張彥波，樊江利
(天方藥業(yè)股份有限公司凈化水站，河南 駐馬店 463000)

　　摘要：采用水解酸化-UBF-CASS工藝處理高濃度抗生素廢水。重點(diǎn)介紹了UBF反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、顆粒污泥的培養(yǎng)、以及日常運(yùn)行控制。工程運(yùn)行表明在進(jìn)水ρ(COD_Cr)為7381mg／L條件下，出 ρ(COD_Cr)為268mg／L，處理水質(zhì)達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)生物制藥行業(yè)二類，處理成本為1.3元／m³。
　　關(guān)鍵詞：水解酸化；UBF；CASS；抗生素廢水
　　中圖分類號(hào)：X787　　 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　　 文章編號(hào)：1009-2455(2004)03-0060-02

　　抗生素制藥廢水由于有機(jī)物含量極高，并且廢水中含有較高的殘余抗生素，綜合水pH值較低，一直是國(guó)內(nèi)外厭氧生物處理的難題。某藥廠采用水解酸化-厭氧生物處理(UBF)-好氧生物處理(CASS)工藝處理難降解的抗生素廢水取得了成功。該工程在2003年被評(píng)為全國(guó)抗生素制藥行業(yè)唯一一家“全國(guó)環(huán)保百佳工程”。本水處理方案的關(guān)鍵是UBF反應(yīng)器的正確應(yīng)用及日常運(yùn)行管理維護(hù)工作。

1 工程概況

　　國(guó)內(nèi)某著名的螺旋霉素生產(chǎn)企業(yè)，廢水量約6000m³／d：其中約2000m³／d高濃度重液分離水和板框沖洗水；約2500 m³／d的低濃度水；其余為有機(jī)物含量很低的冷卻用水。在小試和中試的基礎(chǔ)上，工程設(shè)計(jì)采用了圖1所示工藝處理流程。

　　進(jìn)水水量約4 500m3/d，其水質(zhì)水量見(jiàn)表1：

表1 進(jìn)水水質(zhì)水量

*溶媒為一種難降解的有機(jī)溶劑，萃取螺旋霉素用。

　　工程通過(guò)三次擴(kuò)建，處理規(guī)模為4500m³／d，均順利通過(guò)國(guó)家環(huán)保局組織的竣工驗(yàn)收。全系統(tǒng)一直穩(wěn)定運(yùn)行，總排口的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)生物制藥行業(yè)二類(GB8978-1996)。表2為2003年第三季度環(huán)保局組織的例行檢測(cè)的檢測(cè)報(bào)告。

表2 2003年第三季度總排口監(jiān)測(cè)報(bào)告

2 UBF反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及運(yùn)行

2．1 UBF反應(yīng)器的設(shè)計(jì)
　　復(fù)合型厭氧反應(yīng)器(UBF)，高12m，直徑8m。在底部0．5m處有布水器，在6～8m處有軟性聚乙烯填料，在上部有三相分離器及沼氣室。具體形狀見(jiàn)圖2。本反應(yīng)器技術(shù)先進(jìn)、高效低耗，是處理本制藥廢水的關(guān)鍵技術(shù)，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
　　有機(jī)容積負(fù)荷(以COD_Cr計(jì))：5kg／(m³·d)；
　　水力停留時(shí)間：48.96h；
　　有效容積：9180m³(每個(gè)反應(yīng)器510m3，共18個(gè))；
　　COD_Cr去除率：85％；
　　沼氣產(chǎn)率：700m³／kg[COD]；
　　控制溫度：35±1 ℃。

2．2 UBF反應(yīng)器污泥的馴化
　　UBF反應(yīng)器的接種污泥為處理味精廢水的UASB反應(yīng)器排出的絮狀泥，呈深黑色糊狀，污泥的質(zhì)量濃度為15～20g／L，m(MLVSS)／m(MLSS)約0.6，沒(méi)有顆粒污泥。馴化過(guò)程分三個(gè)階段：
　?、賳?dòng)階段(45d)：污泥接種后，注入COD_Cr的質(zhì)量濃度約為500mg／L的抗生素廢水，靜止幾天后開(kāi)始間歇進(jìn)水。進(jìn)水水質(zhì)為一比一的抗生素廢水和淀粉廢水，CODCr的質(zhì)量濃度800mg／L，進(jìn)水流量為7 m³／h，進(jìn)水2h停2h。通過(guò)監(jiān)測(cè)出水COD_Cr及pH值、觀察UBF產(chǎn)氣情況，7d為一周期，緩慢地加大抗生素廢水比例、提高進(jìn)水COD_Cr的質(zhì)量濃度。 45d后已經(jīng)連續(xù)進(jìn)水，水質(zhì)為實(shí)際生產(chǎn)所排廢水加自來(lái)水稀釋，COD_Cr的質(zhì)量濃度約為2500mg／L，流量約5m³／h。出水COD_Cr，值低于1000mg／L，水封器內(nèi)有連續(xù)的產(chǎn)氣聲，調(diào)試進(jìn)入第二階段。
　?、谪?fù)荷增加階段(60d)：7d為一周期，繼續(xù)增加進(jìn)水流量，當(dāng)進(jìn)水流量達(dá)到10m3/h時(shí)，慢慢地提高進(jìn)水COD濃度。在此階段嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)水量，UBF出水COD_Cr不能高于1000mg／L，pH值不能低于6.9，脂肪性揮發(fā)酸(VFA)不能高于300mg／L。通過(guò)觀察產(chǎn)氣情況及出水COD_Cr、pH值、VFA來(lái)控制調(diào)試進(jìn)度。經(jīng)過(guò)60d，單個(gè)UBF反應(yīng)器處理水量已達(dá)200m3/d。從UBF反應(yīng)器最底部取菌泥樣觀察：已發(fā)現(xiàn)有大量顆粒污泥出現(xiàn)。
　?、鄯€(wěn)定運(yùn)行階段(30d)：進(jìn)水COD_Cr的質(zhì)量濃度約控制為5000mg／L，單個(gè)UBF反應(yīng)器進(jìn)水量控制在200 m3／d，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，平均出水COD_Cr值在600～700mg／L之間。 30d后取UBF反應(yīng)器底部菌泥觀察：幾乎全部是顆粒污泥。污泥質(zhì)量濃度(MLSS)平均達(dá)62g／L，最高的達(dá)137g／L，污泥顆粒的粒徑平均約2mm，最大的5mm。
2．3 UBF反應(yīng)器運(yùn)行的日?？刂?BR>　　反應(yīng)器日常運(yùn)行控制參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 反應(yīng)器日常運(yùn)行控制參數(shù)

　　運(yùn)行過(guò)程中，出水水質(zhì)如果有超過(guò)參數(shù)的情況，適當(dāng)降低進(jìn)水COD_Cr濃度即可。系統(tǒng)運(yùn)行幾年來(lái)，非常穩(wěn)定。即使在2002年新引入紅霉素廢水后，也沒(méi)有沖擊UBF反應(yīng)器，只是有顆粒污泥解體現(xiàn)象，不久就適應(yīng)了。表4是有代表性的UBF 1^#與UBF 2^#反應(yīng)器最底部取樣口的活性污泥量的變化情況：

表4 UFB反應(yīng)器活性污泥含量

3 全系統(tǒng)主要反應(yīng)階段運(yùn)行效率分析

　　系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，取2003年12月1日至2003年12月5日的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并做算術(shù)平均。具體見(jiàn)表5。由表5數(shù)據(jù)可以看出全部COD的77％由UBF厭氧反應(yīng)器去除?？梢?jiàn)UBF反應(yīng)器是本水處理工藝的核心。

表5 全系統(tǒng)主要反應(yīng)階段運(yùn)行效率分析

*排放標(biāo)準(zhǔn)為ρ（COD_Cr)小于300mg/L，CASS出水全部達(dá)標(biāo)。

4 工程運(yùn)行成本分析

　　廢水處理直接運(yùn)行成本費(fèi)包括水、電、汽等能源消耗費(fèi)，設(shè)備折舊費(fèi)(年折舊率按總投資的10％)，設(shè)備維修費(fèi)，化驗(yàn)及辦公費(fèi)(含藥劑費(fèi))，員工工資福利費(fèi)等，總運(yùn)行費(fèi)用為387.2萬(wàn)元。UBF反應(yīng)器產(chǎn)沼氣量4450000m³/a，此沼氣用于藥渣烘干，折合標(biāo)煤5785t,節(jié)約燃煤8102t,按現(xiàn)在的價(jià)格折合194.45萬(wàn)元。各項(xiàng)支出與收益列于表6。

表6 水處理運(yùn)行費(fèi)用分析

　　由表6可知，噸水處理成本1.30元，這在全國(guó)抗生素廢水處理中成本是比較低的。若不算固定資產(chǎn)折舊，水處理的正常運(yùn)行不需要投入資金，還略有贏余。

5 結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)6年多的穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)踐，證明了運(yùn)用厭氧復(fù)合床UBF處理高濃度抗性素廢水是一種高效低耗、先進(jìn)實(shí)用的有效技術(shù)。

作者簡(jiǎn)介：張彥波（1975-），男，河南南陽(yáng)人，助理工程師，大專，電話（0396）2833254，zhangyanbo164@hotmail.com。