醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水處理工藝改造實踐

童新，周麗群，金晶，劉萍，林哲峰

（1.臺州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺州 318020；2.大美智慧環(huán)境科技（浙江）有限公司，杭州 310012）

醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水處理工藝改造實踐

童新1，周麗群1，金晶1，劉萍1，林哲峰2

（1.臺州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺州 318020；2.大美智慧環(huán)境科技（浙江）有限公司，杭州 310012）

某生物化學(xué)公司污水處理站采用傳統(tǒng)的絮凝沉淀和生化工藝，處理出水不達標(biāo)，需對原工藝進行升級改造。采取增設(shè)水解酸化池，并采用更先進的射流曝氣方式，出水水質(zhì)得到明顯改善，達到了當(dāng)?shù)氐慕庸軜?biāo)準(zhǔn)。

醫(yī)藥中間體廢水；水解酸化；射流曝氣

引言

浙江省是化學(xué)原料藥生產(chǎn)大省，臺州地區(qū)分布著2000多家醫(yī)藥化工企業(yè)，醫(yī)藥中間體廢水的產(chǎn)生量大，成分復(fù)雜，普遍存在處理難度大和處理成本高的特點[1～3]，生化法是常見的廢水處理方法[4～7]。臺州某醫(yī)藥中間體制造企業(yè)原有的污水處理設(shè)施老舊問題嚴重。為保護環(huán)境，滿足建設(shè)項目環(huán)保要求，企業(yè)決定改造與之生產(chǎn)配套的廢水處理設(shè)施，并盡可能利用原有的廢水處理構(gòu)筑物，通過增設(shè)水解酸化池，采用更為先進的曝氣方式和曝氣設(shè)備等，對原有工藝重新進行了設(shè)計改造，通過工藝改造，出水水質(zhì)大大提高，為其他醫(yī)藥中間體企業(yè)的廢水處理工藝改造提供了借鑒作用。醫(yī)藥中間體、醫(yī)藥保健品等產(chǎn)品，廢水主要污染因子為CODCr，污染物成分主要為乙醇等易降解物質(zhì)。原廢水的水質(zhì)水量見表1。

表1 原廢水水量水質(zhì)表

1 原廢水處理方案

1.1 原廢水水量水質(zhì)

臺州某醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)主要生產(chǎn)西藥原料藥、

1.2 原廢水處理工藝及運行情況

該企業(yè)于2001年建成，利用絮凝沉淀和生物法處理工藝。原廢水處理工藝流程見圖1。

此工藝運行初期相對較好，基本能達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的三級標(biāo)準(zhǔn)，但隨著運行年限增加和生產(chǎn)規(guī)模擴大，設(shè)備老舊等問題突出，因此需對原工藝進行技術(shù)改造。改造前的廢水處理工藝運行情況見表2。

現(xiàn)有工藝在運行中存在的主要問題有：1）絮凝沉淀池產(chǎn)生污泥量較大，污泥后續(xù)處理已成為污水處理運行的一大問題，二次污染較為嚴重；2）活性污泥池處理效果較差，因曝氣設(shè)施陳舊，曝氣效果不佳，造成出水效果不穩(wěn)定；3）因企業(yè)擴建，老舊的處理工藝和設(shè)備已不能滿足要求，急需更新。

圖1 原廢水工藝流程圖

表2 原廢水處理工藝運行情況

2 改造后廢水處理方案

2.1 改造后廢水處理工藝流程

針對現(xiàn)有污水水量增大，處理要求提高，現(xiàn)有設(shè)施老舊等問題，在盡可能利用現(xiàn)有設(shè)施、減少占地面積、降低投資和運行費用的前提下，盡量保留現(xiàn)有的廢水處理構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，設(shè)計考慮綜合廢水處理按照水解酸化+生化的組合工藝來運行。工藝改造流程見圖2。

廢水首先經(jīng)新建的綜合調(diào)節(jié)池，通過酸堿調(diào)節(jié)后，進入由原絮凝沉淀池改建的水解酸化池，經(jīng)水解酸化降解后自流至生化池。生產(chǎn)廢水中一股廢水在車間時經(jīng)投加CaCl2-壓濾預(yù)處理工藝處理，因此廢水中含有一定量Ca2+，為防止造成生物膜鈣化，好氧生化采用泥法工藝。同時考慮到廢水中含有一定量氨氮，需設(shè)置混合液回流，進行反硝化，以達到脫氮的目的。生化池出水進入二沉池，實現(xiàn)泥水分離。出水可達到納管要求。生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥排入污泥濃縮池，后經(jīng)污泥壓濾系統(tǒng)壓濾脫水后外運處置；污泥濃縮池上清液及壓濾液回流至廢水調(diào)節(jié)池。

該方案設(shè)計采用的好氧工藝需氧量較大，采用傳統(tǒng)曝氣方式很難達到均勻曝氣，壽命不長，同時易造成微孔曝氣器堵塞，且更換困難，影響曝氣效率及生化池處理效率。因此，擬采用更為先進的射流曝氣方式進行曝氣。

圖2 污水處理工藝改造流程圖

2.2 新舊處理工藝方案對比

2.2.1 增設(shè)水解酸化池

車間廢水收集后排入綜合廢水調(diào)節(jié)池。綜合廢水調(diào)節(jié)池設(shè)置pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5，采用酸、堿加藥泵與在線pH計聯(lián)鎖的方式，控制藥劑的投加量。廢水混合均勻后由泵提升至水解酸化池；水解酸化的主要作用是使廢水中的難降解大分子有機物被取代或裂解，使廢水中的大分子轉(zhuǎn)化成小分子，難降解變?yōu)橐捉到?，從而提高可生化性。水解工藝對于好氧工藝難降解的有機物有良好的降解功能，可將其還原，CODCr去除率也較高，在水解的同時可對污泥進行分解，從而大大降低了污泥產(chǎn)量，降低了污泥處理的設(shè)備投資和運行成本。

2.2.2 先進的射流曝氣

新方案擬采用更為先進的射流曝氣方式進行曝氣，設(shè)計中采用GW型射流器，特點如下。

（1）射流器具有很高的氧氣傳遞效率，根據(jù)水深可達到30%~45%，水深不受限制，因此可達到很高的動力效率，工程實踐中的理論動力效率可達6.4kg（O2）/kW·h，從而大大節(jié)省了曝氣成本。

（2）射流器系統(tǒng)的安裝管路和安裝要求非常簡單，最大限度地減少了管路和安裝費用，從而節(jié)省了設(shè)備投資成本。

（3）射流器系統(tǒng)可大幅度提升污泥濃度（MLSS可在5000mg/L以上）和污泥負荷，從而節(jié)省占地面積，減少基建投資。

2.3 新處理工藝調(diào)試運行效果

采用新工藝調(diào)試以來，廢水處理效果較好，調(diào)試運行效果見表3。

表3 新廢水處理工藝運行情況表

由表3可知，改造后的工藝處理效果有所提高，出水水質(zhì)已達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 主要構(gòu)筑物尺寸

工藝改造后，主要構(gòu)筑物有綜合廢水調(diào)節(jié)池、水解酸化池、活性污泥池、二沉池和污泥濃縮池等，具體尺寸見表4。

表4 構(gòu)筑物尺寸一覽表

2.5 工藝改造后廢水處理成本

工藝改造后的廢水出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)，提高了去除效率，滿足了環(huán)保要求。該改造項目總投資174萬元，新工藝在原有基礎(chǔ)上進行改造，節(jié)省了土建費用。運行成本有所增加，單位廢水處理費用主要由成本電費（2.251元/噸）、人工費（1.458元/噸）和藥劑費（0.167元/噸）組成，總計約3.876元/噸。雖然處理成本有增加，但社會效益顯著。工藝改造完成后，COD年排放量有所減少，特別是污泥量大大減少。

3 結(jié)論

該工程在原工藝的基礎(chǔ)上，增設(shè)了調(diào)節(jié)池，原有工藝中的絮凝沉淀池改造成水解酸化池，并在生化池中采用更為先進的射流曝氣方式進行曝氣，提高了COD去除效率，沉淀污泥大大減少，出水水質(zhì)達到了當(dāng)?shù)亟庸芤蟆?/p>

[1] Deegan A M，Shaik B，Nolan K，et al.Treatment options for wastewater effluents from pharmaceutical companies[J].International Journal of Environmental Science & Technology, 2011, 8(3): 649-666.

[2] 戴建軍，何尚衛(wèi)，蔣楊，等.醫(yī)藥中間體廢水實際工程處理效果分析[J].水處理技術(shù)，2016，42（4）：107-111.

[3] 翟建，姜春華，張?zhí)短?，?醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水處理工程實例[J].工業(yè)水處理，2015，35（8）：101-103.

[4] 張莉，劉新，陳燕，等.醫(yī)藥中間體廢水治理工程實例[J]. 化學(xué)工程與裝備，2008（8）: 111-114.

[5] 朱駿，陸曦，趙浩，等.微波強化Fenton氧化法處理高濃度醫(yī)藥中間體廢水[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，32（6）：80-83.

[6] 許曉毅，李泊嬌，胡丹，等.微電解聯(lián)合Fenton氧化-混凝沉淀法預(yù)處理醫(yī)藥中間體廢水的小試研究[J].水處理技術(shù)，2012（10）：62-64.

[7] 王方園，葉群峰，郭婷，等.Fenton-UASB-A/O 工藝處理醫(yī)藥化工中間體生產(chǎn)廢水實例[J].給水排水，2010 （4）：64-66.

Reconstruction Project on Treatment Process of Pharmaceutical Intermediate Wastewater

TONG Xin1,ZHOU Li-qun1,JIN Jin1, LIU Ping1, LIN Zhe-feng2

(1.Taizhou Vocation College of Science & Technology, Taizhou 318020;2.Damei Wisdom Environmental Technology Co., Ltd, Hangzhou 310026, China)

The sewage treatment station of a certain biochemical company adopts the traditional flocculation, sedimentation and biochemical process to treat the wastewater, the ef fluent fails to comply with the standard. It is necessary to make the upgrading modi fication process on the original technology. The paper applies jet aeration mode, the outlet water quality improves obviously and complies with the standards of the local wastewater treatment plant.

pharmaceutical intermediate wastewater; hydrolysis acidi fication; jet aeration

X703

A

1006-5377（2017）10-0070-03

注：本文為2016年浙江省高等學(xué)校訪問工程師校企合作項目“水解酸化+射流曝氣”在醫(yī)藥中間體廢水處理工藝改造中應(yīng)用研究與工程實例（FG2016183）。