高氮高磷制药废水处理工艺
江西某医药科技有限公司以化学合成法生产腺嘌呤、4-氯-2-三氟乙酰基苯胺盐酸盐、白藜芦醇等,产生的废水中含有高浓度的氮、磷及有机污染物。由于原处理工艺选择不合理,出水难以达标,为此决定在充分利用原处理设施基础上进行改造,处理后出水的cod、nh3-n、tp均要满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(gb21904—2008)要求。
1工程概况
1.1水质情况
该医药公司年产200 t腺嘌呤、300 t 4-氯-2-三氟乙酰基苯胺盐酸盐,30 t白藜芦醇等。一期废水量为500 t/d,二期合计废水量1 350t/d。废水分为高磷废水、高氨氮废水及综合废水,处理后需满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(gb21904—2008)要求。该废水水质、水量及排放标准见表1。
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针对该废水水质特点,采用map+abr+a2/o组合工艺进行处理,控制工艺操作条件,其中map工段去除废水中绝大部分氮、磷,同时生成磷酸铵镁沉淀回收利用,abr工段去除大部分有机污染物,a2/o工段进一步去除剩余有机污染物、氮、磷,以及经厌氧分解的有机氮、有机磷。
1.2工艺流程
1.2.1原工艺流程
图1原工艺流程
该工艺采用钙盐沉淀法除磷,cao投加量大,处理效率不高,反应沉淀池2中投加pac、pam,处理费用高;高氨氮废水接入高效蒸发器蒸发,耗能大;综合废水采用生物处理,原水cod较高,仅进行一级好氧生物处理耗能大且难以达到排放标准,故需对原工艺进行改造。
1.2.2改造后工艺流程
改造后的废水处理工艺流程见图2。
将原反应沉淀池1、2改为二沉池,新增map反应沉淀池1、2,同时脱氮除磷,投加药剂mgcl2˙6h2o处理效率高且费用低;新增abr厌氧反应器进行厌氧生物反应,有机物负荷高、耗能少、效率高;将原接触氧化池改为a2/o池,原接触氧化池共有12格,1、2格改为厌氧池,3、4格改为缺氧池、5~12格改好氧池。原曝气系统为穿孔管,1、2格拆除,3~4格保留起搅拌作用,5~12格拆除并新增微孔盘式曝气器,提高氧的利用率,增大对cod的去除效果,同时具备生物脱氮除磷效果。
高磷废水由厂区内管道自流入调节池1,高氨氮废水自流入调节池2,两废水水量按氮磷比例提升至map反应沉淀池1,调节ph至9.0~9.5,投加mgcl2˙6h2o,出水进入map反应沉淀池2,调节ph,继续投加mgcl2˙6h2o进一步去除氮、磷。map反应沉淀池2出水自流进入调节池3与综合废水混合,调节ph为6~9,提升至abr池进行厌氧反应,提高废水可生化性,去除大部分有机污染物。abr出水进入a2/o池进一步去除有机污染物,同时生物脱氮除磷,出水进入二沉池,泥水分离后出水达标排放。map反应沉淀池1、2的污泥主要为磷酸铵镁,经板框压滤机脱水装袋后可作为肥料进行回收[1]。
2主要构筑物及设计参数
该项目主要构筑物及设计参数见表2。
3工程实际运行与结果分析
3.1反应器的启动
(1)abr启动。abr池接种污泥来自江西某污水处理厂厌氧污泥,接种时每个隔室的污泥质量浓度>10g/l,启动过程若反应器内污泥浓度不够需及时补充。控制污泥泥龄,定期排放一定老化污泥,确保污泥的活性。启动初期控制有机负荷为0.5kg/(m3˙d),逐步提高,每次提高幅度为0.5kg/(m3˙d),系统适应后(即反应器出水cod稳定在1 000mg/l)进行下一次提升,直至达到反应器设计负荷3.0kg/(m3˙d)。有机负荷提升方式为增大反应器进水中生产废水的比例,直至为生产废水。经过3个月左右的驯化,污染物去除率维持在80%左右,系统抗冲击能力良好,abr启动成功。
(2)a2/o池启动。a2/o接种污泥来自江西某污水处理厂好氧污泥,接种量50 m3。启动初期,a2/o接入污泥后低负荷间歇运行,闷曝24 h,静置2h,出水并入新的废水,重复这一过程至污泥有明显增长。逐渐增大进水负荷,连续运行,好氧池曝气量不变,do逐渐下降,微生物明显增长,有机物氧化消耗大量do,启动成功后sv增至30%,mlss在3000~4 000 mg/l,系统启动成功,接入abr反应器出水,正常运行。控制厌氧池、缺氧池ph为7.0~7.5,do为0.5mg/l;o池ph为7.0~8.0,do为2~4 mg/l;消化液回流比200%,污泥回流比70%。