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摘要：河南某生物制药厂产生的高浓度废水，主要含三氯甲烷、甲醇、甲苯等污染物，属于难生化降解的有毒有害废水.采用“调节罐+UASB厌氧反应器+生物接触氧化+混凝沉淀”的处理工艺处理废水，处理规模为120m3/d，出水COD低于150mg/L，水质排放达到国家标准.工程实践表明，COD、BOD5去除率高达97%以上，出水SS、NH3-N、TP含量分别低于50、5、0.5mg/L，毒性和色度大幅降低，外排生产废水达到环保相关要求.
关键词：生物制药；含毒废水；UASB；生物接触氧化
制药企业常用的废水治理工艺有物理处理、化学处理和生物处理.目前，国内外均把生物处理法作为首选，对制药废水处理流程中的预处理、生物处理及深度处理技术不断革新，在废水处理及环境保护方面取得了一些成效［1-3］.某生物制药厂产生的废水主要含三氯甲烷、甲醇、甲苯等污染物，属于难生化降解的有毒有害废水，所含污染物属于致癌物质，对人类和生物均具有极大危害性，污水直接排放会引发环境污染问题［4-6］.为解决生产废水处理费用高、难以达标排放等问题，该厂对废水中的污染物进行强化深度处理，处理工程采用“调节罐+UASB厌氧反应器+生物接触氧化+混凝沉淀”的处理工艺［7-11］，处理后其化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）等指标分别达国家标准《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB21907—2008）的要求［12］.该厂处理规模为120m3/d，根据要求，该工程污水处理后出水水质满足COD≤150mg/L.
1污水污泥处理工艺流程
该生物制药企业在正常生产过程中产生的废水属于高浓度废水.根据废水水质特点，该污水处理工程采用“调节罐+UASB厌氧反应器+生物接触氧化+混凝沉淀”的处理工艺，工艺流程如图1.此工艺技术成熟可靠，经济可行，工程应用范围较为广泛。
2主要构筑物及设备
2.1调节池
调节池直径3.1m，高13.2m（卧式），铸铁材质，玻璃钢结构，功率1.5kW，池底设置穿孔管曝气搅拌系统，起搅拌作用，共2台，1用1备.调节池的主要作用是调节水质水量，由于生产废水水质水量波动较大，在增大调节罐水力停留时间的同时采用曝气装置对调节罐内废水进行搅拌，以防止废水中悬浮物沉积，并对废水进行预曝气，去除部分污染负荷［15］.
2.2UASB厌氧反应器
UASB厌氧反应器为圆柱体设备，直径6.0m，高7.5m，碳钢防腐结构，配套碳钢防腐材质三相分离器和ABS材质布水系统各1套，以及水封灌1个、电磁流量计3台及池底排泥系统.UASB工艺具有处理能力大、动力消耗低、易于调控、效率高、成本低的特点，能够去除大部分污染物，降低后续好氧工艺运行负荷［16］.
2.3生物接触氧化池
氧化池尺寸为10.5m×3.6m×4.5m，碳钢防腐结构，配套ABS材质旋切式曝气器58套，内设聚丙烯材质组合填料95m3，以及ABS材质布气系统1套.好氧工艺采用生物接触氧化技术，该工艺对废水中有机物具有较高去除效果并具有容积负荷高、耐冲击负荷能力强、操作费用低等优点［17］.
2.4二沉池
竖流式沉淀池2个，尺寸为1.8m×1.8m×4.1m，碳钢防腐结构.由配套污泥泵进行排泥和污泥回流，功率0.37kW，铸铁材质，共3台，2用1备.
2.5混凝沉淀池
混凝沉淀池分为3个部分：混凝区尺寸为1.0m×0.75m×2.3m，碳钢防腐结构，共2个；沉淀池1个，尺寸为1.5m×1.5m×3.2m，碳钢防腐结构；配套聚丙烯材质的斜管1套.深度处理采用混凝沉淀.混凝沉淀指在混凝剂作用下将废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其他物质凝聚成絮团，再经沉降设备将絮凝后的废水进行固液分离，絮团沉入沉降设备底部而成为泥浆，顶部流出色度和浊度较低的清水［18-19］.
2.6污泥贮池
尺寸为5.8m×3.5m×1.5m，碳钢防腐结构，设置曝汽装置对污泥进行搅拌.污泥在贮泥池液固分离，污泥在池底，上清液回流至调节罐，降低污泥含水率.
2.7设备间
尺寸为4.0m×3.0m×3.0m，彩钢结构，配套2台罗茨风机，1用1备；另有双室加药系统1套.
3结果与讨论
原水（Sewage）经过调节池、UASB厌氧反应器、生物接触氧化（BCO）、混凝沉淀（Coa-precipitation）等工段后，出水水质COD含量达到国家标准［12］.各工段处理效果如图2~5所示.由图2可知，生物制药废水中65%的COD由UASB反应器降解，推测本废水中的COD主要以难降解的大分子有机物组成.在难降解有机物分解为可生化性较好的有机物后，生物接触氧化反应器的出水基本可实现达标排放（≤150mg/L）.由图3可知，BOD5的变化与COD基本类似，亦说明制药废水可生化性较好，生物接触氧化反应器的出水已基本实现达标排放（≤80mg/L）［6，20］.由图4可知，生物制药废水中悬浮颗粒物（SS）在UASB、生物接触氧化池、混凝沉淀池中均有降解，UASB对SS的降解量相对较大，达到50%.由图5可知，UASB对氨氮和总磷基本没有降解能力，生物接触氧化反应器是降解氨氮和总磷的主要反应装置，其出水已实现达标排放（≤5mg/L和≤0.5mg/L）.与文献报道［21］的“调节罐+混凝沉淀+水解酸化+UASB+A/O+沉淀池”处理工艺的出水BOD5、SS分别低于150、180mg/L比较，该处理工艺出水BOD5、SS分别低于80、50mg/L，且该处理工艺对COD的去除量高达48500mg/L，可见“调节罐+UASB厌氧反应器+生物接触氧化+混凝沉淀”处理工艺具有一定的优势.
4经济分析
4.1电费
本工程装机容量15.11kW，其中备用容量为5.87kW，日耗电量为185.76kW•h-1，电价按0.6元/kW•h-1计算，则每日电费为111.5元/d.
4.2人工费
污水处理站工作人员1人，月工资2000元，折合日工资为66.7元.
4.3药剂费
投PAC、PAM等药剂，日运行费用50元.
4.4运行费用
直接运行费为228.2元/d，折合水成本为1.9元/t.经济效益：综合处理工艺所需电费、人工费、药剂费等，污水处理成本仅为1.9元/t，处理成本较低.环境效益：该企业废水处理工程能很大程度地改善外排废水水质，各项污染因子浓度值均达到相应标准，COD、BOD5去除率可达97%以上，出水NH3-N、TP含量则分别低于5、0.5mg/L，外排生产废水达到环保相关要求.
5结论
该工程所处理生物制药废水有毒有害物质含量高，属高浓度难生化降解废水.工程运行实践表明，出水COD、BOD5、SS、NH3-N、TP含量分别低于150、80、50、5、0.5mg/L，达到文献［12］要求的出水水质指标［12］.该工程处理工艺简便，效果稳定可靠，具有良好的经济效益和环境效益.
作者:赵青宁 张浩哲 刘楠 滕富华 单位:杭州昊扬市政工程有限公司 郑州轻工业大学 浙江省环境保护科学设计研究院
