制藥廠運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生大量廢水，且構(gòu)成十分復(fù)雜，包含非常多的有機(jī)污染物，無(wú)法快速實(shí)現(xiàn)生物降解。對(duì)于制藥廢水處理的方法比較多樣化，例如混凝沉淀、生物處理等。現(xiàn)如今，人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)提出了非常高的要求，所以制藥廢水處理與回用也成為相關(guān)人員關(guān)注的焦點(diǎn)，地方環(huán)保局也對(duì)制藥廠廢水零排放提出了要求。鑒于此，使用合適的技術(shù)工藝實(shí)現(xiàn)制藥廢水零排放這一要求非常必要。

1背景介紹

位于鄱陽(yáng)湖流域，2016年出現(xiàn)氮磷富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，在此之后有關(guān)部門便提出了氮磷生產(chǎn)廢水零排放的規(guī)定。制藥廠在之后的作業(yè)過程中，廢水必須深度處理，實(shí)現(xiàn)其循環(huán)利用與零排放的目標(biāo)。要達(dá)到這一目標(biāo)，該制藥廠使用普通生化法處理氮磷有機(jī)廢水，但是所獲得的效果不理想，但是如果采用膜法處理卻會(huì)引發(fā)膜污染問題。經(jīng)過研究之后，采用凝沉淀、反滲透、生化、三效蒸發(fā)器這種組合型工藝，獲得了非常顯著的效果。

2制藥廢水情況分析

2.1水量與水質(zhì)

上述案例中的制藥廠排放廢水水質(zhì)特點(diǎn)為：有機(jī)物濃度、氮磷含量高，可生化性特征良好。水質(zhì)指標(biāo)如下：COD（mg/L-1）≤9000；BOD（5mg/L-1）≤450；TP（mg/L-1）≤8；TN（mg/L-1）某制藥廠≤45；SS（mg/L-1）≤400；電導(dǎo)率（μS·cm-1）≤4000；pH為6~9,設(shè)計(jì)處理水量是每天400t。處理之后回用水水質(zhì)要求如下：COD（mg/L-1）≤40；TP（mg/L-1）≤0.01；TN（mg/L-1）≤0.04；SS（mg/L-1）≤1；電導(dǎo)率（μS·cm-1）≤200；pH為6~8。

2.2廢水情況分析方法

COD測(cè)定、BOD測(cè)定、SS測(cè)定、pH測(cè)定、電導(dǎo)率測(cè)定、總氮測(cè)定分別使用重鉻酸鉀法、5日培養(yǎng)法、重量法、玻璃電極法、電導(dǎo)率儀法以及堿性過硫酸鉀紫外分光光度法[1]。分析與檢出限0.06mg／L，總磷檢測(cè)使用過硫酸鉀消解——鉬酸銨分光光度法，檢出限0.02mg／L。

2.3操作基本流程

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)廢水污染物所包含元素，即有機(jī)物和氮磷等。氮磷、有機(jī)物有非常高的濃度采集廢水后必須以pH調(diào)整其濃度，并且摻加藥品進(jìn)行混凝與沉淀，出水之后重新調(diào)整pH值，直到其顯示為中性，將其放置缺氧池和膜生物反應(yīng)池當(dāng)中，發(fā)揮生物代謝這一作用，消除有機(jī)物與氮磷。使用保安過濾器和RO系統(tǒng)完成出水的深度處理，最終所得淡水可直接回用。

2.4分析應(yīng)用設(shè)備與設(shè)施

2.4.1調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池主要作用是負(fù)責(zé)收集、儲(chǔ)存、生產(chǎn)廢水，建筑結(jié)構(gòu)為鋼混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯FRP，有效容積是315m3。水力停留時(shí)間是

24h[2]。2.4.2pH調(diào)整池在廢水中摻入堿，使pH可以調(diào)整到合適數(shù)值，有效容積是8.0m3，水力停留時(shí)間是0.5h。

2.4.3混合池

池中加入混凝劑后使用機(jī)械進(jìn)行攪拌，確保污染物能夠以混凝劑作為凝聚核心，再利用水解與吸附等作用將比較大的顆粒物凝結(jié)。混合池的有效容積是8.0m3，水力停留時(shí)間是O.5h。

2.4.4缺氧池

缺氧基礎(chǔ)上，廢水內(nèi)大分子有機(jī)物會(huì)通過微生物水解酶的降解作用，使其成為小分子物質(zhì)，如此一來(lái)可以提高可生化性。同時(shí)，缺氧條件下反硝化細(xì)菌會(huì)繼續(xù)生存、繁殖，可以達(dá)到脫氮這一效果，有效容積為150m，水力停留時(shí)間是12h。

2.4.5MBR池MBR池主要包括膜組件、膜機(jī)架、膜出水泵、膜反洗泵、鼓風(fēng)機(jī)、PLC自控系統(tǒng)、清洗加藥系統(tǒng)。其中，MBR膜組件是偏氟乙烯材質(zhì)中空纖維膜，膜孔徑是0.25+0.35m，膜通量是10．4L/(m2·h),最大跨膜壓差是80kPa。處理規(guī)模設(shè)計(jì)為12.8h，并且24h不間斷運(yùn)行，有效容積是310m3，水力停留時(shí)間為24h。

2.4.6中間水池

之前幾個(gè)處理結(jié)束之后，廢水會(huì)被排放到中間水池進(jìn)行儲(chǔ)存，中間水池有容積為10m3的PE水箱、2臺(tái)提升泵，水力停留時(shí)間是0.7h[3]。

2.4.7保安過濾器

保安過濾器這一設(shè)備可以去除濁度＞1度的細(xì)小微粒，符合之后相關(guān)操作工序?qū)τ谶M(jìn)水提出的要求。保安過濾器內(nèi)設(shè)置了5μm過濾器，負(fù)責(zé)截?fù)踹^濾器穿透物，RO膜內(nèi)放置了大流量折疊式濾芯，單只濾芯處理量是35m，濾芯數(shù)量為3支。

2.4.8RO系統(tǒng)

RO系統(tǒng)主要涉及到一級(jí)與二級(jí)RO系統(tǒng)。其一，一級(jí)RO系統(tǒng)內(nèi)有RO膜元件、膜殼、高壓泵、加藥系統(tǒng)以及濃水箱等。RO膜元件是聚酰胺抗污染反滲透膜，其處理規(guī)模為13m3／h，且24h不間斷運(yùn)行，整體產(chǎn)水率為75％。而二級(jí)RO系統(tǒng)內(nèi)則包含RO膜元件、高壓泵、加藥系統(tǒng)等。

2.4.9三效蒸發(fā)器

三效蒸發(fā)器包括一、二、三效蒸發(fā)器與分離器、水環(huán)式真空泵、一效強(qiáng)制循環(huán)泵、二、三強(qiáng)制循環(huán)泵、出料泵、冷凝水泵組件，運(yùn)行操作應(yīng)用平流三效蒸發(fā)這一方法，也就是在各效中加入原水，從各效底部排出濃縮液，自蒸氣流向從第一效流到二效與三效。處理規(guī)模設(shè)計(jì)為5.0t/h，每日運(yùn)行時(shí)間為18h[4]。

3制藥廢水零排放技術(shù)應(yīng)用效果

廢水處理與回用系統(tǒng)在該制藥廠中投入使用，各個(gè)處理工藝段的實(shí)際運(yùn)行情況如下：COD（mg/L-1）原水為620~810，混凝沉淀出水為470~600，生化系統(tǒng)出水為40~53，二級(jí)RO摻水為2~4，蒸發(fā)器冷凝液為77~80；TP（mg/L-1）原水為6.0~9.1，混凝沉淀出水為1.5~2.0，生化系統(tǒng)出水為0.7~1.1，二級(jí)RO摻水≤0.01，蒸發(fā)器冷凝液為0.2~0.5；TN（mg/L-1）原水為18.0~36.0，混凝沉淀出水為16.1~30.1，生化系統(tǒng)出水為2.2~3.1，二級(jí)RO摻水≤0.05，蒸發(fā)器冷凝液為0.1~0.9；SS（mg/L-1）原水為120~280，混凝沉淀出水為46~61，生化系統(tǒng)出水為4~6，二級(jí)RO摻水≤1，蒸發(fā)器冷凝液≤1；BOD（5mg/L-1）≤400；SS（mg/L-1）≤300；電導(dǎo)率（μS·cm-1）原水為2110~2600，混凝沉淀出水為2115~2500，生化系統(tǒng)出水為2000~2512，二級(jí)RO摻水13~16，蒸發(fā)器冷凝液155~170；pH為原水為6.30~7.55，混凝沉淀出水為8.05~8.50，生化系統(tǒng)出水為7.42~7.66，二級(jí)RO摻水6.33~7.0，蒸發(fā)器冷凝液7.25~7.6。其中二級(jí)RO系統(tǒng)出水與生產(chǎn)工藝要求的用水水質(zhì)規(guī)定完全相符，TP、TN與檢出限相比較低，一級(jí)RO系統(tǒng)的產(chǎn)水率非常穩(wěn)定的保持在70％。二級(jí)RO系統(tǒng)產(chǎn)水率必須控制在80％，使用蒸發(fā)器冷凝液和二級(jí)RO進(jìn)行濃水采集，隨后再次回到中間水池，即所謂的制藥廠生產(chǎn)廢水零排放操作。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，第一，建議使用混凝沉淀+缺氧+MBR+Z的方式，滿足生產(chǎn)工藝用水水質(zhì)規(guī)定；第二，缺氧池內(nèi)增設(shè)生物填料，加強(qiáng)脫氮效果。混凝與生化系統(tǒng)能夠有效去除總磷、總氮；第三，一級(jí)RO的產(chǎn)水率是70％，二級(jí)RO的產(chǎn)水率是80％。如果進(jìn)水COD保持在620~810mg／L，二級(jí)RO產(chǎn)水COD是2~4mg/L，去除率在99.3~99.7％，且進(jìn)水電導(dǎo)率是2110~2600μS/cm時(shí)，出水電導(dǎo)率為2115~25000μS/cm，脫鹽率在993~99．5%之間。

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