荷能力强且运行成本低等优点。项目实施后，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)表4中的二级排放标准，真正做到环境效益、经济效益和社会效益的统一。

参考文献

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[3]杨群,张耕,王昌平.某制药废水处理工程实例[J].华东科技:学术版.2016(4):379-380