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EGSB﹢AO組合工藝處理抗生素類廢水試驗研究

文檔作者：陳大偉陳藝陽俞春華文檔來源：無錫通源環(huán)保技術(shù)工程有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月31日
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上一篇： Ca2﹢對納米TiO2光催化處理酚氮廢水的影響

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EGSB+AO組舍工藝處理抗生素類
廢水試驗研究
陳大偉陳藝陽俞春華
(無錫通源環(huán)保技術(shù)工程有限公司江蘇無錫214122)
摘要試驗采用“EGSB+AO”組合工藝。經(jīng)過2級EGSB后，出水COD去除率達70％，COD可穩(wěn)定在1200mg／L左右。再經(jīng)
過A0工藝，其出水COD迭300mg／L，滿足國家綜合排放二級標準，氨氮控制在15mg／L以內(nèi)，達到一級排放標準要求。
關(guān)鍵詞EGSB厭氧顆粒污泥高濃度廢水沼氣回收
中圖分類號：X703．1 文獻標識碼：B 文章編號：1672—9064(2011)01—0076—03
高濃度硫酸鹽廢水尤其是低COD／S02一廢水的生物處理
技術(shù)一直是國內(nèi)外研究的熱點[1-3]。此類廢水的厭氧生物處
理工藝可歸納為2大類：①單相處理工藝；②2相處理工藝。
單相處理工藝最大的困難在于硫酸鹽還原菌(SRB)對產(chǎn)甲
烷菌(MPB)的競爭．長期運行的還會造成產(chǎn)甲烷菌受到嚴重
抑制。比較2種處理工藝。2相處理工藝更具有較高的研究
價值和潛力【4．51。
山東某大型制藥廠主要從事中西藥原料及制劑、抗生
素、生物制藥、基因工程領(lǐng)域的研發(fā)與生產(chǎn)，廢水主要來源于
抗生素類原料藥生產(chǎn)。所產(chǎn)生的廢水具有高有機污染物、高
氨氮及高硫酸根的特點．由于該企業(yè)欲擴大產(chǎn)能．原有的污
水處理站(主體工藝采用水解酸化一CASS一生物接觸氧化
工藝)處理能力滿足不了要求，為此。決定對整個系統(tǒng)進行必
要的改進．以使處理效果滿足國家二級排放標準．
我公司根據(jù)多年工程經(jīng)驗．擬采用2級高效厭氧EGSB
反應器+高效好氧AO技術(shù)作為該制藥廢水治理系統(tǒng)改造的
核心工藝，通過本試驗為工程設(shè)計提供準確、可靠的參數(shù)。
l試驗方法
1．1進水水質(zhì)
試驗水取自該廠的綜合調(diào)節(jié)池出水，其水質(zhì)指標見表l。
表l原水水質(zhì)
1．2水質(zhì)指標測定方法
COD：標準酸性重鉻酸鉀法㈣；S0，：鉻酸鋇分光光度法嘲；
pH：出水采用Metter Toledo Detla 320 pH計，反應器內(nèi)在線
測定采用Metter Toledo 4052602rI'2PA2S8／120 pH計；氨氮：
鈉氏試劑分光光度法?；硫化物：碘量法[61。
1．3試驗裝置流程
試驗流程如圖l所示．
艤* It■ EGSBl 十哺lt■ EGSB2 AO*I厘崩
圖1試驗裝置流程示意圖
厭氧部分由2個相同EGSB反應器串聯(lián)而成．單個
EGSB反應器的有效體積為4．5L，夾套內(nèi)循環(huán)熱水保溫。1級
EGSB出水進人中間桶．內(nèi)設(shè)曝氣裝置．再由蠕動泵抽入2級
EGSB反應器．2級EGSB反應器出水經(jīng)預曝氣后進入AO反
應器裝置(有效容積為28L)。
1．4試驗方法
如圖1連接反應裝置．EGSB反應器中接種專性厭氧顆
粒污泥。接種量占反應器有效體積的l，3。反應器的馴化階段
以綜合調(diào)節(jié)池內(nèi)的水為厭氧進水。先調(diào)節(jié)進水的pH值，使
其在8．0—8．5之間．起初控制COD容積負荷在4kg／m3·d左
右。SO。2‘容積負荷在3kg／m3·d左右。經(jīng)過10d左右的馴化，l
級EGSB反應器的COD去除率達到了50％．硫酸根的去除
率也達到了30％。2級EGSB反應器的COD去除率達到了
50％。硫酸根的去除率在10％?？偟某鏊瓹OD在1000mgn_,
左右。硫酸根在2500mg／L左右；逐步提高厭氧系統(tǒng)的進水流
量使1級EGSB反應器的進水COD負荷最終達到lOkg／m3．
d左右，SO。}容積負荷也相應達到了6kg／m3．d左右。厭氧系
統(tǒng)進入穩(wěn)定運行階段。
厭氧出水經(jīng)預曝氣后直接進AO池的O段．經(jīng)硝化后通
過回流泵進入A段進行反硝化．回流比400％。AO反應裝置
中放有填料。污泥取自該廠原有CASS池，并接種2L含水率
作者簡介：陳大偉(1982一)，男。碩士，主要從事水處理技術(shù)研究及其工程化應用。
萬方數(shù)據(jù) 2011．No．1． o
99．2％的高效硝化菌種?？刂艫段污泥濃度在6000mg／L．O
段在3000mg／L左右．混合液沉淀后的污泥回流至O段維持
反應器中的污泥濃度．
2實驗結(jié)果及討論
2．1 運行過程中COD及硫酸根的變化情況
運行過程中COD及磷酸根的變化情況見圖2、圖3。
6000
5500
5000
4500
4000
毫3500
彗3000
晷2500
2000
1500
lOOO
500
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
時間，d
圈2運行過程中COD的變化
4600
4000
罾3500
簍3000
暈
_鳋2500
璦
2000
1500
0 lO 20 30 40 50
時問，d
圈3運行過程中硫酸根含量的變化
由圖2、圖3可以看出．2級EGSB對COD的去除率可
達到70％．出水穩(wěn)定在1200mgJL左右．厭氧出水經(jīng)AO反應
器后．其出水COD可降至300mg／L左右。進水中COD／S04z-
只有1．2左右．對于3000-4000mg／L的硫酸根。厭氧系統(tǒng)的
降解效果穩(wěn)定下來只有30％．且1級EGSB降解效果顯著，2
級EGSB對硫酸根的降解甚微．見圖3所示。這主要是由于
第l級EGSB進水pH控制在8．0—8．5，比較適合MRB和
SRB的生長．且l級EGSB的進水中容易被利用的有機物比
較多；到了2級EGSB的進水。由于中間桶曝氣的作用，硫離
子被氧化使得pH值上升至9．0左右，長期的高pH值抑制
了MRB和SRB的活性，加上pH的上升使得水體中游離氨
含量增加．致使2級EGSB對硫酸根的降解效果甚微。而COD
也只能在l級EGSB出水的基礎(chǔ)上降解40％～50％左右．這也
說明此條件下對SRB的抑制作用強于對MRB的抑制．
2級厭氧是1級厭氧的穩(wěn)定保證工藝．增強整個厭氧系
統(tǒng)的抗負荷沖擊能力。由圖2可以看出。當厭氧進水COD濃
度在5000mg／L左右時．其整體厭氧出水在1200mg／L．而當
厭氧進水COD濃度在4000mg．／L或更低時．其整體厭氧出水
201’．NO．1．
濃度依然能夠維持在1200mg／L以內(nèi)。并沒有反彈的跡象。對
于迸水水質(zhì)不穩(wěn)定的制藥廢水來說．厭氧系統(tǒng)的穩(wěn)定性在整
個污水處理系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用．是污水處理達標排
放的關(guān)鍵保證．
2．2運行過程中氨氮的變化情況
運行過程中氨氮的變化情況見圖4。
o＼
∞
3
l《
振
700
650
600
0 10 20 30 40 50
時間／d
60
圈4運行過程中氨氮的變化
由圖4可見。進水氨氮濃度變化較大．基本上在400～
700mg／L之間．自運行以來．出水氨氮值呈指數(shù)型降低的趨
勢。持續(xù)20d后穩(wěn)定在15mg／L以內(nèi)(實測平均為10mg／L)。
沒有出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象．這是因為實驗過程中接種的高效硝化
菌種起了至關(guān)重要的作用。在氨氮降解的過程中，水體的pH
呈不斷下降的趨勢．通過向AO池中定時補充一定的堿度可
以維持pH在7．0—8．5之間．以保證硝化菌的活性。
2．3 運行過程中DH的變化和硫酸根的去除情況
9．5
9
8-5
j四8
。7．5
6．5
6
0 10 20 30 40 50 60
時間，d
圖5運行過程中pH的變化
如圖5所示，進水pH一直在7．5～8．5之間，l級EGSB
的出水一般比同期進水的DH值略低，這主要是因為l級
EGSB反應器中發(fā)生的反應以水解酸化為主。1級EGSB的
出水經(jīng)過中間桶曝氣后使得2級EGSB進水pH的升高至
9．0附近．進而使2級EGSB中的SRB活力基本被抑制，如圖
3所示．硫酸根幾乎沒有得到降解，出水中的硫化物經(jīng)多次
測定基本維持在40mg／L以內(nèi)。
(下轉(zhuǎn)第82頁)
垂|}珊伽姍驀|珊瑚m啪∞o
萬方數(shù)據(jù)
另含新設(shè)的前臭氧系統(tǒng)、結(jié)晶軟化系統(tǒng)、臭氧系統(tǒng)、快濾池及
生物活性炭濾床等高級凈水處理單元．提供高雄地區(qū)持續(xù)且
穩(wěn)定的高質(zhì)量飲用水[5]．
(2)拷潭水廠。高雄市拷潭凈水廠創(chuàng)建于1973年，為進
一步提升水質(zhì)并確保大高雄地區(qū)充足的水量．臺灣省自來水
股份有限公司自2001年開始執(zhí)行“大高雄地區(qū)自來水后續(xù)
改善工程”計劃．在水廠原有基礎(chǔ)上進行技術(shù)改造增設(shè)薄膜
高級凈水設(shè)備。技術(shù)升級后的水廠于2007年9月正式供水．
設(shè)計水量25萬m3／d．最大供水量為27萬m3／d。藉此，拷潭高
級凈水廠成為了目前世界上最大的雙膜法凈水廠。
高雄市拷潭高級凈水廠采用薄膜凈水技術(shù)即采用超濾
膜(UF)單元及低壓逆滲透膜(LPRO)單元整合系統(tǒng)處理技
術(shù)。深度過濾水中重金屬離子、懸浮固體、膠體顆粒、藻類、寄
生孢子、病毒等危害人體的化學物質(zhì)．同時節(jié)省化學藥劑用
量并減少污泥產(chǎn)量。運行表明．雙膜法水質(zhì)處理可以有效提
升水質(zhì)、利于自動化且節(jié)省空間。取得很好的工程效果。
2．5 中國大陸
我國城市水廠深度處理主要采用臭氧一生物活性炭深度
處理技術(shù)．并且對改善飲用水水質(zhì)起到了較好作用．目前在
北京、深圳、廣州、杭州、嘉興、昆山、上海、昆明等地區(qū)都有應
用。于1985年投產(chǎn)的北京田村山水廠是最早應用此技術(shù)進
行城市供水的水廠．而2004年投產(chǎn)廣州南洲水廠處理能力
達到100萬m3／d。在我國無錫等地也已經(jīng)開始將薄膜技術(shù)應
用于深度水處理中。據(jù)估計全國深度處理水量總體上達到每
天700～800萬m3161。
3工藝評價
3．1 臭氧一生物活性炭工藝
從目前運行的城市深度水廠來看．臭氧一生物活性炭工
藝應用最為廣泛．最大處理能力近200萬mTd。該工藝具有
如下優(yōu)點：對耗氧量有較好的去除作用；對臭、味物質(zhì)有較好
的去除作用：對生物穩(wěn)定性指標的控制效果佳。但是該工藝
也存在以下缺點：臭氧氧化副產(chǎn)物、生物安全性問題、反應器
設(shè)計問題。根據(jù)目前深度處理的實際工程核算．臭氧一活性炭
深度處理單元投資運行成本為0．2～0．3元／m，[6】。
3．2薄膜凈水技術(shù)
薄膜凈水技術(shù)用于城市水廠并不多，但近年發(fā)展迅速，
其優(yōu)點：不須加化學藥品就可做到固一液分離及消毒、無混
凝劑及消毒劑殘留、占地較小、設(shè)備具擴充彈性。
但是薄膜技術(shù)也有如下缺點：
(1)薄膜反沖洗的效果有限。當薄膜積垢進行清洗后，將
無法達到100％的回復率．且每清洗一次，效果就降低一次；
若前處理效果不佳．將需常常進行反沖洗．因此若要節(jié)省時
間。可能必須準備兩組薄膜系統(tǒng)替換使用。
(2)若處理物質(zhì)含有毒性．其濃縮水將必須作后續(xù)處理。
假如處理物質(zhì)含有毒性．由于薄膜法屬于物理作用，因此無
法使這些物質(zhì)消失。不但如此．由于濃縮水濃度大幅提高，相
對其毒性也將提升．將增加處理的困難度．所以一般來說。除
非要進行物種的回收(如重金屬)。不然若處理的物質(zhì)含有毒
性．可能較不適合使用此種方法。
(3)若只想針對某種特殊物質(zhì)進行處理，將無法使用此
種方法。由于薄膜法不但對有機物有去除的效果，連大部分
無機物也都有去除效果．因此若只想針對某種物質(zhì)進行處
理．將不適用。
實際運行表明．超濾系統(tǒng)的直接投資成本約為250元，
m3。直接運行費用約為0．10元／m3t6 J。
參考文獻
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，呻●?．．．mill—_帥，”?-，q¨-一_¨Air-，州●I-，w‰—¨¨-一_--—H¨¨?！?#168;．p?！?#168;¨·t—¨¨—¨¨¨_“¨¨·‘，_¨●Ip一¨¨¨’“Ⅶp，_¨H，_h¨，_h¨√_I“-，“¨I-，_¨¨—H¨_—H¨¨。H¨¨一¨“_·_“till”。¨¨一“l(fā)ilt··p‘帥_，q¨一。¨●-√_●I_卅¨¨·卅¨h·，m¨¨一H¨一Hl¨．—_●I-—_¨一Ⅵ?，一¨I-，呻●I-t
(上接第77頁)
3結(jié)論
(1)采用2級EGSB厭氧技術(shù)處理水質(zhì)變化大且低
COD／SOF的制藥廢水．出水效果穩(wěn)定，COD≤1200m#L。
(2)控制反應系統(tǒng)中的pH長期在9．0左右可以抑制硫
酸根還原，也減輕了后續(xù)好氧處理時硫化物的毒性負荷。
(3)采用AO反應器處理高氨氮濃度的厭氧出水。使出
水COD達300mg／L．滿足國家綜合排放二級標準，氨氮控制
在15mg／L以內(nèi)．達到一級排放標準要求。
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