醫(yī)藥廢水處理如何達(dá)到地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)？
【純水設(shè)備http://m.feiyuevehicle.com.cn】根據(jù)深圳國家生物醫(yī)藥工業(yè)園區(qū)制藥企業(yè)廢水的特點(diǎn)，設(shè)計了三種深度處理方案進(jìn)行試點(diǎn)研究和比較。結(jié)果表明,增強(qiáng)氮去除生化處理系統(tǒng)為核心,臭氧氧化生物活性炭對廢水深度處理技術(shù)的結(jié)合具有良好的治療效果,包括COD、氨氮、總氮、總磷廢水濃度平均8 mg / L,0.1 mg / L,3.8 mg / L,0.2 mg / L,能達(dá)到穩(wěn)定的“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”(GB3838-2002)四級水標(biāo)準(zhǔn)(5 mg/L)或更少的總氮量。工業(yè)純水設(shè)備
深圳國家生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園制藥企業(yè)排放的廢水主要由化學(xué)合成和混合配制組成，輔以中藥、提取、生物工程和發(fā)酵。這種污水處理廠的廢水直接處理城市生活,為了保護(hù)環(huán)境安全,促進(jìn)生物制藥企業(yè)的發(fā)展和潛在的生物制藥企業(yè)在公園在公園建設(shè)統(tǒng)一的制藥廢水處理廠,到公園去接管標(biāo)準(zhǔn)的各類廢水處理本身收集后進(jìn)行進(jìn)一步的深加工。藥物廢水成分復(fù)雜、生物降解性差，是目前國內(nèi)外水處理的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，在制藥廢水處理方面，國內(nèi)外的研究人員針對低濃度廢水COD、CASS、SBR、MBR、UNITANK和氧化溝等研究，采用厭氧法對高濃度COD廢水進(jìn)行處理。在確定本研究過程中，采用生化處理方法，結(jié)合深度處理，尋求穩(wěn)定可靠，水質(zhì)量的工藝流程和參數(shù)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)第IV級水標(biāo)準(zhǔn)(含TN 5 mg/L)或更少。
1。材料和方法
1.1原料水質(zhì)量
在園區(qū)1 #(合成化工)、2 #(常規(guī)配制班)中選擇醫(yī)藥企業(yè)代表作為水務(wù)企業(yè)，通過園區(qū)污水進(jìn)口與遠(yuǎn)程運(yùn)輸引水模式相結(jié)合，工業(yè)純水設(shè)備進(jìn)行水務(wù)試點(diǎn)研究。
取水方案是將制藥企業(yè)的1號廢水以3輛/d, 7立方米/車的方式運(yùn)輸?shù)皆圏c(diǎn)工廠的蓄水池。采用進(jìn)口管的80 - 90 m3 / d發(fā)送醫(yī)藥企業(yè)2 #污水泵試驗基地調(diào)整池,根據(jù)1 #廢水0.4 m3 / h和企業(yè)2 # 3.8 m3 / h混合廢水作為測試水,水條件如表1所示。
1.2工藝流程方案
本試驗設(shè)計的水量為100m3/d，系統(tǒng)以增強(qiáng)型除磷脫氮工藝為主要生物處理工藝，如圖1所示。根據(jù)不同深度處理單元，設(shè)計了以下三種方案。
工藝方案對比實驗研究，工藝單元試驗條件如下:調(diào)節(jié)池和水解酸化池的水力停留時間分別為4.7 h、10 h，當(dāng)系統(tǒng)具有生物性時，可以超越預(yù)處理單元。A2N工藝變形強(qiáng)化脫氮過程工藝流程(見圖2),反硝化池設(shè)置編織帶式纖維填料,總荷爾蒙替代療法為18.3 h,厭氧、缺氧,硝化段落、有氧時間= 2.0,3.1,9.8,3.4,混合物懸浮固體的濃度(mls)是4000 ~ 6000 mg / L,空氣是23.46 m3 / h,回流比R是100%。深度處理單元臭氧接觸柱接觸時間為10min，臭氧用量為10-20mg /L?；钚蕴恐^濾速率為105m /h，填料為zj-15型3-5mm活性炭。曝氣生物濾池的停留時間為15min，填料為3 ~ 5mm陶瓷顆粒。自培養(yǎng)反硝化過濾器的停留時間為60min，填料為10mm硫磺顆粒?；炷恋沓氐幕炷龝r間為30min，混凝劑的混凝時間為硫酸亞鐵，沉淀時間為60min。反滲透設(shè)備與PP棉預(yù)處理,操作壓力為4.1 MPa,有效膜面積7.9平方米,水通量1.316立方米/(m2˙d)。
制藥廢水進(jìn)行預(yù)處理后,單位為加強(qiáng)YanYangChi生物脫氮過程,并返回在YanYangChi污泥混合,混合成泥分離池,在泥分離池,20% ~ 30%的上清液的除磷箱化學(xué)除磷,其余抽到上清液反硝化池,污泥混合在厭氧硝化反硝化池液池,泥漿混合后進(jìn)入好氧池曝氣池后()，經(jīng)過第二個池后，沉淀水進(jìn)入深部處理單元。
1.3分析項目和方法
鱈魚:重鉻酸鉀法;Nh3-n:nh試劑光度法;TN:堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法;TP:過硫酸鉀消化。銻鉬的反分光光度法;SS:體重的方法。
2。結(jié)果與討論
2.1不同工藝組合對污染物去除的影響
2.1.1不同工藝方案對COD的去除效果
難降解有機(jī)物在醫(yī)療廢水中的含量較高，COD的去除是研究的重點(diǎn)。試驗中不同組合工藝去除COD的效果如圖3所示。
從圖3可以看出，試驗研究分別模擬了高、低負(fù)荷下提高磷去除和脫氮對有機(jī)物的去除效果。水中COD為200 ~ 450mg/L，系統(tǒng)出水COD基本穩(wěn)定在30 ~ 38mg/L，平均出水濃度為33.9mg/L，平均去除率為87.2%。第IV類COD排放限制為地表水標(biāo)準(zhǔn)要求，為確?？偝鏊畼?biāo)準(zhǔn)，降低排放風(fēng)險，可增加深度處理有機(jī)物和其他污染物。
方案一中二級出水經(jīng)臭氧氧化后降至24～28mg/L，其中臭氧氧化塔對COD的平均去除率為27.4%，由于臭氧能將部分有機(jī)物氧化成CO2，因此去除率較高;再經(jīng)生物活性炭濾池處理，利用物理吸附、化學(xué)吸附和生物降解綜合作用，出水COD進(jìn)一步降至5～15mg/L，平均為8.0mg/L，生物活性炭濾池的平均COD去除率為49.5%;系統(tǒng)總平均COD去除率為76.6%。系統(tǒng)運(yùn)行期間，出水COD可以穩(wěn)定達(dá)到地表水環(huán)境IV類標(biāo)準(zhǔn)要求工業(yè)純水設(shè)備。
方案二中出水COD為15～30mg/L，平均去除率為32.8%，其中COD的去除主要依靠曝氣生物濾池部分硝化作用消耗。
方案三中二級出水經(jīng)過預(yù)處理單元進(jìn)入反滲透裝置后，出水COD測定低于檢測限，該方案可以保障出水安全穩(wěn)定，出水標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.2不同工藝方案對氨氮及總氮的去除效果
由圖4可以看出，由于醫(yī)藥廢水混合后中氮的濃度較低，在運(yùn)行期間會投加10～15mg/L的氯化銨來調(diào)整進(jìn)水NH3-N濃度并控制在30～40mg/L。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，平均出水NH3-N低于0.1mg/L，對于NH3-N的平均去除率已達(dá)到99%以上。由于強(qiáng)化除磷脫氮工藝具有較優(yōu)的硝化效果，NH3-N主要在前端的生物處理單元去除，出水NH3-N濃度較低在0～0.8mg/L，方案一～方案三出水NH3-N濃度均低于0.1mg/L。出水滿足IV類水標(biāo)準(zhǔn)限值要求(NH3-N≤1.5mg/L)。
由圖5可以看出，在穩(wěn)定運(yùn)行階段，強(qiáng)化除磷脫氮工藝出水TN濃度在2.1～5.0mg/L，平均出水TN為3.8mg/L，平均去除率為88.4%。強(qiáng)化除磷脫氮工藝采用反硝化除磷過程進(jìn)行脫氮，脫氮效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)工藝，在出水具有較低NH3-N濃度的基礎(chǔ)上，同時滿足TN出水低于地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)限值要求(TN≤5mg/L)。
方案一中二級出水經(jīng)臭氧氧化+生物活性炭濾池處理后出水TN為1.7～4.7mg/L，平均出水濃度為3.5mg/L，平均去除率為18.4%，系統(tǒng)對TN的去除效果并不明顯。這可能是由于臭氧出水中含有較高的溶解氧導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)溶解氧比較充足，不具備反硝化菌生長的條件，因此幾乎未發(fā)生反硝化，僅靠同化作用去除了少量TN。
方案二中硫自養(yǎng)反硝化池的反硝化效果較優(yōu)，可觀察到填料表面有黃褐色微生物和氣泡產(chǎn)生?？偝鏊?span>TN濃度在0.6～2.2mg/L，平均濃度為0.9mg/L，平均去除率為78.1%。
方案三通過反滲透處理后出水TN濃度為1.7～2.1mg/L，平均出水濃度為1.8mg/L，TN的平均去除率為52.6%，TN出水水質(zhì)遠(yuǎn)高于地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)限制要求。
2.1.3不同工藝方案對總磷的去除效果
由圖6可以看出，系統(tǒng)進(jìn)水TP為3.0～4.3mg/L，強(qiáng)化除磷脫氮工藝出水TP均在0.3mg/L以下，平均出水TP為0.18mg/L，平均去除率為95.4%。
由于強(qiáng)化除磷脫氮工藝出水TP已經(jīng)處理到較低的濃度范圍內(nèi)符合出水標(biāo)準(zhǔn)要求，因此方案一和方案二對TP的深度處理效果均不明顯;方案三對于TP來說，通過反滲透處理后出水后TP低于檢測限，TP出水水質(zhì)遠(yuǎn)高于地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)限制要求。
2.1.4不同工藝方案對SS的去除效果
由圖7可以看出，在整個調(diào)試及穩(wěn)定運(yùn)行階段，強(qiáng)化除磷脫氮工藝進(jìn)水SS濃度為42.1～82.3mg/L，由于強(qiáng)化除磷脫氮工藝出水經(jīng)二沉池沉淀后出水效果穩(wěn)定較優(yōu)，出水SS均在檢測限外。
2.2最優(yōu)方案確定
通過上述3組深度處理方案對強(qiáng)化除磷脫氮工藝出水污染物的去除效果研究，下面將各污染指標(biāo)的處理情況進(jìn)行對比分析，圖8和圖9為不同方案總出水污染物濃度比較。
由于強(qiáng)化除磷脫氮出水NH3-N濃度較低，經(jīng)過以上3種深度處理方案后處理效果并不明顯。
以TP指標(biāo)來說，方案一中臭氧+生物活性炭對TP的去除效果較差，幾乎沒有去除效果;而方案二中采用了三級除磷工藝，在強(qiáng)化除磷脫氮工藝出水TP已達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將TP降至0.1mg/L以下;方案三中反滲透出水TP的測定上低于檢測限，遠(yuǎn)高于地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)限制要求。
在TN的處理上，方案二對TN的去除效果最好，經(jīng)過硫自養(yǎng)反硝化單元出水TN濃度為1.7mg/L，去除率約為58.5%;方案三對TN的處理效果較優(yōu)，平均出水濃度為1.8mg/L;方案一中臭氧活性炭對TN的去除效果并不大，僅為活性炭吸附了部分TN，出水TN濃度為3.5mg/L，去除率為14.6%，但最終出水TN指標(biāo)也完全可以達(dá)到地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)限制要求(≤5mg/L)。
由圖9得知，方案一中臭氧活性炭對COD的去除效果較好，出水COD平均濃度為7.9mg/L，平均去除率為76.7%;方案二對COD的去除效果較差工業(yè)純水設(shè)備，由于后續(xù)深度處理中僅針對除磷脫氮設(shè)置了深度處理單元，在二級出水NH3-N較低的情況下，使得曝氣生物濾池在硝化作用中消耗碳源較少，所以對有機(jī)物去除效果較小;方案三對有機(jī)物的去除效果最優(yōu)，出水濃度低于方法檢測限。
綜上所述，方案三雖然對各污染指標(biāo)均具有最優(yōu)的處理效果，但因其投資成本和運(yùn)行費(fèi)用較高，不適宜大規(guī)模水量處理使用。方案一作為強(qiáng)化除磷脫氮工藝的后接深度處理單元，主要針對二級出水中的有機(jī)物進(jìn)行了強(qiáng)化去除，使得最終出水中各污染物指標(biāo)均可穩(wěn)定到達(dá)地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。
3、結(jié)論
(1)強(qiáng)化除磷脫氮工藝對于基本控制指標(biāo)COD、NH3-N、TN、TP的去除率分別為：87.2%、98%、88.4%、95.4%，出水的平均濃度分別為：33.9mg/L、0.1mg/L、3.8mg/L、0.18mg/L，其中SS的出水濃度低于檢測限。除部分COD未達(dá)標(biāo)外，其余指標(biāo)均滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)IV類水標(biāo)準(zhǔn)限值要求。
(2)綜合考慮3個方案，方案一臭氧氧化-生物活性炭吸附對各指標(biāo)污染物的去除效果均較優(yōu)，其中COD、NH3-N、TN、TP的平均出水濃度分別為8.0mg/L、0.1mg/L、3.8mg/L、0.2mg/L。
(3)本項目確定的最優(yōu)組合方案如圖10所示。
醫(yī)藥廢水處理
最佳工藝方案為采用強(qiáng)化除磷脫氮工藝為生物處理單元，深度處理單元采用臭氧氧化-生物活性炭工藝，在不投加相關(guān)藥品的前提下，系統(tǒng)出水已滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)IV類水(TN≤5mg/L)要求。純水設(shè)備，工業(yè)純水設(shè)備, 蘇州水處理設(shè)備，醫(yī)用GMP純化水設(shè)備 ，醫(yī)用水處理設(shè)備。
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