抗生素企業(yè)廢水處理系統(tǒng)改造工程

高同偉　吳瑞峰　喬　方　王珊珊

摘要：本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)公司環(huán)保站廢水處理系統(tǒng)設(shè)施的改造，由原來(lái)的UBF反應(yīng)池改造為現(xiàn)行高效的IC反應(yīng)器，不但提高了廢水系統(tǒng)處理能力，出水指標(biāo)大幅改善，同時(shí)節(jié)約了大量稀釋用水，符合國(guó)家“節(jié)流減污”的環(huán)保政策。

關(guān)鍵詞：抗生素 廢水 IC反應(yīng)器 改造

0 引言

抗生素廢水是一類含高硫酸鹽、多種抑制物，碳氮比低的難降解有毒高濃度有機(jī)廢水，主要來(lái)源是原料提煉后的發(fā)酵廢液，還有蒸餾回收溶劑后的殘留液、離子交換吸附后的廢液以及染菌倒灌的廢液等。廢水中含有高濃度有機(jī)物和懸浮固體，但COD（化學(xué)需氧量）很高，排入江河后將嚴(yán)重耗氧，破壞天然水質(zhì)的自凈能力，引起水質(zhì)變黑、水體富營(yíng)養(yǎng)化，傳播病菌，釀成公害。國(guó)內(nèi)300多家企業(yè)生產(chǎn)占世界產(chǎn)量20%-30%的70多個(gè)品種的抗生素，廢水排放量大且目前大多直接排放，水體污染嚴(yán)重。為了加強(qiáng)對(duì)廢水的處理能力，減少污染物的排放，公司對(duì)廢水處理過(guò)程中的厭氧處理由UBF（厭氧復(fù)合床）工藝再造為IC（internal circulation）反應(yīng)器處理，不僅優(yōu)化了廢水排放指標(biāo)，而且創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 公司廢水來(lái)源與特點(diǎn)

本公司主要生產(chǎn)鹽酸林可霉素原料藥及其衍生產(chǎn)品，年產(chǎn)量2000多噸，工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生廢水0.35萬(wàn)m³/d，主要組成是發(fā)酵提取廢液和回收溶劑后的殘留液。其特點(diǎn)是廢水中含有高濃度的有機(jī)物（蛋白質(zhì)和丁醇等）、懸浮固體和硫酸鹽等，其中COD可達(dá)1.87g/L，BOD5為1.25g/L，NH3-N為229.7mg/L，SS為0.51g/L，給廢水處理帶來(lái)很大困難，造成生產(chǎn)成本大幅上升。

2 原工藝處理后排水狀況

原工藝采用UBF反應(yīng)池對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行厭氧處理，UBF反應(yīng)池具有工藝結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)機(jī)械攪拌裝置、處理效果好以及投資費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)，但其對(duì)進(jìn)水COD和SS有較高的要求，處理負(fù)荷較低，一般低于10kgCOD/(m³·d)，以免由于產(chǎn)氣負(fù)荷率太高而增加紊流造成懸浮固體的流失。公司工業(yè)生產(chǎn)廢水首先經(jīng)過(guò)自來(lái)水稀釋，然后經(jīng)UBF工藝處理，其排放廢水指標(biāo)達(dá)到：COD為786mg/L，BOD5為193mg/L，NH3-N為95.1mg/L，SS為389mg/L，經(jīng)自來(lái)水4倍稀釋后，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，年排放廢水524萬(wàn)m³，排放COD1218.64t/a。這不但破壞天然水質(zhì)的自凈能力，引起水質(zhì)腐敗，釀成公害，而且大量清水稀釋增加公司生產(chǎn)成本，對(duì)水資源造成極大的浪費(fèi)。

3 工藝改造后的排水狀況

為了改善廢水處理效率，提高廢水處理能力，降低廢水排放量，公司擬對(duì)廢水處理過(guò)程的厭氧步驟改造為IC反應(yīng)器處理工藝，共建成1500m³的IC反應(yīng)器8臺(tái)。IC反應(yīng)器是由荷蘭Paques BV公司開(kāi)發(fā)的一種用于廢水處理的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，該設(shè)備由兩個(gè)上下重疊的UASB（升流式厭氧污泥床）反應(yīng)器串聯(lián)組成的。下面的UASB反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣作為提升的內(nèi)動(dòng)力，使升流管與回流管的混合液產(chǎn)生密度差，實(shí)現(xiàn)下部混合液的內(nèi)循環(huán)，使廢水獲得強(qiáng)化預(yù)處理。上面的UASB反應(yīng)器對(duì)廢水繼續(xù)進(jìn)行后處理（或稱精處理），使出水達(dá)到預(yù)期的處理要求。在處理中低濃度廢水時(shí)，反應(yīng)器的進(jìn)水容積負(fù)荷率可提高至20-24kgCOD/(m³·d)；處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，進(jìn)水容積負(fù)荷率可提高到35-50kgCOD/(m³·d)。IC反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水COD和SS的要求范圍較寬，適合低濃度到高濃度廢水的處理，不需稀釋處理。這是對(duì)現(xiàn)代高效廢水反應(yīng)器的一個(gè)突破，有著重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。公司工業(yè)生產(chǎn)廢水經(jīng)改造后的IC反應(yīng)器處理后，其排放廢水指標(biāo)達(dá)到：COD為361mg/L，BOD5為79.3mg/L，NH3-N為35.2mg/L，SS為126mg/L，分別比原工藝下降54.07%、58.91%、62.99%和67.61%。經(jīng)自來(lái)水2倍稀釋后，即可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)（GB21903-2008）《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，年排放廢水279萬(wàn)m³，排放COD500.73t/a，分別比原工藝縮減245萬(wàn)m³/a和717.91t/a。

4 改造項(xiàng)目投資和收益

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施共投資915萬(wàn)元，計(jì)算期為15年，建設(shè)期1年，運(yùn)行14年。處理噸廢水成本增加0.2元/m³，年處理廢水增加成本25.6萬(wàn)元。本項(xiàng)目平均年總成本費(fèi)用為432.8萬(wàn)元。該項(xiàng)目建成運(yùn)行后，年節(jié)約用水245萬(wàn)m³，按2.3元/m³，減少水資源開(kāi)支627.6萬(wàn)元（包括節(jié)約水資源費(fèi)和節(jié)約水附加費(fèi)）。所得稅按25%計(jì)，運(yùn)營(yíng)期內(nèi)年平均利潤(rùn)總額為194.8萬(wàn)元，年平均稅后利潤(rùn)為146.1萬(wàn)元。

5 結(jié)論

采用IC反應(yīng)器厭氧處理工藝代替UBF處理工藝，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)進(jìn)水指標(biāo)要求低，運(yùn)行后使得出水指標(biāo)大幅優(yōu)化，其中COD、BOD5、NH3-N和SS分別由786mg/L、193mg/L、95.1mg/L和 389mg/L降至361mg/L、79.3mg/L、35.2mg/L、126mg/L，分別降低54.07%、58.91%、62.99%和67.61%。不僅改善了廢水處理效率和處理能力，年排放廢水量降低245萬(wàn)m³/a，同時(shí)節(jié)約大量水資源，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，公司正在其它分廠進(jìn)行該項(xiàng)目推廣改造。

參考文獻(xiàn)：

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