醫(yī)藥廢水處理如何達到地表Ⅳ類水標準?
【純水設備http://m.creativeimagessc.com】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,設計了三種深度處理方案進行試點研究和比較。結(jié)果表明,增強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,能達到穩(wěn)定的“地表水環(huán)境質(zhì)量標準”(GB3838-2002)四級水標準(5 mg/L)或更少的總氮量。工業(yè)純水設備
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,為了保護環(huán)境安全,促進生物制藥企業(yè)的發(fā)展和潛在的生物制藥企業(yè)在公園在公園建設統(tǒng)一的制藥廢水處理廠,到公園去接管標準的各類廢水處理本身收集后進行進一步的深加工。藥物廢水成分復雜、生物降解性差,是目前國內(nèi)外水處理的熱點和難點。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)達到地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838-2002)第IV級水標準(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)代表作為水務企業(yè),通過園區(qū)污水進口與遠程運輸引水模式相結(jié)合,工業(yè)純水設備進行水務試點研究。
取水方案是將制藥企業(yè)的1號廢水以3輛/d, 7立方米/車的方式運輸?shù)皆圏c工廠的蓄水池。采用進口管的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
本試驗設計的水量為100m3/d,系統(tǒng)以增強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,當系統(tǒng)具有生物性時,可以超越預處理單元。A2N工藝變形強化脫氮過程工藝流程(見圖2),反硝化池設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。反滲透設備與PP棉預處理,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)。
制藥廢水進行預處理后,單位為加強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,泥漿混合后進入好氧池曝氣池后(),經(jīng)過第二個池后,沉淀水進入深部處理單元。
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
難降解有機物在醫(yī)療廢水中的含量較高,COD的去除是研究的重點。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、低負荷下提高磷去除和脫氮對有機物的去除效果。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準要求,為確??偝鏊畼藴?,降低排放風險,可增加深度處理有機物和其他污染物。
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、化學吸附和生物降解綜合作用,出水COD進一步降至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)運行期間,出水COD可以穩(wěn)定達到地表水環(huán)境IV類標準要求工業(yè)純水設備。
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)過預處理單元進入反滲透裝置后,出水COD測定低于檢測限,該方案可以保障出水安全穩(wěn)定,出水標準遠高于地表IV類水標準。
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,在運行期間會投加10~15mg/L的氯化銨來調(diào)整進水NH3-N濃度并控制在30~40mg/L。系統(tǒng)運行穩(wěn)定后,平均出水NH3-N低于0.1mg/L,對于NH3-N的平均去除率已達到99%以上。由于強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類水標準限值要求(NH3-N≤1.5mg/L)。
由圖5可以看出,在穩(wěn)定運行階段,強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%。強化除磷脫氮工藝采用反硝化除磷過程進行脫氮,脫氮效果遠好于傳統(tǒng)工藝,在出水具有較低NH3-N濃度的基礎上,同時滿足TN出水低于地表IV類水標準限值要求(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。總出水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)遠高于地表IV類水標準限制要求。
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)進水TP為3.0~4.3mg/L,強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)符合出水標準要求,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)遠高于地表IV類水標準限制要求。
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)定運行階段,強化除磷脫氮工藝進水SS濃度為42.1~82.3mg/L,由于強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,下面將各污染指標的處理情況進行對比分析,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,在強化除磷脫氮工藝出水TP已達標的基礎上,進一步將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,遠高于地表IV類水標準限制要求。
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指標也完全可以達到地表IV類水標準限制要求(≤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)純水設備,由于后續(xù)深度處理中僅針對除磷脫氮設置了深度處理單元,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,所以對有機物去除效果較小;方案三對有機物的去除效果最優(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均具有最優(yōu)的處理效果,但因其投資成本和運行費用較高,不適宜大規(guī)模水量處理使用。方案一作為強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物進行了強化去除,使得最終出水中各污染物指標均可穩(wěn)定到達地表水IV類標準限值要求。
3、結(jié)論
(1)強化除磷脫氮工藝對于基本控制指標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未達標外,其余指標均滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標IV類水標準限值要求。
(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)量標準》(GB3838-2002)IV類水(TN≤5mg/L)要求。純水設備,工業(yè)純水設備, 蘇州水處理設備,醫(yī)用GMP純化水設備 ,醫(yī)用水處理設備。
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