高氮高磷制藥廢水處理工藝

江西某醫(yī)藥科技有限公司以化學(xué)合成法生產(chǎn)腺嘌呤、4-氯-2-三氟乙酰基苯胺鹽酸鹽、白藜蘆醇等，產(chǎn)生的廢水中含有高濃度的氮、磷及有機(jī)污染物。由于原處理工藝選擇不合理，出水難以達(dá)標(biāo)，為此決定在充分利用原處理設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，處理后出水的COD、NH3-N、TP均要滿足《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB  21904—2008)要求。

1 工程概況

1.1 水質(zhì)情況

該醫(yī)藥公司年產(chǎn)200 t腺嘌呤、300 t 4-氯-2-三氟乙酰基苯胺鹽酸鹽，30 t 白藜蘆醇等。一期廢水量為500 t/d，二期合計(jì)廢水量1 350  t/d。廢水分為高磷廢水、高氨氮廢水及綜合廢水，處理后需滿足《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB  21904—2008)要求。該廢水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

pH做為基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點(diǎn)，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

針對該廢水水質(zhì)特點(diǎn)，采用MAP+ABR+A2/O組合工藝進(jìn)行處理，控制工藝操作條件，其中MAP工段去除廢水中絕大部分氮、磷，同時(shí)生成磷酸銨鎂沉淀回收利用，ABR工段去除大部分有機(jī)污染物，A2/O工段進(jìn)一步去除剩余有機(jī)污染物、氮、磷，以及經(jīng)厭氧分解的有機(jī)氮、有機(jī)磷。

1.2 工藝流程

1.2.1 原工藝流程

圖1 原工藝流程

該工藝采用鈣鹽沉淀法除磷，CaO投加量大，處理效率不高，反應(yīng)沉淀池2中投加PAC、PAM，處理費(fèi)用高;高氨氮廢水接入高效蒸發(fā)器蒸發(fā)，耗能大;綜合廢水采用生物處理，原水COD較高，僅進(jìn)行一級好氧生物處理耗能大且難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，故需對原工藝進(jìn)行改造。

1.2.2 改造后工藝流程

改造后的廢水處理工藝流程見圖2。

將原反應(yīng)沉淀池1、2改為二沉池，新增MAP反應(yīng)沉淀池1、2，同時(shí)脫氮除磷，投加藥劑MgCl2˙6H2O處理效率高且費(fèi)用低;新增ABR厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生物反應(yīng)，有機(jī)物負(fù)荷高、耗能少、效率高;將原接觸氧化池改為A2/O池，原接觸氧化池共有12格，1、2格改為厭氧池，3、4格改為缺氧池、5~12格改好氧池。原曝氣系統(tǒng)為穿孔管，1、2格拆除，3~4格保留起攪拌作用，5~12格拆除并新增微孔盤式曝氣器，提高氧的利用率，增大對COD的去除效果，同時(shí)具備生物脫氮除磷效果。

高磷廢水由廠區(qū)內(nèi)管道自流入調(diào)節(jié)池1，高氨氮廢水自流入調(diào)節(jié)池2，兩廢水水量按氮磷比例提升至MAP反應(yīng)沉淀池1，調(diào)節(jié)pH至9.0~9.5，投加MgCl2˙6H2O，出水進(jìn)入MAP反應(yīng)沉淀池2，調(diào)節(jié)  pH，繼續(xù)投加MgCl2˙6H2O進(jìn)一步去除氮、磷。MAP反應(yīng)沉淀池2出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池3與綜合廢水混合，調(diào)節(jié)pH為6~9，提升至ABR池進(jìn)行厭氧反應(yīng)，提高廢水可生化性，去除大部分有機(jī)污染物。ABR出水進(jìn)入A2/O池進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，同時(shí)生物脫氮除磷，出水進(jìn)入二沉池，泥水分離后出水達(dá)標(biāo)排放。  MAP反應(yīng)沉淀池1、2的污泥主要為磷酸銨鎂，經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水裝袋后可作為肥料進(jìn)行回收[1]。

2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

該項(xiàng)目主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

3 工程實(shí)際運(yùn)行與結(jié)果分析

3.1 反應(yīng)器的啟動

(1)ABR啟動。ABR池接種污泥來自江西某污水處理廠厭氧污泥，接種時(shí)每個(gè)隔室的污泥質(zhì)量濃度>10  g/L，啟動過程若反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度不夠需及時(shí)補(bǔ)充。控制污泥泥齡，定期排放一定老化污泥，確保污泥的活性。啟動初期控制有機(jī)負(fù)荷為0.5kg/(m3˙d)，逐步提高，每次提高幅度為0.5  kg/(m3˙d)，系統(tǒng)適應(yīng)后(即反應(yīng)器出水COD穩(wěn)定在1 000  mg/L)進(jìn)行下一次提升，直至達(dá)到反應(yīng)器設(shè)計(jì)負(fù)荷3.0kg/(m3˙d)。有機(jī)負(fù)荷提升方式為增大反應(yīng)器進(jìn)水中生產(chǎn)廢水的比例，直至為生產(chǎn)廢水。經(jīng)過3個(gè)月左右的馴化，污染物去除率維持在80%左右，系統(tǒng)抗沖擊能力良好，ABR啟動成功。

(2)A2/O池啟動。A2/O接種污泥來自江西某污水處理廠好氧污泥，接種量50 m3。啟動初期，A2/O接入污泥后低負(fù)荷間歇運(yùn)行，悶曝24 h，靜置2  h，出水并入新的廢水，重復(fù)這一過程至污泥有明顯增長。逐漸增大進(jìn)水負(fù)荷，連續(xù)運(yùn)行，好氧池曝氣量不變，DO逐漸下降，微生物明顯增長，有機(jī)物氧化消耗大量DO，啟動成功后SV增至30%，MLSS在3  000~4 000 mg/L，系統(tǒng)啟動成功，接入ABR反應(yīng)器出水，正常運(yùn)行。控制厭氧池、缺氧池pH為7.0~7.5，DO為0.5  mg/L;O池pH為7.0~8.0，DO為2~4 mg/L;消化液回流比200%，污泥回流比70%。