高浓度制药废水深度处理综合利用工程实例
关兵1
赵春城2
郭青芳3
(1上海一环环保工程有限公司，上海201612;2贵州省遵义市汇川区团泽镇安监站，遵义563000;
3山东水利职业学院，日照276826)
COD浓度高，某医药中间体生产企业，排放的生产废水具有很强的酸性，成分复杂，色深，
有一定的盐分，可生化性差等特点。针对上述废水的特点，采用了预处理+综合处理+深度处理的
摘要
IC－SMAＲTONE工艺，组合处理工艺;预处理采用共弗氧化—预生化调节池—两级A-综合处理采用
2
兼氧－A/O－二沉工艺;深度处理采用SMAＲTTWO—终沉—复合滤池—回用水池工艺。工程实践(GB/T19923—表明，出水COD稳定在50mg/L以下，达到《城市污水再生利用工业用水水质》
2005)的规定。
关键词
1
工程概况
项目
高浓度制药废水深度处理共弗氧化A-ICSMAＲT
表1
废水设计水质及排放标准
pH3.0～4.06.0～8.06.5～8.5
DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2015.0447
山东某医药中间体有限公司，主要以研制开发抗生素中间体、头孢类原料药系列为主，排放高浓度废水水量600m/d，其废水COD浓度高、成分复杂、处理难度大。针对其水质特点，首先将高浓度废水单独进行预处理，减少了废水中有毒有害物质的浓度，降低了废水处理难度，减轻了后续构筑物处理负荷，从而保证废水达标排放，经预处理后的高浓度废
3
水和其他低浓度废水(低浓度废水水量1000m/d)一同混合进入综合处理系统。本工程废水处理采用预处理+综合处理+深度处理”组合工艺:预处理IC－采用共弗氧化—预生化调节池—两级A-SMAＲTONE工艺;综合处理采用兼氧－A2/O－二沉工艺;深度处理采用SMAＲTTWO—终沉—复合滤池—回用水池工艺。
废水设计水质及排放标准见表1，工艺流程见
3
CODBOD5氨氮TKNTPSS色度
/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/倍
65090
2051.0
10001500300
20030
高浓度废
3000010000500水低浓度废
1000
水排放标准
60
50010
8010
图1高浓度废水预处理工艺流程
图1～图3，主要构筑物及设备参数如下所示。
3
(1)共弗氧化池。1座4格，有效容积240m，
HＲT9.6h，内有共弗氧化填料2组，曝气搅拌装置4套。
檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿1617181920
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#通讯处:101500北京市密云县云经济技术开发区康宝
路2号博元装备
电话:13522253681E-mail:fang.han@peten.on收稿日期:2015－04－24修回日期:2015－07－30
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给水排水Vol.41No．102015
YHTL－80型A-IC填料6组，YHSJ相分离器6组，
－200型沼气收集系统6组，YHTS－200型沼气提
YHDL－200型导流系统6组，A-IC配套升器6组，
50GW25－10－设施1套，二级厌氧循环装置1套，
3
1.5型循环泵2台(1用1备)，扬程流量25m/h，
图2
废水综合处理系统工艺流程
10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型循环泵1台
3
(备用)，流量50m/h，扬程10m，功率3kW。
3
HＲT(6)厌氧沉淀池。1座，有效容积680m，
27.2h，50GW25－10－1.5型排泥泵2刮泥机2台，3台(1用1备)，扬程10m，功率1.5流量25m/h，kW，80GW50－10－3型排泥泵1台(备用)，流量50
图3废水深度处理工艺流程
m3/h，扬程10m，功率3kW。
3
(7)SMAＲTONE。1座，有效容积1536m，
3
d)，HＲT61h，采用可提容积负荷2.2kgCOD/(m·
(2)预生化调节池。1座2格，分为高浓度废水
调节池和低浓度废水调节池;高浓废水调节池有效
3
HＲT50h，容积1250m，内置曝气系统6套，
50FSB12.5型高浓废水提升泵3台(2用1备)，流
3
扬程15m，功率1.5kW;低浓度废水量12.5m/h，
3
HＲT50h，50QW21－10调节池有效容积1250m，
升式管式曝气器，高效微孔管曝气器12组，曝气辅
助设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量
212～24m3/h，服务面积6～8.85m/m，开孔数28
－1.5型低浓度废水提升泵2台(1用1备)，流量
21m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3
3型沉淀区回流泵2台(1用1备)，流量50m/h，扬程10m，功率3kW。
600个，气泡直径1～3mm，充氧能力1.55kgO2/h;
50GW25－10－1.5型回流泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3
3型回流泵1台(备用)，扬程10m，功流量50m/h，
率3kW;M6016型罗茨风机3台(2用1备)，风量
(3)一厌A-IC反应器。1座，有效容积2376
3
m3，HＲT95h，d)，YHGB容积负荷1.8kgCOD/(m·YHSXF－80型三相分离－80型高位布水系统6组，
YHTL－80型A-IC填料6组，YHSJ－200型器6组，
YHTS－200型沼气提升器6组，沼气收集系统6组，
YHDL－200型导流系统6组，A-IC配套设施1套。
3
HＲT(4)除硫循环池。1座，有效容积756m，30h，微曝型微孔曝气器30套，氧利用率30%，通气
32
服务面积0.75～1.5m/m，开孔数量1～12m/h，
16800个，气泡直径1～3mm，充氧能力0.65kgO2/h;50GW25－10－1.5型循环泵2台(1用1备)，流
3
量25m/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10
3－3型循环泵1台(备用)，流量50m/h，扬程10m，50GW25－10－1.5型排渣泵2台(1功率3kW，3用1备)，扬程10m，功率1.5kW。流量25m/h，
(5)二厌A-IC反应器。1座，有效容积
3
2160m3，HＲT86h，d)，容积负荷1.2kgCOD/(m·
32m3/min，压力90kPa，功率75kW，消泡系统1套。
3
(8)兼氧池。1座，HＲT27有效容积1800m，
3
h，容积负荷1.5kgCOD/(m·d)，采用可提升式曝气器，高效微孔管曝气器16组，曝气辅助设施1套，
3
池内组件1套，氧利用率30%，通气量4～12m/h，
2
服务面积1.5～2.5m/m，开孔数17000个，气泡直径1～3mm，充氧能力1kgO2/h;50GW25－10－1.53
扬程10流量25m/h，型回流泵2台(1用1备)，
m，功率1.5kW;80GW50－10－3型回流泵1台(备
3
用)，流量50m/h，扬程10m，功率3kW;和SMAＲT
SMAＲTTWO池共用风机，ONE池、A2/O生化池、消泡系统1套。
3
(9)A2/O生化池。1座，有效容积1260m，
3
HＲT18.9h，容积负荷0.6kgCOD/(m·d)，采用可提升式曝气器，高效微孔管曝气器10组，曝气辅助
YHGB－80型高位布水系统6组，YHSXF－80型三
设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量6
2
～18m3/h，服务面积1.75～3.0m/m，开孔数
给水排水
Vol.41
No．10
2015
63
19200个，气泡直径1～3mm，充氧能力1.25kgO2/h;50GW25－10－1.5型污泥回流泵2台(1用1
80GW50－10－3型回流泵1台(备用)，备)，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW;50GW25－10－1.5
3型混合液回流泵2台(1用1备)，扬程流量25m/h，10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型回流泵1台3(备用)，流量50m/h，扬程10m，功率3kW;和SMAＲTONE池、SMAＲTTWO池共用风机，兼氧池、
水设备1套。
2系统的启动与运行情况2.1
预处理
本项目废水属于高浓度、难降解的毒性废水，水
［13，14］
，质成分复杂废水中含有乙酸乙酯、二氯、甲醇、丙酮、硫酸钠、氯化钠等物质，处理起来有一定的
难度，为此对废水首先进行预处理，降低废水中COD、氨氮等有毒有害物质的浓度，将大分子物质转化为小分子物质和容易降解的物质，从而保证了后
［15］
续废水处理构筑物的正常运行。预处理采用共IC－SMAＲTONE弗氧化—预生化调节池—两级A-工艺。2.1.1
预处理工艺
高浓度废水进入共弗氧化池，在共弗氧化池内
消除COD等大部分污染物质的同时提高可生化性，之后进入预生化调节沉淀池均匀水质和均衡水量，
IC反应器进行厌氧处理;然后由泵提升进入两级A-在厌氧反应器内实现大分子物质降解为小分子物质
的转换，同时提高废水的可生化性;厌氧处理后出水经厌氧沉淀后进入SMAＲTONE池。2.1.1.1共弗氧化池
预处理保证污水水质和水量不产生大的波动，减轻后续构筑物的处理负荷。因生产废水为酸性废水，所以废水首先进入共弗氧化池。共弗氧化池包括预氧化、中间水池和混凝沉淀;采用下进上出的进水方式，预氧化出水进入中间水池，再进入混凝沉淀池，混凝沉淀池为多级反应和斜管沉淀池的组合而成。共弗氧化池内有科恩特多元共弗氧化反应填料，是新一代酸性废水预处理装置。共弗氧化的含义是它利用共弗微电池原理，自发产生电化学共弗氧化还原、电附集、催化、混凝等综合作用，通过在装置内形成无数微小共弗原电池，在阴极产生具有很高活性的新生态H·和·OH自由基，有效利用微环·自由基的微酸性和·OH自由基的微氧化境中H性，能够有力地破坏部分有机分子的结构，达到降低COD目的。而在原电池的阳极溶出的亚铁离子，是具有较强络合能力的中心离子，同时反应中产生的Fe2+－Fe3+体系具有很强的吸附－絮凝特性，通过降低ζ电位压缩双电层混凝，最终达到净化水质的目的。反应器中采用的填料为新型复合材料科恩
消泡系统1套。
3
(10)二沉池。1座，HＲT有效容积900m，13.5h，GSL－16型周边传动刮吸泥机1台，50GW25－10－1.5型排泥泵2台(1用1备)，流量25m3/h，扬程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3
3
流量50m/h，型排泥泵1台(备用)，扬程10m，功
率3kW。
3
(11)SMAＲTTWO。1座，有效容积960m，
3
HＲT13.6h，采用容积负荷0.48kgCOD/(m·d)，
可提升式曝气器，高效微孔管曝气器8组，曝气辅助设施1套，池内组件1套，氧利用率30%，通气量12
2～24m3/h，服务面积6～8.85m/m，开孔数28600
个，气泡直径1～3mm，充氧能力1.55kgO2/h;80GW50－10－3型污泥回流泵5台(3用2备)，流
3
量50m/h，扬程10m，功率3kW;80GW50－10－3
3型混合液回流泵3台(2用1备)，扬流量50m/h，
A2/程10m，功率3kW;和SMAＲTONE池、兼氧池、
O池等共用风机，消泡系统1套。
3
(12)终沉池。1座，HＲT12有效容积800m，h，GSL－16型周边传动刮吸泥机1台，50GW25－10
3
－1.5型排泥泵2台(1用1备)，扬流量25m/h，程10m，功率1.5kW;80GW50－10－3型排泥泵1
3
台(备用)，扬程10m，功率3kW。流量50m/h，
3
(13)复合滤池。1座，配备高有效容积180m，效过滤装置2套，反冲洗装置2套。
3
(14)回用水池。1座，GSL有效容积1056m，－16型周边传动刮吸泥机1台，80GW60－25－7.5
3
型回用水泵2台(1用1备)，流量60m/h，扬程25m，功率7.5kW。
3
(15)污泥浓缩池。1座，NZ有效容积353m，－10型周边传动浓缩机1台，G30－2型螺杆泵13台，流量5m/h，扬程1.2MPa，功率3kW;污泥脱
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给水排水Vol.41No．102015
特，科恩特材料为颗粒状，10mm，无毒、无腐蚀
3
具性，含铁、锰、碳等物质，堆积密度为1750kg/m，有多孔、材料分布均匀、比表面积大的特点。由于采
用独特制造工艺，因此与废水的接触面积大，反应均匀，不会产生板结。安装时安放在滤板上，并有曝气微微搅拌。经过前级处理的废水再进行中和反应，使废水中的金属离子等形成可沉淀颗粒，最后经过混凝反应使可沉淀颗粒凝聚成易于沉淀分离的絮状沉淀物。2.1.1.2
预生化调节池对于工业废水来说，其水质水量都是随时间变
［3］
(3)流化性能好，反应器处于完全混合升流状
态。反应器内的载体参与循环流动，载体流化具有良好的均匀性。
(4)利于颗粒污泥的培养形成。通过设置循环装置和预调节池，可以控制和提高升流速度，利于颗
［9］
粒污泥的形成。
(5)处理效果稳定。反应器中上部内置厌氧固定床，与流动床形成互补关系，处理效果更佳稳定。2.1.1.4
SMAＲT工艺
SMAＲT工艺为了给生物好氧氧化法处理工艺
，工业废水的变化幅度一般比较大。
为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对化而变化的
废水的水量和水质进行匀和。水量及水质的调节均化减少生化处理过程中可能产生的冲击负荷;同时起曝气预酸化作用，促进絮凝，提高悬浮物与废水可生化性。调节池的作用是:①对水量、水质起调节作用，使进入后续构筑物的水量、水质比较均匀;②通过曝气起搅拌作用，使悬浮的颗粒、污泥等物质不产生沉淀;③通过曝气，初步去除部分有机污染物，同时对废水中的氨氮进行吹脱处理，减小后续处理负荷;④将生化系统剩余污泥注入调节池，不适应高浓度废水的微生物将被淘汰甚至成为其他微生物的食物，在这个过程中实现污泥的减量化;⑤在调节池末端设沉淀回流，形成预生化系统，适应高浓度废水的微生物得到生长和繁殖，实现对高浓度废水的预生化作用。2.1.1.3A-IC反应器
A-IC厌氧工艺是新一代厌氧生物处理技术［1］，现已广泛应用于制药、造纸、化工、酿酒等高浓度废
IC具有高负荷、水;A-高去除率、投资小和可作为能A-IC反应器特点有以下几点:源净生产等优点，
(1)耐高负荷。对于高浓度废水尤其是制药、IC反化工废水，其可生化性低，难以处理，而采用A-应器处理废水中难降解的物质，提高了废水的可生化性，利于后续构筑物的处理。
(2)耐冲击性强。普通的厌氧反应器受冲击后IC反应器在受到极易导致反应器的启动失败，而A-冲击后再恢复到原有的去除效果，历时为普通厌氧反应器的1/2。
创造良好的进水水质条件，采用微氧、兼氧和缺氧法
［2］
对该废水进行强化处理。此强化处理也可代替COD、SS、BOD5都物化法中的混凝沉淀法，对色度、
微氧能有效去除。微氧相比于单纯的好氧或厌氧，体系中微生物的种类更加全面，各种微生物相互协
同，共同完成降解功能。微氧是微量曝气，DO为1.0mg/L，HＲT为36h，DO兼氧是曝气交替进行，为0.3～1.0mg/L，范围内HＲT为12h，缺氧是无曝DO＜0.3mg/L，HＲT为12h。SMAＲT工艺主要气，
是去除废水中难降解物质，好氧与厌氧环境在同一反应器中同时存在，使得微生物的代谢中间产物传质及时，氧化与还原作用可同时发生，可使一些难降解物质得到有效降解。SMAＲT工艺在现实运行中达到了很好的效果，建设和运行费用也比较少，降低MLSS控了废水的运行成本。污泥回流比为100%，
SV30为15%～25%。制在2500mg/L，2.1.2
预处理的启动和运行
在预处理工艺启动过程中，共弗氧化池的反应
主要是控制好进水的pH在3左右，而且通过预氧化反应后废水的pH会升高，并且去除了大部分难降解物质。废水经预氧化处理后再进入预生化调节沉淀池，废水在调节池内进行水质均衡和微调pH
IC反应器。接种污泥的数量和活性后便可进入A-IC反应器成功启动的重要因素。本工程是影响A-IC反应器投加厌氧颗粒污泥和所用接种污泥为A-城市污水处理厂消化池污泥，投加污泥量按容积比
为30%，这样既缩短了启动时间又利于微生物的培养。
2.1.3污泥接种
A-IC反应器中污泥存在形式分为絮状污泥和
给水排水
Vol.41
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