MAP法在生物工程制藥廢水脫氮除磷中應(yīng)用探討

摘要：生物工程制藥廢水中濃廢水主要來自發(fā)酵廢水和純化廢水。發(fā)酵廢水具有COD、氨氮含量高，純化廢水具有COD、TP含量高的特點(diǎn)，為確保達(dá)標(biāo)排放，兩股廢水在進(jìn)行生化處理前需進(jìn)行脫氮除磷預(yù)處理。本文通過分析MAP法的原理和生物工程制藥廢水污染特征，論證了MAP法進(jìn)行生物工程制藥廢水脫氮除磷預(yù)處理的可行性，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究成果總結(jié)了該方法的主要影響因素，通過實(shí)際案例進(jìn)行了佐證，為生物工程制藥行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評及其他環(huán)保工作提供參考。

關(guān)鍵詞：生物工程制藥廢水;MAP法;脫氮除磷

中圖分類號(hào)：X787 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.0078

Application of MAP in nitrogen and phosphorus removal from bioengineering pharmaceutical wastewater

Wang Yanyan

（Anhui Yingtian Environmental Technology Consulting Co.，Ltd.，Hefei Anhui 230088，China）

Abstract：The concentrated wastewater in bioengineering pharmaceutical wastewater mainly comes from fermentation wastewater and purification wastewater.Fermentation wastewater has high content of COD and ammonia nitrogen，and purified wastewater has high content of COD and TP.In order to ensure the discharge of the standard， the two wastewater should be pretreated before biochemical treatment.By analyzing the principle of MAP method and the pollution characteristics of bioengineering pharmaceutical wastewater，this paper demonstrates the feasibility of pretreatment of biological engineering pharmaceutical wastewater by MAP method， summarizes the main influencing factors of this method combined with experimental research results，and evidences it through practical cases， which provides reference for environmental assessment of bioengineering pharmaceutical industry construction projects and other environmental protection work.

Key words：Bioengineering pharmaceutical wastewater;MAP method;Nitrogen and phosphorus removal

生物工程制藥是通過微生物、動(dòng)物細(xì)胞等培養(yǎng)獲得活性成分，然后通過分離、純化等工序生產(chǎn)藥物的過程。廢水為此行業(yè)排放的主要污染物，按照水質(zhì)特征可將該行業(yè)廢水分為4類：COD、氨氮高的發(fā)酵廢液;COD、TP含量高的純化廢水;污染物濃度較低的冷卻水排水、純水制備廢水;生活污水等。根據(jù)“分類收集，分質(zhì)處理”的原則，通常采用高濃度廢水預(yù)處理+A2O工藝進(jìn)行污水處理。目前對發(fā)酵廢液中氨氮和純化廢水中總磷以分別預(yù)處理為主，具有化學(xué)試劑消耗量大、處理費(fèi)用高，易造成二次污染等缺點(diǎn)。MAP法可同時(shí)將氨氮和磷酸鹽沉淀去除，且沉淀物可作為肥料利用，無二次污染。因此，探討MAP法在生物工程制藥廢水處理中的應(yīng)用具有重要實(shí)際意義。

1 MAP法工藝原理

MAP法俗稱鳥糞石法。即向含NH4+和PO43-的廢水中添加鎂鹽使之生成難溶的MgNH4PO4˙6H2O，從而同時(shí)去除氨氮和磷酸鹽的方法。主要化學(xué)反應(yīng)如下：

Mg2++HPO42-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓+H+

Mg2++PO43-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓

Mg2++H2PO4-+ NH4++6H2O→MgNH4PO4˙6H2O↓+2H+

2MAP法作為生物工程制藥廢水脫氮除磷預(yù)處理的可行性

生物工程制藥廢水中氨氮主要來自發(fā)酵廢液，是細(xì)胞培養(yǎng)的主要代謝副產(chǎn)物。廢水中TP主要來自下游目標(biāo)蛋白純化過程所用磷酸鹽緩沖液，以PO43-、HPO42-、和H2PO4-的形式存在。廢水中加入鎂鹽后，可形成難溶的MgNH4PO4·6H2O沉淀。因此，MAP法可應(yīng)用于生物工程制藥廢水脫氮除磷預(yù)處理。

A2O工藝脫氮效率在65%～85%，除磷效率在75%～85%，PAC等化學(xué)沉淀除磷效率在80%以上，為確保廢水排放滿足市政污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)（氨氮≤30mg/L，TP≤4mg/L），A2O+化學(xué)沉淀除磷工藝處理前進(jìn)水氨氮濃度應(yīng)控制在120mg/L以下，TP濃度應(yīng)控制在100mg/L以下。發(fā)酵廢液中氨氮濃度一般在500～1500mg/L，純化廢水中TP濃度根據(jù)工藝一般在500～1200mg/L。MAP法脫氮除磷效率均在95%以上，經(jīng)預(yù)處理后氨氮和TP濃度分別在75mg/L、60mg/L以下，結(jié)合A2O工藝+化學(xué)沉淀處理后，可以做到達(dá)標(biāo)排放。

3 應(yīng)用實(shí)例

安徽省合肥市某生物工程制藥污水處理廠處理規(guī)模為80t/d，采用“反應(yīng)沉淀+UASB+A2O+混凝沉淀+消毒”工藝。企業(yè)污水分類收集后，細(xì)胞培養(yǎng)廢水和純化廢水收集至反應(yīng)沉淀池，加入氯化鎂反應(yīng)沉淀預(yù)除氨氮和磷，再泵入濃廢水收集池;兩股廢水與其他廢水自流進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。綜合調(diào)節(jié)池廢水通過提升泵提升至預(yù)水解池和UASB反應(yīng)器，進(jìn)行有機(jī)物的預(yù)分解，去除部分COD后，進(jìn)入?yún)捬醭厮?，自流進(jìn)入缺氧池脫氮，再自流進(jìn)入好氧池去除COD、TP等。好氧池出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入混凝沉淀池，添加PAC和PAM，進(jìn)一步除磷?；炷恋沓爻鏊M(jìn)入消毒池，添加次氯酸鈉消毒，出水排入市政污水管網(wǎng)。

根據(jù)設(shè)計(jì)中試，該污水站進(jìn)出口的廢水水質(zhì)見下表1。

從表1可以看出，經(jīng)“MAP沉淀+UASB+A2O+混凝沉淀+消毒”工藝處理后的制藥廢水水質(zhì)符合市政污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)要求，其中MAP法對氨氮、TP的去除率可達(dá)到95%以上。表明氨氮和TP得到沉淀去除，MAP法脫氮除磷預(yù)處理工藝的應(yīng)用是有效的，可作為生物工程制藥廢水處理工藝推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論

生物工程制藥廢水中發(fā)酵廢水和純化廢水具有COD、氨氮、總磷含量高、可生化性好等特征，初始較高的氨氮、總磷濃度，不適宜直接采用生物法處理，需進(jìn)行脫氮除磷預(yù)處理。MAP法可同時(shí)脫氮除磷，且去除率均在95%以上，預(yù)處理后廢水經(jīng)生化系統(tǒng)+化學(xué)沉淀處理后，可做到達(dá)標(biāo)排放。因此，MAP法可作為生物工程制藥廢水脫氮除磷預(yù)處理工藝推廣應(yīng)用。

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收稿日期：2020-03-16

作者簡介：王燕燕（1984-），女，漢族，碩士，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評價(jià)。