芬頓+ABR工藝組合對高濃度制藥廢水的處理

劉冠柱

（安徽綠創(chuàng)環(huán)境科技有限公司，安徽 合肥 230601）

安徽銅陵某藥業(yè)有限公司專業(yè)從事藥品研究、生產(chǎn)和銷售，有片劑、膠囊劑、顆粒劑、糖漿劑、膏滋劑、散劑、口服液劑等7個劑型、57個品種，其中國家級新藥3個，年生產(chǎn)能力膠囊劑120億粒，片劑60億片，糖漿、膏滋劑9000噸，顆粒劑、散劑2000噸。

公司生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量約為75m3/d，含有分層廢水、堿液吸收廢水等。各類污水水質(zhì)指標見表1。

表1　各類廢水水質(zhì)指標　單位：mg/L

按照《化學合成類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21904-2008)表2中新建企業(yè)水污染物排放限值要求，相關標準見表2。

表2　廢水排放標準　單位：mg/L

1　工藝選擇和流程

該企業(yè)廢水主要為富馬酸替諾福韋二吡呋酯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，以及廢氣治理吸收廢水、設備及地坪清洗廢水、真空泵廢水、純水制備廢水和生活污水等，廢水COD濃度高，可生化性一般，水量小，各類廢水分開處理效率低。因此將廢水僅分成高濃度及低濃度兩類，預處理采用芬頓試劑法，生化處理采用ABR+MBR法。

1.1　預處理-芬頓工藝

芬頓（Fenton）氧化技術是以芬頓試劑進行化學氧化的廢水處理方法。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合而成的一種氧化能力很強的氧化劑。在酸性條件下（pH＜2.5），利用Fe2+作為H2O2的催化劑，生成具有很強氧化電性且反應活性很高的羥基自由基,在水溶液中與難降解有機物或一般化學氧化難以奏效的有機廢水生成有機自由基，使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解；同時Fe2+被氧化成Fe3+產(chǎn)生混凝沉淀，將大量有機物凝結(jié)而去除。芬頓氧化法可有效處理廢水中的硝基苯、ABS等有機物。

1.2　生化處理-ABR+MBR工藝

厭氧折流板反應器（Anaerobic Bafflted Reactor簡稱ABR）被稱為第三代厭氧反應器，其不僅生物固體截留能力強，而且水力混合條件好。隨著厭氧技術的發(fā)展，其工藝的水力設計已由簡單的推流式或完全混合式發(fā)展到了混合型復雜水力流態(tài)。第三代厭氧反應器具有良好的水力流態(tài)，通過構(gòu)造上的改進，使其中的水流大多呈推流與完全混合流相結(jié)合的復合型流態(tài)，因而具有高的反應器容積利用率，可獲得較強的處理能力；同時具有良好的生物固體截留能力，并使一個反應器內(nèi)微生物在不同區(qū)域內(nèi)生長，與不同階段的進水相接觸，在一定程度上實現(xiàn)生物相的分離，從而可穩(wěn)定提高設施的處理效果。通過構(gòu)造上進一步改進，延長水流在反應器內(nèi)的流徑，促進廢水與污水接觸，從而提高了厭氧反應效率。

MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）,是一種由活性污泥法與膜分離技術相結(jié)合的新型水處理技術。膜的種類繁多,按膜的結(jié)構(gòu)型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等，項目采用中空纖維型。由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零。

2　污水處理系統(tǒng)工藝流程

高濃度廢水（W1～W5）經(jīng)廠區(qū)污水管網(wǎng)自流進入1#調(diào)節(jié)池，均勻水質(zhì)水量后，經(jīng)泵提升進入芬頓反應器，通過加酸調(diào)節(jié)pH至2～3，按一定比例添加雙氧水和硫酸亞鐵，產(chǎn)生羥基自由基，對難降解的長鏈有機物進行開環(huán)斷鏈后，在其末端投加堿調(diào)節(jié)pH至7左右，投加PAM絮凝，出水進入初沉池對廢水進行固液分離，上清液進入2#調(diào)節(jié)池。

其他廢水（純水制備廢水、生活污水）經(jīng)廠區(qū)污水管網(wǎng)自流進入2#調(diào)節(jié)池，均勻水質(zhì)水量后經(jīng)泵提升至ABR反應器，經(jīng)過生化厭氧反應后，進入MBR反應池，進行好氧生化反應，經(jīng)過膜出水進入清水池。清水池水達標排放。

混凝沉淀池污泥以及MBR反應池剩余污泥進入污泥濃縮池濃縮后，經(jīng)過箱式壓濾機壓濾，濾餅按環(huán)保要求外運處置。

污泥濃縮池上清液、箱式壓濾機濾液回1#調(diào)節(jié)池。膜生物反應器定周期反洗，反洗水進入2#調(diào)節(jié)池?？諝獠捎霉娘L機供應。具體工藝流程見圖1。

圖1　污水處理工藝流程

3　工藝設計特點

（1）對高濃度廢水分開進行預處理，提高廢水的可生化性。

（2）該運行費用相對同行業(yè)低，運行穩(wěn)定，操作簡便，出水穩(wěn)定達標排放。

4　主要構(gòu)筑物參數(shù)

主要構(gòu)筑物參數(shù)見表3。

5　處理效果

該系統(tǒng)經(jīng)過50天的調(diào)試，經(jīng)當?shù)丨h(huán)保部門3天連續(xù)驗收監(jiān)測，廢水處理效果見表4。

6　經(jīng)濟技術指標

該工程總投資110萬元，污水處理直接成本為4.46元/m3。

7　結(jié)束語

該工程自2015年2月驗收至今，經(jīng)當?shù)厥?、縣兩級環(huán)保部門驗收及例行監(jiān)測，出水指標均達到《中藥類制藥工業(yè)水污染排放標準》（GB21906-2008）中表2的排放要求?！?/p>

表3　主要構(gòu)筑物參數(shù)一覽表

表4　生產(chǎn)廢水處理效果