制药废水处理铁碳微电解-水解酸化-AO技术

　　近年来，制药废水中生物难降解有机污染物品种和数量逐步增加，对生态环境的危害日益严峻。制药废水的水质特征主要包括：COD浓度很高，生物降解性差，生物降解性低;废水中有含氮有机化合物、硫化物、有毒有机物、残留抗生素等。值得留意的是，无论是物化处置还是生化处置技术，单一处置技术难以对制药废水完成良好的处置效果。因而，对特定的水质和处置需务实现更好的处置和经济效益，需求组合和优化不同的工艺。

　　本文以某制药厂的制药废水为例，对污水处置工艺停止优化实验，在正常工艺流程前增加铁碳微电解这一过程。经过铁碳微电解对高浓度水单独停止处置，再与低浓度废水停止混合后，经过水解酸化、AO生化曝气处置进一步合成有机物。

　　1、实验水质剖析及丈量指标

　　1.1 实验废水水质

　　实验所用废水取河北某制药公司消费废水，该公司主要消费头孢菌素类合成抗生素及中间体。该公司的高浓度废水特性为有机物浓度高、pH值低、氨氮浓度高，水质动摇大，具有一定毒性。详细数据为：高浓度废水COD20000～30000mg/L，氨氮500～700mg/L，pH4～6;低浓度废水COD1500～2000mg/L，氨氮50～100mg/L，pH5～6。

　　1.2 实验流程

　　将高浓度废水进入铁碳微电解单元中，经过反响后出水再与低浓度废水停止混合，经过水解酸化单元，出水最终进入AO生化单元。

　　1.3 实验安装

　　微电解反响：2L量筒，氧气泵;水解反响：3L反响槽，搅拌器;AO反响：4L反响槽，搅拌器，氧气泵。

　　1.4 剖析办法

　　COD采用重铬酸钾法丈量;BOD采用稀释接种法丈量;pH采用梅特勒FE20酸度计丈量;氨氮采用蒸馏中和滴定法。

　　2、结果与讨论

　　2.1 微电解实验

　　2.1.1 单要素实验

　　采用铁碳复合填料(球形，Fe：C比3:1)，分别对pH、HRT、固液比为条件，找出最佳的工艺运转参数。

　　2.1.2 进水溶液pH影响的研讨

　　分别将废水的pH值调至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0，向反响器中参加1L经pH调理好的废水，参加相同体积的铁碳填料，适量曝气60min，反响后静置出水，测上清液COD指标。见图1：

　　从图1能够看出，铁碳微电解能够在不同pH条件降落低该废水COD。随同pH的降低，COD去除效果逐步增加。在pH=3的状况下，去除效率最好，到达28%。其次是pH=2的条件下，但是过于酸性的条件形成铁碳填料的加速腐蚀，惹起水体COD和色度的上升，同时亚铁离子构成絮体掩盖在电极外表影响电解反响，形成去除效率的降落。

　　2.1.3 HRT影响的研讨

　　将废水调理pH至pH=3.0，向反响器中参加1L废水，参加等量的铁碳填料，控制HRT分别为30min、60min、90min、120min，反响后静置出水，测上清液COD指标，如上图2：

　　随着微电解反响时间的延长，有机物去除效率也随同着增加。反响时间延长至90min后，去除率反而不再明显增加，微电解反响耗费了原水中的氢离子，形成pH上升，减少了亚铁离子的溶出速度，随着填料的耗费，过多的亚铁离子构成絮体，其掩盖在填料外表并降低电解反响速率。

　　2.1.4 固液比影响的研讨

　　将废水pH值调至3.0，将反响器导入1L废水，放入不同体积的铁碳填料适量曝气，控制曝气反响时间90min。不同固液比条件对COD降解效率的影响如图2所示。

　　不同的固液比中，废水COD都有降落，随着反响器中固液比的增长，废水有机污染物去除率也在同步增加，至600g/L时COD去除率提升至35%，随着固液比继续增加，COD去除率没有明显变化。选择600g/L固液比条件为最佳条件。

　　2.2 水解酸化结合A/O实验

　　水解酸化工艺的主要作用是将难生物降解的大分子有机物水解酸化为较易生物处置的小分子有机酸，以进步废水的可生化性，为后续的好氧生物处置做好准备[3]。

　　经过水解酸化单元，HRT控制24h(模仿污水站实践运转停留时间)，有机物有较好的降解效果，COD去除率20%左右。

　　2.3 A/O生化实验

　　A/O工艺是普遍应用于废水中污染物停止生物降解的工艺，工作原理就是氧化合成污水中的有机物，将氨氮、有机氮转化为硝酸根和亚硝酸根，未来自O段末端的回流液被反硝化菌在A段复原为氮气。

　　2.3.1不同回流比的影响

　　硝化液回流比是A/O工艺运转的重要参数之一，经过调整回流比调查A/O工艺COD、氨氮进出水指标以及去除率变化，如图：

　　本实验控制参数如下：A段DO≤0.5mg/L，O段DO坚持在3-5mg/L;AO阶段HRT6d(HRTA：HRTO=1:3，模仿污水站实践运转停留时间)

　　能够看出，不同回流比条件下，AO出水COD指标相差不大，都能到达91%以上，标明AO工艺在不同回流比的工况下对COD降解影响不大。但回流比增加后，氨氮去除效果加强比拟明显，其中回流比增加到300%时，对硝化作用的提升效果最好，到达98.3%。

　　2.4 最佳条件下的处置效果

　　选用上述实验中最好的工艺条件对该制药废水停止处置，经过上述实验得出该高浓度制药废水在铁碳微电解的最佳条件为pH=3.0，HRT=90min，固液比600g/L，反响后按原比例与低浓度水混合后流入后续单元中，AO回流比300%的条件下，反响后取水静置测上清液COD、氨氮指标，见图4：

　　3、结论

　　(1)此种制药废水经过铁碳微电解、水解酸化、AO生化处置后，出水指标要好于只单纯经过水解、AO工艺。

　　(2)在最适合条件下，将高浓度废水pH调理为3.0，控制固液比600g/L，反响90min的环境下，该废水COD降解率最高可到达36%，BOD/COD经过微电解反响、水解酸化反响进步至0.37，有利于后续的AO生化处置。

　　(3)经过电解反响后的高浓度水按原有比例与低浓度水配水后，经过水解酸化停留24h，进入AO工艺，在300%比例硝化液内回流后，COD、氨氮去除率分别坚持在92%和98%左右，并对后续的深度降解减轻压力。