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摘要：河南某生物制藥廠產生的高濃度廢水，主要含三氯甲烷、甲醇、甲苯等污染物，屬于難生化降解的有毒有害廢水.采用“調節罐+UASB厭氧反應器+生物接觸氧化+混凝沉淀”的處理工藝處理廢水，處理規模為120m3/d，出水COD低于150mg/L，水質排放達到國家標準.工程實踐表明，COD、BOD5去除率高達97%以上，出水SS、NH3-N、TP含量分別低于50、5、0.5mg/L，毒性和色度大幅降低，外排生產廢水達到環保相關要求.

關鍵詞：生物制藥；含毒廢水；UASB；生物接觸氧化

制藥企業常用的廢水治理工藝有物理處理、化學處理和生物處理.目前，國內外均把生物處理法作為首選，對制藥廢水處理流程中的預處理、生物處理及深度處理技術不斷革新，在廢水處理及環境保護方面取得了一些成效［1-3］.某生物制藥廠產生的廢水主要含三氯甲烷、甲醇、甲苯等污染物，屬于難生化降解的有毒有害廢水，所含污染物屬于致癌物質，對人類和生物均具有極大危害性，污水直接排放會引發環境污染問題［4-6］.為解決生產廢水處理費用高、難以達標排放等問題，該廠對廢水中的污染物進行強化深度處理，處理工程采用“調節罐+UASB厭氧反應器+生物接觸氧化+混凝沉淀”的處理工藝［7-11］，處理后其化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）等指標分別達國家標準《生物工程類制藥工業水污染物排放標準》（GB21907—2008）的要求［12］.該廠處理規模為120m3/d，根據要求，該工程污水處理后出水水質滿足COD≤150mg/L.

1污水污泥處理工藝流程

該生物制藥企業在正常生產過程中產生的廢水屬于高濃度廢水.根據廢水水質特點，該污水處理工程采用“調節罐+UASB厭氧反應器+生物接觸氧化+混凝沉淀”的處理工藝，工藝流程如圖1.此工藝技術成熟可靠，經濟可行，工程應用范圍較為廣泛。

2主要構筑物及設備

2.1調節池

調節池直徑3.1m，高13.2m（臥式），鑄鐵材質，玻璃鋼結構，功率1.5kW，池底設置穿孔管曝氣攪拌系統，起攪拌作用，共2臺，1用1備.調節池的主要作用是調節水質水量，由于生產廢水水質水量波動較大，在增大調節罐水力停留時間的同時采用曝氣裝置對調節罐內廢水進行攪拌，以防止廢水中懸浮物沉積，并對廢水進行預曝氣，去除部分污染負荷［15］.

2.2UASB厭氧反應器

UASB厭氧反應器為圓柱體設備，直徑6.0m，高7.5m，碳鋼防腐結構，配套碳鋼防腐材質三相分離器和ABS材質布水系統各1套，以及水封灌1個、電磁流量計3臺及池底排泥系統.UASB工藝具有處理能力大、動力消耗低、易于調控、效率高、成本低的特點，能夠去除大部分污染物，降低后續好氧工藝運行負荷［16］.

2.3生物接觸氧化池

氧化池尺寸為10.5m×3.6m×4.5m，碳鋼防腐結構，配套ABS材質旋切式曝氣器58套，內設聚丙烯材質組合填料95m3，以及ABS材質布氣系統1套.好氧工藝采用生物接觸氧化技術，該工藝對廢水中有機物具有較高去除效果并具有容積負荷高、耐沖擊負荷能力強、操作費用低等優點［17］.

2.4二沉池

豎流式沉淀池2個，尺寸為1.8m×1.8m×4.1m，碳鋼防腐結構.由配套污泥泵進行排泥和污泥回流，功率0.37kW，鑄鐵材質，共3臺，2用1備.

2.5混凝沉淀池

混凝沉淀池分為3個部分：混凝區尺寸為1.0m×0.75m×2.3m，碳鋼防腐結構，共2個；沉淀池1個，尺寸為1.5m×1.5m×3.2m，碳鋼防腐結構；配套聚丙烯材質的斜管1套.深度處理采用混凝沉淀.混凝沉淀指在混凝劑作用下將廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝的其他物質凝聚成絮團，再經沉降設備將絮凝后的廢水進行固液分離，絮團沉入沉降設備底部而成為泥漿，頂部流出色度和濁度較低的清水［18-19］.

2.6污泥貯池

尺寸為5.8m×3.5m×1.5m，碳鋼防腐結構，設置曝汽裝置對污泥進行攪拌.污泥在貯泥池液固分離，污泥在池底，上清液回流至調節罐，降低污泥含水率.

2.7設備間

尺寸為4.0m×3.0m×3.0m，彩鋼結構，配套2臺羅茨風機，1用1備；另有雙室加藥系統1套.

3結果與討論

原水（Sewage）經過調節池、UASB厭氧反應器、生物接觸氧化（BCO）、混凝沉淀（Coa-precipitation）等工段后，出水水質COD含量達到國家標準［12］.各工段處理效果如圖2~5所示.由圖2可知，生物制藥廢水中65%的COD由UASB反應器降解，推測本廢水中的COD主要以難降解的大分子有機物組成.在難降解有機物分解為可生化性較好的有機物后，生物接觸氧化反應器的出水基本可實現達標排放（≤150mg/L）.由圖3可知，BOD5的變化與COD基本類似，亦說明制藥廢水可生化性較好，生物接觸氧化反應器的出水已基本實現達標排放（≤80mg/L）［6，20］.由圖4可知，生物制藥廢水中懸浮顆粒物（SS）在UASB、生物接觸氧化池、混凝沉淀池中均有降解，UASB對SS的降解量相對較大，達到50%.由圖5可知，UASB對氨氮和總磷基本沒有降解能力，生物接觸氧化反應器是降解氨氮和總磷的主要反應裝置，其出水已實現達標排放（≤5mg/L和≤0.5mg/L）.與文獻報道［21］的“調節罐+混凝沉淀+水解酸化+UASB+A/O+沉淀池”處理工藝的出水BOD5、SS分別低于150、180mg/L比較，該處理工藝出水BOD5、SS分別低于80、50mg/L，且該處理工藝對COD的去除量高達48500mg/L，可見“調節罐+UASB厭氧反應器+生物接觸氧化+混凝沉淀”處理工藝具有一定的優勢.

4經濟分析

4.1電費

本工程裝機容量15.11kW，其中備用容量為5.87kW，日耗電量為185.76kW•h-1，電價按0.6元/kW•h-1計算，則每日電費為111.5元/d.

4.2人工費

污水處理站工作人員1人，月工資2000元，折合日工資為66.7元.

4.3藥劑費

投PAC、PAM等藥劑，日運行費用50元.

4.4運行費用

直接運行費為228.2元/d，折合水成本為1.9元/t.經濟效益：綜合處理工藝所需電費、人工費、藥劑費等，污水處理成本僅為1.9元/t，處理成本較低.環境效益：該企業廢水處理工程能很大程度地改善外排廢水水質，各項污染因子濃度值均達到相應標準，COD、BOD5去除率可達97%以上，出水NH3-N、TP含量則分別低于5、0.5mg/L，外排生產廢水達到環保相關要求.

5結論

該工程所處理生物制藥廢水有毒有害物質含量高，屬高濃度難生化降解廢水.工程運行實踐表明，出水COD、BOD5、SS、NH3-N、TP含量分別低于150、80、50、5、0.5mg/L，達到文獻［12］要求的出水水質指標［12］.該工程處理工藝簡便，效果穩定可靠，具有良好的經濟效益和環境效益.

作者:趙青寧 張浩哲 劉楠 滕富華 單位:杭州昊揚市政工程有限公司 鄭州輕工業大學 浙江省環境保護科學設計研究院