高浓度抗生素有机废水处理方案

目前国内对高浓度抗生素有机废水的处理仍处于试验探索阶段。由于废水中的残余抗生素和盐类以及一些添加剂严重抑制厌氧微生物的正常代谢，如在厌氧之前采用各种预处理去除抑制物质，则使工艺流程复杂且提高了基建和运行费用；如采用常规好氧活性污泥法，则难以承受COD浓度高达10g/L以上的废水水质，需要用大量的清水稀释后才能处理，运行费用也相应增加。本文的目的在于通过对厌氧水解酸化--生物接触氧化法工艺的研究和实例分析，为处理高浓度抗生素有机废水提供一条新的途径。
  　　

高浓度抗生素有机废水处理方案

  　　1工程实例
  　　
  　　山东某大型抗生素厂主要生产青霉素、庆大霉素、链霉素等十多种产品，其生产废水有15％采用厌氧水解酸化--生物接触氧化法进行处理，取得了良好的效果。设计水质、水量如下：水量2700m3/d；COD4200～6000mg/L；BOD1600～2200mg/L；SS1000～2400mg/L；pH6～8。
  　　
  　　废水处理工艺流程如图1。
  　　
  　　

高浓度抗生素有机废水处理方案

  　　抗生素混合污水流经粗格栅、初沉池后进入厌氧酸化池，通入一定量的空气，利用厌氧发酵过程的水解酸化段，使水中不溶性的有机物转化为可溶性的有机物，将难降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，大大提高了污水的可生化性。
  　　
  　　在生物接触氧化池，废水自下向上流动，在填料下直接布气，生物膜直接受到气流的搅动，加速了生物膜的更新，使其经常保持较高的活性，而且能够克服填料堵塞。本工艺处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少，不会产生污泥膨胀，无需污泥回流，易于维护管理，便于操作。
  　　
  　　主要处理构筑物：?
  　　
  　　①厌氧酸化池?
  　　
  　　矩形钢筋混凝土结构，一座分两格，每格尺寸20m×10m×5m，总容积为2000m3，池内设半软性填料720m3，填料高度1.8m，底部设有微孔曝气系统，有效停留时间17.0h，气水比5∶1。
  　　
  　　②生物接触氧化池?
  　　
  　　矩形钢筋混凝土结构，共一座，尺寸20m×20m×5.5m，总容积为2200m3，池内设半软性填料1800m3，填料高度4.5m，底部设有微孔曝气系统，有效停留时间为14.3h，气水比45∶1。
  　　
  　　2运行效果
  　　
  　　厌氧酸化--生物接触氧化法反应处理单元从接种、驯化到正常运行历时2个月。接种污泥取自啤酒厂生物接触氧化池。调试时，分别向厌氧酸化池和生物接触氧化池投加一定量的接种污泥，之后通入COD为2000mg/L的生产废水进行闷曝，厌氧酸化池可间歇曝气，生物接触氧化池连续曝气。4d后连续进水，投配青霉素、麦白霉素、链霉素、螺旋霉素、大观霉素等十多种生产废水混合液，间断调整进水浓度、投配负荷、两池的气水比。45d时，填料挂膜基本完好，运行基本正常。当厌氧酸化池的气水比为5∶1，氧化池气水比为45∶1时，厌氧酸化池的去除容积负荷可达4.93kgCOD/(m3·d)，生物接触氧化池的去除容积负荷为5.15kgCOD/(m3·d)以上。出水COD浓度可降至443mg/L。两池的处理效果见表1和表2。
  　　   

表1  厌氧酸化池进、出水水质
时间	流量（m3/d）	COD（mg/L）		COD去除容积负荷     [kgCOD(m3.d）]	BOD（mg/L）
		进水	出水		进水	出水
1997年9月	2730	5106	3778	5.03	1680	1361
1997年10月	2755	5275	3956	5.05	2115	1671
1997年11月	2440	5924	4473	4.92	1715	1372
1997年12月	2712	4920	3656	4.76	1630	1328
1998年1月	2632	4919	3738	4.32	1715	1380
1998年2月	2740	5436	3984	5.52	1698	1341
平均	2668	5263	3930	4.93	1759	1409

表2  生物接触氧化池进、出水水质
时间	流量（m3/d）	COD（mg/L）		COD去除容积负[kgCOD(m3.d）]	BOD（mg/L）		SS（mg/L）
		进水	出水		进水	出水	进水	出水
1997年9月	2730	3778	529	4.93	1361	163	2210	150
1997年10月	2755	3956	517	5.26	1671	195	1140	68
1997年11月	2440	4473	377	5.55	1372	155	1190	125
1997年12月	2712	3656	344	4.99	1328	127	1970	170
1998年1月	2632	3738	468	4.78	1380	155	1570	159
1998年2月	2740	3984	427	5.41	1341	120	855	95
平均	2668	3930	443	5.15	1409	152	1489	128

  　　技术经济指标：运行费用0.553元/kgCOD；产污泥量0.36kg/kgCOD。
  　　
  　　3结论
  　　
  　　①以厌氧水解酸化--生物接触氧化法处理高浓度抗生素有机废水，在经济和技术上是可行的。该法克服了常规好氧活性污泥法处理高浓度有机废水能耗高、稀释水量大、占地面积大以及运转费用高等缺点。?
  　　
  　　②此工艺可实现高浓度进水(COD5273mg/L)和高去除容积负荷［厌氧酸化池4.93kgCOD/(m3·d),氧化池5.15kgCOD/(m3·d)］。
  　　
  　　③本工艺处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少，运行费用低，勿需污泥回流，且可降低基建费用。
  　　
  　　4存在的问题及建议
  　　
  　　该厂的抗生素废水经厌氧水解酸化--生物接触氧化法处理，出水COD浓度可降至443mg/L，有机物污染负荷大幅度降低。但要达标排放，还需对污水进一步处理。建议对生物接触氧化池出水投加硫酸铝或聚合铝进行混凝沉淀。经混凝沉淀后，出水COD可降至300mg/L(达GB8978-88行业污水排放二级标准)。

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