厌氧好氧工艺处理混合制药废水的实验研究.doc

厌氧好氧工艺处理混合制药废水的实验研究潘晋峰福州科环高新环境保护有限公司福建福州摘要采用预处理厌氧好氧混凝沉淀工艺处理混合制药废水实验证明在厌氧段好氧段条件下当混合废水进水约为时总去除率可达以上出水达到二级排放标准关键词预处理厌氧好氧工艺铁屑微电解制药混合废水一前言某药业有限公司是一家生产多品种抗生素杀虫剂的综合制药企业日排放高浓度生产废水污水的水质和排放特征是浓度高存在生物毒性物质如残留抗生素及中间代谢产物高浓度硫酸盐表面活性剂破乳剂消沫剂等及杀虫剂等波动大色度高气味重间歇生产排放水质水量变动大总之它是一类含多种抑制物碳氮比低的难降解有毒高浓度有机污水制药废水的处理方法主要有物化化学和生化三种方法其中生化法应用较为普遍但是由于本废水可生化性较差特别是化工农药废水因此在进行生化处理前必须进行预处理将污水中难生化降解的有机物转化为易降解有机物提高污水的可生化性因此本实验研究的重点是铁屑微电解预处理工艺对化工农药废水的处理效果此外还进行厌氧好氧组合工艺和混凝沉淀处理工艺对混合废水的处理效果实验为工程设计提供设计参数二试验废水水质及来源废水的主要来源及水质情况列于下表表废水的主要来源及水质情况表废水来源水量苯胺类盐度化工废水农药废水制药废水综合废水工艺流程与设备工艺流程见图铁屑微电解池板焊制有效容积为调节池板焊制高位放置有效容积为厌氧反应器管焊制有效容积为下层为布水器中层设有组合填料上层设有三相分离器设有恒温加热装置控制中温厌氧设污水回流泵接触氧化池两级内置聚丙烯空心纤维球填料有效容积为采用微孔曝气复配混凝沉淀烧杯实验铁屑取自机加车间的铸铁屑投加量为体积比厌氧污泥取自某运行多年的抗生素厂的污水处理站厌氧池经本实验室用该废水培养驯化半年已部分颗粒化污泥接种量为好氧污泥取自某运行多年的抗生素厂的污水处理站活性污泥池先用稀释后的原水闷曝数天待填料挂膜后再投入使用图实验流程图实验工艺流程先对化工农药废水采用铁屑微电解实验分别测定出水的浓度确定最佳进水值最佳水力停留时间化工农药废水铁屑预处理后的废水与制药废水按比例混合后进行厌氧实验测定厌氧出水的浓度确定厌氧池的容积负荷和去除效果厌氧出水进入接触氧化池中测定好氧出水的浓度确定接触氧化池的容积负荷和去除效果接触氧化出水进行混凝沉淀实验确定混凝剂的最佳投药量水质分析水质分析所采用的方法及主要仪器设备列于表表主要指标的分析方法及仪器设备项目分析方法主要仪器设备值玻璃电极法酸度计重铬酸钾标准法加热回流冷凝装置盐度重量法恒温水浴锅分析天平烘箱苯胺类柰乙二胺偶氮光度法分光光度计氨氮预处理滴定法蒸馏装置三最佳运行条件的选择铁屑微电解预处理微电解机理在废水中投入铸铁粉铸铁粉中含有碳铁为阳极碳为阴极自动产生微电解反应反应式如下阳极阴极当有时该反应在酸性溶液中易进行阴极反应所产生的新生态氢与废水中许多物质发生还原反应破坏水中污染物原有结构使其易被吸附或絮凝沉淀阳极产生的新生态经石灰乳化后生成的和胶体沉淀它们比二价和三价铁盐水解所得的和具有更强的混凝吸附性能吸附部分有机物以及色度使废水得到净化的影响用的稀盐酸分别调节污水的值经过相同的曝气时间后测定出水的浓度结果如下图所示从结果可知在值为时其的去除率在以上处理效果最好因此本实验将污水的值调为曝气时间的影响分别采用不同的曝气时间测定出水的浓度结果如下图所示从结果可知曝气小时后其去除率已达即使再延长曝气时间对的去除作用影响不大但考虑到工程实际中的放大效应曝气时间取小时厌氧处理水力停留时间对处理效果的影响在进入厌氧反应器之前调节废水的在厌氧反应器的一般为在污泥驯化良好的条件下得到的结果见下表所示进水值出水值去除率去除率与水力停留时间的关系见下表所示综合考虑投资及处理效果厌氧的水力停留时间选择为其容积负荷为接触氧化水力停留时间对处理效果的影响实验好氧池中接触氧化过程是用悬浮填料作为载体使微生物在其上进行新陈代谢活动在鼓风曝气作用下固着在填料上的生物膜不断受到上升气水的搅动使生物膜逐渐脱落和更新保持了生物膜的高度活性其水力停留时间与的去除效果的关系见下图所示从上图所示接触氧化水力停留时间选择为其容积负荷为混凝后处理由于制药废水品种多水质复杂变化大为确保出水达标排放需采取混凝进行深度处理本次小试以厂方提供的工业用氯化铝为混凝剂取好氧出水按不同混凝剂浓度分别进行混凝静置分钟后取上清液测结果如表所示表混凝剂最佳投药量实验加药量进水出水去除率综合考虑运行成本及混凝效率混凝剂投加量以为宜四实验进程小试装置自月日开始进水培养驯化污泥月日始每日监测进水及出水逐步提高进水负荷及水量每天测定污泥沉降比及溶解氧控制反应条件各处理单元出水的和浓度启动期为了缩短启动与驯化时间厌氧反应器与接触氧化池分别同时启动与驯化在厌氧反应器中接种厌氧污泥加入经预处理后的混合废水再加入自来水关闭进水阀门通过泵定期进行回流使污泥与废水充分混合接触氧化池加入生活污水与适量经预处理后的混合废水进行闷曝一星期后开始进水同时测定出水去除率启动期间进水进行稀释控制进水为左右通过改变进水流量与浓度来控制运行负荷到一个月时厌氧反应器容积负荷达去除率达说明系统已适应了此废水驯化运行期反应器运行情况每天监测一次小试进水厌氧出水好氧出水及混凝出水的结果见下图图驯化及稳定运行期间的运行曲线四结论对不同来源的废水采用不同的预处理方法目的是使物料的理化性状适合于后续厌氧消化工艺要求去除生物抑制物质提高废水可生化性本实验采用铁屑微电解预处理化工农药废水实验表明在进水曝气时间小时情况其去除率可达提高了该废水的可生化性厌氧处理目的是利用高效厌氧工艺容积负荷高去除效率高耐冲击负荷的优点减少稀释水量并能较大幅度地削减以降低基建设备投资和运行费用并回收沼气厌氧段还有脱色作用这对高色度抗生素废水的处理有较大意义将混凝沉淀系统作为备用系统可灵活应用确保当抗生素污水在生化处理效果有波动时确保最终出水水质达标采用预处理厌氧好氧工艺处理混合制药废水经小试运行证明该工艺是可行的在容积负荷为时即厌氧段停留时间为好氧段停留时间为时可使混合废水由降到达到要求的排放标准本工艺操作简单方便污泥量少且具有良好的抗冲击负荷的能力