收藏:用厌氧+好氧工艺处理含氨氮的制药废水
环境水处理
在工业生产中,制药废水中的氨氮废水一般是由氨水和无机氨组成的,这种废水可以来自化工、冶金、化肥、煤气等行业,如果不经处理直接排放,会对环境造成严重影响。因此,氨氮废水的处理尤为重要,而氨氮废水处理工艺也根据水质和污染物浓度的不同而不同。其中,常用的方法有化学沉淀法、吹脱法、传统生物法、膜分离法和离子交换法等。
常用的氨氮废水处理工艺
化学沉淀法又称MAP沉淀法,是向含有氨氮的废水中添加镁化合物和磷酸或磷酸氢盐的工艺。
吹脱法去除氨氮是通过调节pH值至碱性,将废水中的氨离子转化成氨,使其主要以游离氨的形式存在,再通过载气将游离氨带出废水,从而达到去除氨氮的目的。
传统的生物法是在各类微生物的作用下,通过硝化、反硝化等一系列反应,将废水中的氨氮转化为氮气,从而达到废水处理的目的。
膜分离是利用膜的选择渗透性,选择性地分离液体中的组分,从而达到去除氨氮的目的。它包括反渗透、纳滤和电渗析。影响膜分离的因素包括膜特性、压力或电压、pH值、温度和氨氮浓度等。
离子交换是利用对氨离子有较强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法,常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石、交换树脂等。
制药行业是污染严重的领域,多年来,采用生物发酵法生产抗生素产生的废水一直是最难处理的高浓度有机废水之一,仅靠传统的处理方法难以达到预期的效果。因此,我国及世界各国水处理工作者进行了长期不懈的研究,针对该类废水的处理方法取得了长足的进步,其中多级厌氧+好氧工艺具有较好的处理效果和稳定性。
多级厌氧+好氧工艺
据业内人士介绍,含氨氮的制药废水主要来源于发酵废液和树脂再生工序,废水中一般含有大量废渣和高浓度可溶性有机物,若不经处理排入周边江河湖泊,将造成严重的环境污染。目前,制药企业要求采用经济的方法确保其排放的水质达到国家三级排放标准,多级厌氧+好氧工艺已成为行业内常用的方法之一。
多级厌氧+好氧工艺针对的是有机物浓度高、悬浮物含量高、温度较高、废水碱性强、有一定可生化性、含有微生物抑制物质的废水,其中有机物主要包括残留粗脂肪、菌体蛋白质等。据介绍,该工艺包括预处理(格栅、调节沉淀池和中和池)、多级厌氧处理、好氧处理工艺、污泥脱水及沼气利用等环节。
其中预处理阶段是让制药废水经过格网,去除较大的悬浮杂物,防止堵塞,然后进入调节池。
调节沉淀池的作用是收集间歇、不均匀排放的各类废水,并将废水中易沉淀的物质分离出来,以利于厌氧反应的连续进行。水力停留时间按8小时计算,即池容量占日排放量的1/3。经固液分离后,70%的悬浮物被去除,20%的COD被去除。
中和池的作用是降低原水的pH值,使其适合进行厌氧反应,一般是加入盐酸来降低原水的pH值。
厌氧处理是处理高浓度有机废水较为经济的方法。据业内介绍,厌氧过程主要包括两个阶段。第一阶段,在不同厌氧微生物菌群作用下,有机物水解为有机酸等产物,同时微生物合成新的细胞;第二阶段,在专性厌氧菌—产甲烷菌作用下,将第一阶段的代谢产物转化为CH4和CO2。
在厌氧处理工艺中,一般根据原水温度采用中温厌氧反应器,反应器形式为升流式厌氧污泥床(UASB)。该设备可使大量厌氧菌聚集成颗粒污泥,悬浮于反应器中下部,与原水保持充分接触。另外,在设备顶部一般设置三相分离器,实现气、固、液的有效分离。
业内专家指出,在制药废水处理技术的关键因素方面,对于高浓度、高毒性的有机制药废水,削减有机物最有效的方法仍是传统的生化技术,而无论是厌氧还是好氧工艺,合适的食物微生物比(F/M)都非常重要。这就要求进入生化系统的废水具备一定的可生化性,负荷不能过高,综合毒性不能抑制微生物的生长。因此,在制药废水的预处理阶段,除了对水质、水量进行调控、稳定外,还应具备去除抑制生物生长物质的功能,从而提高可生化性,保证后续处理的顺利进行。