硫酸新霉素发酵废水处理厌氧UASB+A/O法

　　对于有机废水的处理，根据废水中的污染物浓度不同，采取的处理工艺也不同。对于中、低浓度有机废水多采用好氧工艺进行处理。对于高浓度有机废水国内外通常采用“厌氧―好氧”生化工艺进行处理，即高浓度有机废水首先通过厌氧法处理，去除废水中的大部分COD有机物，然后再经过好氧法对废水中剩余的有机物进行进一步净化。目前，厌氧法多采用上流式厌氧污泥床反应器，该反应器具有生物持有量大、负荷高、运行效果好等优点。特别是通过有效地控制措施，使反应器污泥实现颗粒化后，其运行效能将大大提高。一般情况下，高浓度有机废水中的氨氮浓度较高，废水中的含氮有机物经过厌氧氨化作用，使厌氧出水中的NH3-N浓度进一步提高，而后续采用普通的好氧处理法对NH3-N的去除效果较差，排水往往存在NH3-N不达标现象。

　　含NH3-N有机废水多采用生物法进行处理，主要处理工艺有氧化沟工艺、SBR工艺、缺氧/好氧(A/O)工艺、厌氧/缺氧/好氧(A/O)工艺等。其中：氧化沟工艺、SBR工艺氨氮去除率较低，适用于处理含NH3-N和有机物浓度较低的废水;含NH3-N和有机物浓度较高的废水多采用A/O工艺进行处理;含浓度较高NH3-N和有机物浓度较高的废水多采用A/O工艺进行处理。

　　1、处理部分

　　1.1 硫酸新霉素来源及水质

　　硫酸新霉素的生产过程及废水的产生情况如下：

　　硫酸新霉素生产过程为原始菌种依次经过一、二级种子培养接种到发酵罐进行好氧发酵。发酵原料主要为糖、玉米浆、无机盐等营养成分。发酵液经过滤分离出菌丝，经过离子交换提取、精制、结晶、干燥制得硫酸新霉素。

　　生产过程中产生的废水主要为经离子交换回收有效成分后排出的提炼废液、离子交换柱再生产生的酸碱废水和设备冲洗水。硫酸新霉素提取废液、酸碱废水、设备冲洗废水等需要进入污水处理站进行处理。

　　进入污水处理站的水质水量情况见表1。

　　实际设计进水水质标准：

　　水量 1000m3/d

　　COD 8000mg/L

　　NH4-N 500mg/L

　　1.2 试验仪器及试剂

　　仪器：pHS-2F型pH计， ALC-1100.2型Acculab电子天平， MultiNC2100型TOC分析仪， 5B-6C型(V8版)四参数水质分析仪， FLX300型便携式溶氧仪。

　　试剂：重铬酸钾;双氧水;硫酸亚铁;高效微生物;硫酸汞;碘化钾等。

　　1.3 处理方法

　　1.3.1 厌氧+A/O法处理工艺流程

　　废水处理系统包括：废水预处理系统、厌氧处理系统、沼气计量系统、A/O处理系统、芬顿深度处理系统、污泥处理系统。

　　拟建污水处理站的废水处理工艺流程见图1。

　　①废水预处理系统。

　　排入集水池的硫酸新霉素废水经提升泵进入调节池进行水质的均衡和水量的调节。提升泵将根据集水池的水位状况进行自动开启和关闭。如果进入集水池的废水pH值低于6或高于7，pH自动控制系统将会向废水中投加一定量的NaOH或酸，使进入调节池废水的pH值稳定在6-7以上。

　　②厌氧处理系统。

　　调节池中的废水经泵进入换热器，升温后从底部进入厌氧反应器，厌氧反应器温度控制在35±1℃。根据厌氧反应器的温度状况设定进水温度，温度控制系统将根据设定值自动调节蒸汽的用量，使厌氧反应器的进水温度控制在要求范围内。在厌氧反应器中，厌氧菌群将废水中大部分有机物转化为沼气(CH4和CO2)，部分转化为微生物和热能。在厌氧反应器上部的三相分离器中，混合液完成气(沼气)、固(污泥)和液(废水)的分离。沉淀区的沉降污泥回流到反应区;厌氧反应器出水经厌氧沉淀池分离挟带的污泥后进入后续的A/O处理系统;厌氧反应器排出的沼气进入沼气计量系统。

　　③沼气计量系统。

　　厌氧反应器排出的沼气依次经水封罐、缓冲罐、流量计计量后进入沼气脱硫系统。流量计可以在现场和操作室同时显示对应厌氧反应器所产沼气的瞬时流量和累计流量，并进行记录。

　　1.3.2 工艺特点说明

　　①采用的处理工艺多项技术是技术单位的研究成果，并已成功地应用于淀粉、制药、柠檬酸、味精和有机化工等高浓度有机废水的处理，均通过环保主管部门的验收，并获得7项国家、省、部级科技进步奖。

　　②工艺采用的厌氧反应器是第三代新型高效生物反应器，根据进出水COD浓度和产气量合理设计反应器径高比。其关键部分―、三相分离器和配水系统是技术单位的研究成果。应用结果表明，三相分离器气、固、液分离效果好;配水系统有效地解决了反应器布水不均及堵塞问题。反应器的各项技术、经济指标均居国内外领先水平。

　　③A/O池结构紧凑，处理效果好。

　　④工艺简单灵活，运行稳定可靠，基建投资少，运行费用低。

　　⑤本技术根据废水的水质特征，正常情况下，采取的运行方式可不对厌氧反应器进水进行pH值调节，降低了废水的处理费用。

　　1.3.3 处理控制参数

　　1.4 分析方法

　　试验中检测分析项目有：CODcr采用重铬酸钾法测定、氨氮采用蒸馏法测定、盐度利用盐度计、pH用pH计进行测定、DO利用溶氧仪进行测定、SV30静沉测定等，分析方法采用国家标准推荐方法执行。

　　2、结语

　　硫酸新霉素废水中的污染物以有机物为主，且属天然物质，可生化性一般、浓度高，但可以很好的进行厌氧处理，厌氧处理后好氧处理比较容易进行。NH3-N浓度较高，在硝酸盐和亚硝酸盐进行反硝化过程中要4倍总氮的有机物与其配合，才能发生反硝化反应，使总氮得以去除。本工程拟采用“厌氧(UASB)―A/O(活性污泥法)组合工艺，不仅可有效地去除废水中的有机物，而且通过A/O系统也可使废水中的NH3-N得到较好地净化，实现废水达标排放。其拥有处理工艺简单、控制简单、出水效果稳定等优点。

　　从进、出水的数据及运行的稳定性上来说，厌氧系统进水COD浓度稳定在8000mg/L、氨氮浓度在500.0mg/L,厌氧系统对COD的去除率有85%、氨氮浓度升高了约100.0mg/L，升高的这部分氨氮是废水中的有机氮转化成氨氮。此时，A/O系统对COD的去除率有87.5%、对氨氮的去除率稳定维持在95%的水平。本次处理达到了业主对排放指标的要求。采用湿式氧化法工艺进行脱硫净化，系统的H2S去除率达到99.2%以上，沼气中的H2S的浓度达到0.1g/m3以下，净化后的沼气用于锅炉燃烧生产蒸汽回用于公司生产，具有明显的经济效益和环境效益。