醫(yī)療污水站升級(jí)改造技術(shù)
制藥廢水成分復(fù)雜，有機(jī)物含量高，顏色深，含鹽量高，特別是生物毒性高，間歇排放，水質(zhì)水量波動(dòng)大，工業(yè)廢水處理難度大。隨著我國(guó)制藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水的處理逐漸成為重要的污染源之一。如何處理這類廢水是環(huán)境保護(hù)的一個(gè)難題。濱?？h濱海工業(yè)園區(qū)某制藥公司一期生產(chǎn)西咪替丁，二期生產(chǎn)硝呋太爾。西咪替丁生產(chǎn)中使用大量有機(jī)胺，其生產(chǎn)廢水中COD和TN含量極高。硝呋太爾是一種抗菌消炎藥物，其生產(chǎn)廢水COD濃度高，殺菌劑用量大，處理難度極大。此外，根據(jù)市場(chǎng)需求，該企業(yè)產(chǎn)品采用序批式工藝不定期生產(chǎn)，因此污水站的廢水水質(zhì)水量波動(dòng)較大。該企業(yè)污水站建成較早，已投入使用多年，技術(shù)落后，設(shè)施老化嚴(yán)重。硝呋太爾二期工程投產(chǎn)后，污水處理無(wú)法滿足廢水處理要求，改造前污水站基本癱瘓。本文總結(jié)和探討了該污水站改造的成功經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)制藥行業(yè)典型廢水的處理提供了經(jīng)驗(yàn)。
一、項(xiàng)目概述
該污水站原設(shè)計(jì)處理能力為200m3/d，其中高濃度廢水50m3/d，生活污水150m3/d。高濃度廢水根據(jù)水質(zhì)不同分為兩種，30m3/d高濃度廢水和20m3/d高氨氮廢水。采用二級(jí)處理工藝，具體工藝流程如圖1所示。
二。問(wèn)題與分析
①改造前工藝出水達(dá)不到接管標(biāo)準(zhǔn)，污水站基本癱瘓。這種處理工藝沒(méi)有充分體現(xiàn)園區(qū)分類收集和優(yōu)質(zhì)處理的要求，沒(méi)有根據(jù)高濃度廢水的特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的分類處理。對(duì)于高濃度高毒性廢水，不采用靶向毒性降解的處理工藝。所以污泥反復(fù)投加滅活，污水站癱瘓，出水達(dá)不到園區(qū)要求。
②濱海地處蘇北，一年四季氣溫變化較大，冬季水溫可達(dá)0℃以下，夏季可達(dá)25℃以上。而且藥品生產(chǎn)項(xiàng)目產(chǎn)量比較少，多采用批量生產(chǎn)，所以廢水量波動(dòng)很大。廢水處理過(guò)程耐水質(zhì)水量，溫度波動(dòng)小。對(duì)策不足。
③部分設(shè)備和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型不當(dāng)，潛污循環(huán)泵設(shè)備故障率高，故障頻發(fā)造成大量人力浪費(fèi)。污泥泵泄漏現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣。曝氣池懸浮填料選擇不當(dāng)，污泥難以成膜且占用池容積大，生化池進(jìn)出水方式設(shè)計(jì)不合理，生化池存在大量水流死角，造成池容積浪費(fèi)，水力停留時(shí)間不足。
④蒸餾釜蒸發(fā)用于高氨氮廢水，蒸汽消耗量大，成本高?；旧险舭l(fā)一噸蒸汽，要消耗1.2t左右，所以每噸水處理成本很高。冷卻塔靠近污水站，企業(yè)蒸汽冷凝水返回冷卻塔使用。冷凝水經(jīng)常溢出冷卻塔，污水站地面排水設(shè)計(jì)較差，往往導(dǎo)致污水站區(qū)域大量積水，環(huán)境較差。
⑤污水站自動(dòng)化水平低，控制不準(zhǔn)確，經(jīng)常出現(xiàn)誤操作。污水站員工文化程度低，一般操作水平低。
三。流程改造和優(yōu)勢(shì)分析
針對(duì)以上問(wèn)題，對(duì)污水站進(jìn)行升級(jí)改造。
3.1分析廠區(qū)各污水源的水質(zhì)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，廠區(qū)根據(jù)水質(zhì)的不同主要分為三類廢水:硝呋太爾高濃度廢水含有抑菌物質(zhì)，其COD濃度高，常規(guī)工藝難以處理。西咪替丁縮合廢水是典型的“兩高廢水”。也就是TN高；高COD。常規(guī)厭氧技術(shù)很難處理這種超高COD濃度廢水，厭氧過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度氨氮會(huì)抑制厭氧微生物的活性，對(duì)生化有很大毒性。西咪替丁胺化廢水由于含有抑制微生物的有毒物質(zhì)，難以直接生物降解。具體水質(zhì)和水量見(jiàn)表1。
3.2工藝改造路線的確定
在本技術(shù)方案中，將針對(duì)鹽城凱麗藥業(yè)不同類型的廢水設(shè)計(jì)不同的預(yù)處理工藝。廢水的分類收集和優(yōu)質(zhì)處理。本次改造中，凱利制藥有限公司廢水分為四類:高胺態(tài)氮廢水、硝呋太爾高濃度廢水、西咪替丁等廢水、低濃度廢水進(jìn)行優(yōu)質(zhì)處理。
對(duì)于高胺態(tài)氮廢水，考慮到該廢水的胺態(tài)氮過(guò)高，且為有機(jī)氮，極難生化處理，因此該廢水?dāng)M采用蒸發(fā)工藝。三效蒸發(fā)取代了現(xiàn)有的單效蒸發(fā)工藝。蒸餾水進(jìn)入生化處理，殘?jiān)鼮橛袡C(jī)胺，作為固體廢物處理。
硝呋太爾廢水中含有糠醛、咪唑、醛類、硫化物等對(duì)微生物有毒性或抑制作用的物質(zhì)，具有較高的生物毒性。因此，厭氧污泥應(yīng)通過(guò)微生物制劑進(jìn)行調(diào)控，以提高其耐毒性。本工程采用“高效厭氧+微生物菌劑調(diào)節(jié)”組合工藝處理難降解廢水。
西咪替丁等廢水是典型的超高濃度有機(jī)廢水，含有高濃度的醇類和有機(jī)酸，易被厭氧微生物降解。采用現(xiàn)有預(yù)處理工藝進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理后的廢水在綜合收集池中收集混合，然后進(jìn)行UASB和二級(jí)好氧處理。
3.3優(yōu)化的工藝流程見(jiàn)圖2。
3.4改進(jìn)和優(yōu)勢(shì)分析
①根據(jù)本企業(yè)高濃度廢水的不同，我單位進(jìn)一步細(xì)分了高濃度廢水的類別，針對(duì)不同的廢水選擇不同的工藝。完成分類收集和質(zhì)量處理。既響應(yīng)了園區(qū)的要求，又很好地解決了這家制藥企業(yè)廢水水質(zhì)水量波動(dòng)大、毒性高、處理難的問(wèn)題。
②針對(duì)高毒廢水，引進(jìn)我公司專有改良ic反應(yīng)器結(jié)合功能性EM菌劑的高效厭氧生化技術(shù)。IC反應(yīng)器具有大流量循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步降低污水的生物毒性，高污泥密度可以進(jìn)一步抵御有毒污水的沖擊。我公司改進(jìn)的IC反應(yīng)器抗沖擊能力強(qiáng)，特別適用于劇毒制藥廢水。
微生物菌劑是指在工業(yè)生產(chǎn)中，將目標(biāo)微生物(有效微生物)擴(kuò)大培養(yǎng)后，由聚合物微膠囊包裹的微生物制成有活力的微生物制劑，便于維護(hù)和添加，適用于市政、印染、石化等行業(yè)的廢水和黑臭水體的處理。系列功能菌(FEM)包括:耐鹽菌、去污菌(COD還原)、硝化菌(氨氮去除)、反硝化菌(TN去除)、低溫菌(5℃以下)、污泥調(diào)理菌(解毒菌和協(xié)同活化菌)。在改進(jìn)型IC反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，將具有特殊功能的EM菌劑集成到現(xiàn)有的高效IC厭氧反應(yīng)器中，提高厭氧反應(yīng)器的污泥活性、抗毒性沖擊和穩(wěn)定沉降性能，進(jìn)而可以處理超高濃度有機(jī)廢水(COD≥30000mg/L)。EIC-FEM聯(lián)合技術(shù)體現(xiàn)了“設(shè)備+調(diào)節(jié)”聯(lián)合使用的理念，避免了以往重設(shè)備輕運(yùn)行調(diào)節(jié)的治理模式，滿足了在新的環(huán)保形勢(shì)下為企業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持服務(wù)的要求。
③充分利用生產(chǎn)中的蒸汽冷凝廢水，進(jìn)一步稀釋有毒高濃度廢水的濃度，降低廢水的毒性。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不同種類廢水的分類收集，防止不同水質(zhì)混合造成水質(zhì)水量波動(dòng)，增加廢水儲(chǔ)槽，減少醫(yī)療項(xiàng)目批量生產(chǎn)造成的水質(zhì)水量波動(dòng)。
④采用大流量污泥回流工藝，增強(qiáng)生化系統(tǒng)的抗負(fù)荷和抗沖擊能力。設(shè)計(jì)中綜合調(diào)節(jié)池安裝溫度為控制系統(tǒng)，采用蒸汽直接加熱，PLC溫度自動(dòng)控制。減少水溫波動(dòng)對(duì)生化系統(tǒng)的影響。
⑤針對(duì)單效蒸發(fā)器蒸餾效率低、蒸汽消耗量大的問(wèn)題。采用三效蒸發(fā)工藝，降低噸污水處理蒸汽消耗。經(jīng)測(cè)算，用三效蒸發(fā)工藝代替原釜式蒸發(fā)噸廢水可節(jié)約蒸汽0.8t。滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，每天可節(jié)約成本3200元。
⑥用高壓板框壓濾機(jī)代替原有的板框壓濾機(jī)系統(tǒng)，污泥含水率由60%提高到80%，大大減少了污泥產(chǎn)量，進(jìn)一步節(jié)約了成本?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量每天可減少0.1t含水污泥的產(chǎn)生。
四、實(shí)際改造效果及總結(jié)
4.1轉(zhuǎn)化效應(yīng)
改造后，污水站每天處理高濃度廢水50t/d，低濃度廢水150t/d。目前運(yùn)行良好，出水達(dá)到園區(qū)出水接駁標(biāo)準(zhǔn)。出水水質(zhì)清澈，懸浮物含量低，出水COD在300左右，氨氮在10左右。經(jīng)過(guò)顯微鏡檢查，在污水中發(fā)現(xiàn)了鐘蟲(chóng)。各工段的處理效果見(jiàn)表2。
4.2轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
醫(yī)療廢水濃度高，生物毒性大，水質(zhì)水量變化大，處理難度大。因此，根據(jù)廢水的特性對(duì)其進(jìn)行分類、收集和處理是非常重要的。根據(jù)不同水質(zhì)分類收集，可以避免不同廢水混合造成水質(zhì)水量的大幅波動(dòng)，從而對(duì)后續(xù)生化工段造成較大影響。根據(jù)廢水的特性，提出有針對(duì)性的解決方案，防止工藝路線的盲目性。對(duì)于制藥行業(yè)的高生物毒性廢水，大流量外循環(huán)自改IC反應(yīng)器比UASB有很大優(yōu)勢(shì)。大流量外循環(huán)可以進(jìn)一步降低進(jìn)水毒性，高濃度污泥可以進(jìn)一步抵抗有毒物質(zhì)的沖擊。IC反應(yīng)器輔助特種菌，從設(shè)備和調(diào)節(jié)兩方面降低了廢水的生物毒性，提高了污泥的耐藥性，成功處理了含抗菌劑的制藥廢水。該方法對(duì)類似的醫(yī)療廢水處理工程具有很好的借鑒意義。此外，增加自動(dòng)化控制以保持系統(tǒng)pH和溫度穩(wěn)定，充分利用企業(yè)現(xiàn)有低濃度廢水，稀釋高毒性廢水以降低毒性，增加好氧段污泥回流也對(duì)降低制藥廢水毒性有一定作用。
污水站的設(shè)計(jì)和改造是一件細(xì)致的事情。污水設(shè)計(jì)師要充分考慮細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)自動(dòng)控制，可以降低污水處理的成本，提高生產(chǎn)效率。(來(lái)源:南京大學(xué)鹽城環(huán)境保護(hù)技術(shù)與工程學(xué)院)
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標(biāo)簽: 醫(yī)藥污水站提升改造技術(shù)