制藥廢水組合處理工藝
北陸藥業(yè)滄州分公司產(chǎn)生的廢水主要包括生產(chǎn)工藝廢水、清場(chǎng)廢水、生活污水、純水制備系統排水、洗氣塔廢水、循環(huán)冷卻系統排水等,其中循環(huán)冷卻系統排水直接進(jìn)臨港園區污水處理廠(chǎng),其他廢水經(jīng)廠(chǎng)區污水站處理后排入臨港園區污水處理廠(chǎng)。
當前環(huán)保形勢需要,也為了企業(yè)自身的發(fā)展,公司建設規模為50m3/d的污水處理站,使排放廢水的PH、COD、BOD、氨氮、懸浮物等指標滿(mǎn)足臨港開(kāi)發(fā)區污水處理廠(chǎng)的接收要求。
1、采取的工藝流程
1.1 對公司的產(chǎn)品類(lèi)別和生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析
廢水產(chǎn)生量為37.11m3/天,按每年300天理論量為1.1133萬(wàn)m3/年。建設污水處理站考慮水量的波動(dòng)性,實(shí)際設計處理能力為2m3/h,24h連續運行,即50m3/天。
生產(chǎn)中工藝廢水、清場(chǎng)廢水以及洗氣塔廢水中有機物含量較高,在進(jìn)行生化處理之前需進(jìn)行預處理,從而降低污染物濃度,提高廢水的可生化性能。
生活廢水、純水制備系統排水以及經(jīng)預處理后排放廢水,由于可生化性高,直接進(jìn)入生化處理階段。
1.2 進(jìn)出水指標
污水處理站進(jìn)水水質(zhì)指標:CODcr≤11000mg/L,BOD≤2700mg/L,SS≤2100mg/L,NH3-N≤120mg/L,pH為6~9。
根據環(huán)境影響報告書(shū)及其批復文件結合園區納管排污標準,企業(yè)廢水排放執行園區污水處理廠(chǎng)接納的標準:CODcr≤200mg/L,BOD≤150mg/L,SS≤150mg/L,NH3-N≤20mg/L,pH為6~9。
1.3 設計工藝路線(xiàn)
綜合污水處理系統包括預處理、生物處理、深度氧化處理三個(gè)階段。
由于廢水懸浮物含量較高;一期中藥提取有機溶媒乙醇含量高;二期原料藥生產(chǎn)中原輔材料、中間體和產(chǎn)品中,有機物成份復雜,可被生物降解性一般;同時(shí)原料藥生產(chǎn)中含有部分生物活性抑制物質(zhì)。使廢水的色度較高,表現出很高的CODcr、SS等。
針對以上情況,高濃度廢水預處理擬采用“鐵碳微電解+氣浮”,經(jīng)預處理后與低濃度廢水混合后采用“調節池+ABR反應器+A/O反應池+沉淀池+臭氧氧化”的組合處理工藝。
1.4 設計采取的工藝流程如下圖所示
1.5 主要工序設計參數
(1)集水井
鋼筋混凝土結構,1座,尺寸:4000mm×3000mm×3600mm,有效容積為33m3,內置潛污泵,將高濃廢水提升至鐵碳微電解罐。
(2)鐵碳微電解罐
碳鋼防腐,1臺,直徑:2000mm,高3500mm,內置鐵碳微電解填料,底部設置布水裝置,出水自流進(jìn)入氣浮池。
(3)氣浮裝置
碳鋼防腐,1臺,尺寸:3500mm×1200mm×1500mm,設有溶氣泵、刮渣機、攪拌器及加藥裝置。出水自流進(jìn)入調節池與低濃度廢水混合。
(4)調節池
鋼筋混凝土結構,2座,1#調節池尺寸為:3400mm×2000mm×5800mm,有效容積為39.44m3;2#調節池尺寸為:3400mm×4000mm×5800mm,有效容積為78.88m3。水力停留時(shí)間48h,池內放置兩臺潛流攪拌機,采用低速推流式,呈對角線(xiàn)形成環(huán)流攪拌,出水泵送至ABR反應池。
(5)ABR反應器
鋼筋混凝土結構,1座,尺寸:2500mm×12600mm×7000mm,有效容積為160m3,水力停留時(shí)間76.8h。該池采用升流式混合型厭氧反應器形式,采取底部進(jìn)水。采取推流式厭氧濾池形式,共分5格,每格尺寸為2500mm×2160mm×7000mm,出水自流至A/O反應池。
(6)A/O反應池
鋼筋混凝土結構,2座,采取2套并聯(lián)運行,按照推流式設計。A池尺寸:3000mm×2000mm×5000mm,總有效容積為54m3,水力停留時(shí)間25.9h。O池尺寸:6000mm×3000mm×5000mm,總有效容積為154m3,水力停留時(shí)間73.9h,內部懸掛軟性纖維填料,填料層高度為2500mm;采用三葉羅茨鼓風(fēng)機進(jìn)行曝氣,設計氣水比為80:1,底部布置球冠型可張微孔曝氣頭,好氧池混合液自流進(jìn)入沉淀池。
(7)沉淀池
鋼筋混凝土結構,尺寸:3000mm×3000mm×4500mm,采用豎流式的沉淀池形式,設計的表面負荷為0.45m/(m.h),水力停留時(shí)間7.0h,底部剩余污泥通過(guò)污泥回流泵提升至污泥濃縮池,出水自流至中間水池,再通過(guò)泵提升至臭氧反應罐。
(8)臭氧反應罐
碳鋼內襯玻璃鋼防腐,1臺,直徑:1600mm,高4500mm,配有臭氧發(fā)生器、制氧機裝置。達標廢水通過(guò)外排水池直接外排。
(9)污泥濃縮池
鋼筋混凝土結構,尺寸:3000mm×2000mm×4500mm,總有效容積為20m3,采取以重力濃縮形式,濃縮后通過(guò)污泥螺桿泵送至疊螺污泥脫水機處理。
2、系統調試與運行
2017年9月污水處理站設施設備全部安裝完成,開(kāi)始全流程運行調試,從其他制藥企業(yè)運來(lái)活性污泥進(jìn)行接種培養,一個(gè)月后鏡檢污泥內微生物存活良好。
企業(yè)正常運營(yíng)后為階段性生產(chǎn)方式,實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中平均廢水量在60m3/d左右,進(jìn)水水質(zhì)CODcr在4000~8500mg/L。系統采取逐步增大進(jìn)水濃度的調試方法,直至滿(mǎn)負荷運行。調試3個(gè)月后,運行基本穩定,出水水質(zhì)CODcr平均在100~180mg/L,在設計標準范圍內,并滿(mǎn)足臨港化工園區污水處理廠(chǎng)的接收標準,CODcr平均去除率達到95%以上,濕污泥(含水率80%)產(chǎn)生量約12kg/d。該污水處理站2017年12月通過(guò)竣工驗收,驗收監測的結果為:
CODcr:80~150mg/L,SS:70~100mg/L,NH3-N:0.5~10mg/L,pH:6.54~7.87,能滿(mǎn)足環(huán)評要求和臨港園區污水處理廠(chǎng)的接收標準。
污水處理站驗收后進(jìn)入正常運營(yíng)階段,按照污水站的管理要求,企業(yè)每日對處理后的廢水監測CODcr、NH3-N、SS,同時(shí)每月作監督性監測,結果CODcr在75~178mg/L,未出現超標現象,運行穩定,處理效果良好。
3、設備設施的運行狀況
(1)企業(yè)正常運營(yíng)期間進(jìn)水量超過(guò)設計水量要求,因此將兩組A/O反應系統全部投入使用,采取并聯(lián)運行的方式進(jìn)行運行,保證了污水處理量的要求。同時(shí)進(jìn)水CODcr濃度低于設計指標,正好滿(mǎn)足了污水站當初設計負荷的要求,保證了污水站長(cháng)期穩定運行。
(2)污水處理站采取委托第三方運營(yíng)方式,按照合同約定和運營(yíng)管理要求,運營(yíng)公司對污水處理站設備定期維護、保養,主要設備如鼓風(fēng)機、潛流攪拌機等均運行良好。運行中好氧池中的個(gè)別曝氣頭出現堵塞現象,潛水泵發(fā)生故障等,都及時(shí)維修,保證系統的正常運行。
(3)企業(yè)的生產(chǎn)方式為以銷(xiāo)定產(chǎn),生產(chǎn)計劃隨著(zhù)市場(chǎng)情況進(jìn)行調整,導致污水處理站進(jìn)水濃度差異性較大,為避免對后續工藝造成沖擊,特設高濃度調節池和低濃度調節池各一座。集水井出水首先進(jìn)入調節池,在調節池內進(jìn)行水質(zhì)、水量以及pH值調節后,再進(jìn)入下一級處理單元。同時(shí)在生化系統末端考慮臭氧高級氧化裝置,若生化出水可以達標,無(wú)需經(jīng)過(guò)臭氧反應罐可以直接外排,若生化出水不達標,需要經(jīng)過(guò)臭氧高級氧化反應后達標外排。此設計考慮了污水站系統的節能。
(4)污泥脫水采用了疊螺污泥脫水機,該設備優(yōu)點(diǎn)為:適用于高、低粘度的各類(lèi)型污泥;能實(shí)現自動(dòng)控制;不易堵塞;一體化的整體設計,設計緊湊,大幅度節省運行費用;運行成本低并且沒(méi)有二次污染。
4、污水處理站的能耗
污水處理站正式運行以來(lái),每日耗電量大約500kWh,按照平均水量60m3/d計,則能耗為8.33(kWh/m3),能耗相對處于較低水平。
5、結論
(1)該工程采取采用“鐵碳微電解+溶氣氣浮+調節池+ABR反應器+A/O反應池+沉淀池+臭氧氧化”的組合處理工藝,是綜合考慮北陸藥業(yè)產(chǎn)生廢水的水質(zhì)特點(diǎn),本著(zhù)技術(shù)先進(jìn)、運行可靠、操作管理簡(jiǎn)單、節約能耗的原則,使廠(chǎng)區內廢水達到排放標準。
(2)系統采用ABR水解酸化反應器,將廢水中不易降解的難生化的大分子有機物,水解成易生化的小分子有機物。本項目的水解酸化池CODcr去除率達到65%,一方面降低了污染負荷,另一方面提高了廢水的可生化性,從而提高了后續好氧生化池CODcr的去除率。同時(shí)在負荷較低時(shí),ABR反應器起到水解酸化的作用,在負荷較高時(shí),可以達到徹底分解污染物,產(chǎn)生甲烷的完全厭氧的作用。
(3)調節池采用潛流攪拌機,呈對角線(xiàn)形成環(huán)流攪拌,能夠充分調節水質(zhì),形成缺氧攪拌,相當于延長(cháng)了水解酸化工藝的停留時(shí)間,起到一定的預處理作用[7]。
(4)沉淀池污泥通過(guò)污泥回流泵提升至A池,剩余污泥提升進(jìn)入污泥濃縮池,減少了污泥的排放量,降低了污泥處理成本。
總之“ABR反應器+A/O反應池+沉淀池+臭氧氧化”的處理工藝,自動(dòng)化程度較高,不需要嚴格的控制條件,出水水質(zhì)穩定,CODcr的總去除率達到95%以上,能滿(mǎn)足企業(yè)廢水排放要求。(來(lái)源:北京北陸藥業(yè)股份有限公司)