MBR工藝處理制藥廢水

張博然

摘 要：MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor），是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，用超濾膜分離方法替代了傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)中的二沉池和砂濾系統(tǒng)。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜（生物膜）和合成膜（有機膜和無機膜）。與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比，MBR具有以下主要特點：出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定；可去除氨氮及難降解有機物；操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制；占地面積小，不受設(shè)置場合限制；易于從傳統(tǒng)工藝進行改造。本文介紹MBR工藝處理制藥廢水的特點并對相關(guān)處理工藝進行分析。

關(guān)鍵詞：MBR；工藝；廢水

1967年第一個采用MBR工藝的廢水處理廠由美國的Dorr-Oliver公司建成。1977年，一套污水回用系統(tǒng)在日本的一幢高層建筑中得到實際應(yīng)用。2000年初，清華大學(xué)在北京市海淀鄉(xiāng)醫(yī)院建起了一套實用的MBR系統(tǒng)，用以處理醫(yī)院廢水，目前運轉(zhuǎn)正常。MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor），是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。MBR是一種先進的污水處理技術(shù)，用超濾膜分離方法替代了傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)中的二沉池和砂濾系統(tǒng)[1-2]。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜（生物膜）和合成膜（有機膜和無機膜）。與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比，MBR具有以下主要特點：出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定；剩余污泥產(chǎn)量少；可去除氨氮及難降解有機物；操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制；占地面積小，不受設(shè)置場合限制；易于從傳統(tǒng)工藝進行改造[3-5]。本文介紹MBR工藝處理制藥廢水的特點并對相關(guān)處理工藝進行分析。

1 制藥廢水的特點

目前，工業(yè)廢水和城市生活廢水是我國水環(huán)境污染的污染源之一，含有高濃度有機廢水的污染源日益增多。制藥工業(yè)廢水主要包括合成藥物生產(chǎn)廢水、抗生素生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。制藥工業(yè)廢水的特點是成分復(fù)雜、有機物含量高、毒性大、色度深、含鹽量高、生化性很差，屬難處理的工業(yè)廢水。制藥行業(yè)廢水中含有的主要污染物有懸浮物（SS）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）、化學(xué)需氧量（COD）、氰化物及揮發(fā)酚等有毒有害物質(zhì)。

2 膜生物處理技術(shù)特點

生物處理技術(shù)具有可使生物處理單元內(nèi)生物量維持在高濃度，減少生物反應(yīng)器的占地面積；使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解；可采用反沖洗和化學(xué)清洗減緩膜通量的下降，維持MBR系統(tǒng)的有效使用壽命；分離工藝簡單，占地面積小，出水水質(zhì)好；剩余污泥產(chǎn)生量少，污泥處置費用低；能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開，可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌的生長；工藝簡單，操作方便，可以實現(xiàn)全自動運行管理等特點。

3 工程概況

某制藥股份有限公司是一家以生產(chǎn)中成藥制藥為主的企業(yè)，該公司中藥加工生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水為間歇式排放，其水量及水質(zhì)波動范圍較大，屬中等濃度有機廢水。企業(yè)主要廢水包括中藥飲片廢水主要來自藥材的清洗和浸泡水、機械的清洗水以及炮制工段的其它廢水，一般為輕度污染廢水，COD大約在200mg/L左右；提取、分離和濃縮廢水含有木質(zhì)素、木質(zhì)蛋白、果膠、半纖維素、脂蠟、木糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等化合物，膠體和固體物質(zhì)的濃度都很高。廢水具有水量間歇排放，水質(zhì)波動較大；廢水pH值波動較大；排放廢水溫度較高，帶有顏色和中藥氣味等特點。

4 工藝流程

MBR工藝處理制藥廢水主要工藝流程：原水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→生物反應(yīng)器→循環(huán)泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統(tǒng)→排入市政管網(wǎng)。MBR工藝處理制藥廢水主要設(shè)備粗格柵1臺、細格柵1臺、調(diào)節(jié)池提升泵1臺、膜組件1套、抽吸泵2臺、風(fēng)機2臺、反洗泵1臺、污泥泵1臺、調(diào)節(jié)池1臺、兼氧池、膜池、消毒池、曝氣頭。

5 運行效果

該工程于竣工后，經(jīng)過一段時間的調(diào)試運行，設(shè)備運行一切正常，并無異常出現(xiàn)；正式投入運行后，設(shè)備穩(wěn)定、出水水質(zhì)也較為穩(wěn)定，水檢測結(jié)果穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)任何超標(biāo)現(xiàn)象，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

6 討論

隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，由于制藥廢水成分復(fù)雜、有機物含量高、毒性大、色度深、生化性很差，很難處理。MBR（膜生物反應(yīng)器）處理工藝具有工藝流程簡單、處理效果穩(wěn)定、管理便利等技術(shù)優(yōu)勢。采用MBR（膜生物反應(yīng)器）處理工藝技術(shù)可避免傳統(tǒng)工藝處理廢水過程中含有部分殘留的藥物物質(zhì)，抑制了微生物的生長、繁殖，造成污泥膨脹，最終使生化處理失效的現(xiàn)象。但該工藝也存在膜容易被污染，運行一定時間后要對膜進行反沖洗并隨著運行時間增加，反沖洗的周期不斷縮短；制造成本高，能耗較高；工程建設(shè)地位于中國北方地區(qū)，冬季氣溫較低，對生物處理不利，為保證處理設(shè)施完全發(fā)揮作用，設(shè)計中對污水管道采取適當(dāng)?shù)谋卮胧┗蚱渌氐姆绞教幚?；膜材料價格較貴等缺點。隨著生產(chǎn)膜技術(shù)不斷發(fā)展，膜材料質(zhì)量不斷提高和成本不斷下降，該技術(shù)運用將越來越廣。

參考文獻

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