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水解酸化接触氧化CASS工艺处理生物制药废水

时间:2017-06-08  来源:本网  作者:admin  浏览次数:168

  水解酸化/接触氧化/CASSE艺处理生物制药废水许新芳(河北化工医药职业技术学院化学与环境工程系,河北石家庄050026)高浓度有机废水,毒性大,进水CD达13000~14000mg/L针对制药生产的不稳定性和糖业废水的水温偏高问题,经筛选后,采用冷却塔/中和池汽浮强化预处理系统。系统运行正常后,出水水质达到污水综合排放标准(GB8978―1996)的二级标准,直接运行成本(253元/m)适中。

  项目进水出水CD/(mgL1)13某污水厂主要接纳药厂废水及少量糖业废水,其中生物制药厂废水中主要有机污染物来源于发酵残余基质、营养物质、溶媒提取过程的萃余液、经溶媒回收后排出的蒸馏釜残液、离子交换过程排出的吸附污液、水中不溶性抗菌素的发酵滤液,以及染菌倒罐污液等,该废水具有组成复杂、有机污染物种类多、浓度高、毒性大等特点111,属于中、高浓度难处理有机废水。糖业废水为淀粉和葡萄糖生产废水。

  确定采用水解酸化接触氧化/CASS工艺处理1.1设计水量及进水水质该污水厂处理能力为1X104m/d其中制药生产废水量为8000m/d淀粉、葡萄糖生产废水量为2000m/d要求处理后出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)二级标准。工程设计进、出水水质见表1表1工程设计进。出水水质第一阶段改造后运行情况如表2所示。

  表2第一阶段改造后各单元处理效果项目进水冷却冲和/调节汽浮出水水解酸化出水混凝沉淀出水CASS出水排放标准GOD/ 2工艺设计及改造原工艺流程如下:进水一格栅一集水井一调节池一混凝沉淀池一CASS也一平衡池一出水。

  工程调试的前4个月里,该厂处于技术改造阶段,出水水质未达到污水综合排放标准二级标准,为此进行了改造优化。

  针对该厂所接纳废水的水质变化大、C3D农度高、属高浓度有机废水的特点,并考虑充分利用原有设施,采用以水解酸化接触氧化/CASS为主体的工艺,在工艺前端设事故池,并强化预处理系统。

  2.1第阶段工艺改造由于生产废水的不稳定性,污水处理厂经常遭受异常高浓度废水的冲击。在工艺前端增建一座事故池,将异常排水切换至事故池暂存,而后通过事故泵少量缓慢兑入系统,以缓解冲击。

  增加一系列预处理措施由于缺乏充分的预处理,废水直接排入水解酸化池,导致了原工艺处理出水难以达标排放,因此确定合适的预处理工艺是此次改造的首要任务。经大量试验和方案选择后,确定的预处理工艺为设置冷却塔降温-※中和池调节fH值―气浮工艺去除悬浮物和溶媒1561.首先,经过换热器将来水降温,控制系统运行水温为25~35换热器出水自流进入中和池。新建中和池为半地上结构,配备有加碱设备、搅拌设备、fH值在线监测仪等,通过PH值反馈信号控制加碱量,调节废水PH值在70左右,中和出水自流进入现有调节池。经水质水量调节后,提升送入气浮设备。

  制药废水的ss浓度高,其中主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝菌体。发酵制药类废水中通常含有一定量的菌丝体这些菌丝体游离于水中,由于密度与水很接近,故难于通过沉淀去除,因此采取气浮方法。新增气浮设备采用溶气化学气浮工艺,废水中投加絮凝剂和助凝剂。废水中的悬浮物、油类及大分子胶体物质(如菌丝、溶媒等)在絮凝剂和助凝剂的作用下,絮体增大,被溶气释放器释放的微小气泡黏附上升至液面,形成浮渣后分离。气浮设备高位设置,气浮产生的浮渣排入污泥浓缩池与剩余污泥混合浓缩后脱水,气浮出水自流进入水解酸化池。

  由表2可知,经第一阶段改造后,预处理系统的CD去除率达到25%但最终出水水质还未达标,还需做进一步改造。

  22第二阶段工艺改造更换曝气器和增设混合液回流系统现有水解酸化池未设置空气搅拌系统,接触氧化池安装微孔曝气器不利于生物膜更替。系统原设计为折流板式,运行稳定性差。

  因此,将现有的水解酸化池和接触氧化池统一为水解酸化池,选用大气泡的旋混式曝气器进行适量曝气,该种曝气器具有充氧效果好、氧利用率高、防堵塞能力强、使用寿命长、安全方便等优点。这样一方面使废水中溶有一定的氧气,保持水中的氧化还原电位,控制硫酸还原菌的繁殖,防止产生大量HS另一方面,利用空气的搅拌使废水与污泥充分混合,防止产生沉淀。废水中的大部分复杂有机物在此开环、断链,可生化性大大提高,同时废水中的残留抗生素通过降解或污泥吸附得到去除,毒性下降。另外,增设污泥回流系统,将出水端底部污泥混合液回流至进水端,提高水解酸化池的运行稳定性71.经厌氧水解后的废水中含有很高的SS亏泥絮体微小,其中有大量的丝菌体和大分子有机物,依靠简单重力沉降,分离效果差,因此改为混凝沉淀分离。水解酸化池出水进入沉淀池,增设絮凝剂和混凝剂投加系统,将纯粹的重力沉降改造为混凝沉降,使水解污泥及其吸附物质得到更好的去除,出水进入CASS也。

  原有CASS反应池污泥回流量小,系统不稳定;气水比偏小,不能满足满负荷运行需要。因此,进行了两项改造,一是增大回流比,提高系统稳定性,抑制污泥膨胀;二是增加鼓风机和微孔曝气管,提高气水比。

  CASS也四个格子交替循环运行,每天3周期,每周期8h分进水、曝气、沉淀、排水、闲置5个阶段。进水2h进水1h后开始曝气,历时3h沉淀1h排水与排污2 5h期间接通滗水器电源进行排水,21后停止排水。

  第二阶段改造后运行情况如表3所示。

  表3第二阶段改造后各单元处理效果3.2改造后新增构筑物及设备构;事故池:尺寸为20mX12mX5m放坡单层网式结构;气浮设备基础:4座,素混结构;污泥脱水间风机房:平面尺寸为40mX90m容积约360m,砖混结构,采用彩钢瓦房顶;污泥井小房:容积约16m,采用砖混结构。

  新增设备及参数见表4项目进水冷却冲和/周节/气浮出水水解酸化出水混凝沉淀出水CASS出水排放际准COD/对曝气器、沉淀池和CASS池进行改造后,出水水质达到了〈〈污水综合排放标准的二级标准。其中水解酸化池对CCD的去除率达到了705%CASS池对COD的去除率达到了3工艺流程及工艺设计参数经改造优化后具体工艺流程见(月影部分为新增或改造构筑物、设备)。

  排放废水处理工艺流程项目型号渗数数量备注换热器DRH06-2001座不锈钢加碱装置DSOH― 10001套搅拌器2台IH在线监测仪1台事故泵流量:50m3/h扬程:1备液位控制器1套气浮装置结构尺寸为12 0mx32mx20m包括钢制池体、空压机、溶气罐、溶气释放器、刮渣刮泥机4套混合液回流泵流量:300m3/h扬程:400m3含支架悬混式曝气器D2602 100套DO在线监测SC100控制器LD溶解氧传感器1台加药装置DS- 1⑴02套离心鼓风机风量:50m/mn风压:588kPa功率:90kW1台高压鼓风机风量:110m3/mn风压:800套带式污泥脱水机DY5套PAM自动溶药加药装置溶药管02⑴0nX2⑴0mm2个;加药泵:15俦台;搅拌机:371W2台2套1用1备调节池和事故池管路系统更新原有调节池管路系统1套换热器用于出风管水换热降温5台电控系统包括新增配电柜/控制柜/PLQ模拟屏/电缆及桥架(不含增容)1套改造4运行效果年12月一2008年5月的实际进、出水水质如表5系统满负荷运行后,又进行了半年的观察,2007所示。

  表5实际进。出水水质项目进水出水pH值M值12月1月2月3月4月5月由表5可以看出,该工艺处理效果稳定,出水水质达标。

  本工程总投资为390万元,其中土建投资为190万元,设备等(含安装用为180万元,设计及调试费用为20万元。系统满负荷运行后,其直接运行费用包括电费、药剂费、人工费和日常维护费等,合计253元/畔运行成本适中。

  5结论采用水解酸化接触氧化/CAS工艺能有效处理高浓度制药废水。

  采用冷却塔/中和池气浮预处理系统对高浓度废水进行预处理,使进水水质稳定,进一步保证了生化处理的效果。

  该废水处理工艺启动后,运行正常,水解酸化池对CD的去除率达到了CD的去除率也达到了97.9%废水处理工艺最终CD总去除率达到98%出水水质达到了GB8978― 1996的二级标准,运行成本为253元/n.

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