醫(yī)藥污水站提升改造技術

　　制藥工業(yè)廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、色度深和含鹽量高，特別是生物毒性高且間歇排放，水質水量波動大，屬難處理的工業(yè)廢水。隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水治理已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水是當今環(huán)境保護的一個難題。濱海縣沿海工業(yè)園某制藥企業(yè)一期生產(chǎn)西咪替丁項目，二期建設有硝呋太爾項目。西咪替丁生產(chǎn)中大量使用有機胺，其生產(chǎn)廢水COD、TN含量極高，硝呋太爾為抗菌消炎藥物，其生產(chǎn)廢水COD濃度高且含大量殺菌劑，生物毒性高，處理難度極高且該企業(yè)產(chǎn)品根據(jù)市場需求，采用序批式無規(guī)律生產(chǎn)，因此至污水站的廢水水質水量波動極大。該企業(yè)污水站建設較早，已投入使用多年，工藝落后，設施老化嚴重，二期硝呋太爾項目投產(chǎn)后，污水處理已經(jīng)無法滿足廢水處理的要求，改造前污水站基本處于癱瘓狀態(tài)。本文總結探討該污水站的改造的成功經(jīng)驗，為我國醫(yī)藥行業(yè)典型廢水的治理提供經(jīng)驗借鑒。

　　一、工程概述

　　該污水站原設計處理規(guī)模為200m3/d，其中50m3/d高濃廢水、150m3/d生活污水。高濃廢水根據(jù)水質的不同有分為兩類，30m3/d高濃廢水、20m3/d高氨氮廢水。采用二級處理工藝，具體工藝流程見圖1。

　　二、問題與分析

　?、俑脑烨肮に嚦鏊疅o法達到接管標準，污水站基本處于癱瘓狀態(tài)。本處理工藝未充分體現(xiàn)園區(qū)分類收集分質處理的要求，未針對高濃廢水的特征進行進一步分類處理。對于毒性較高的高濃度廢水未采用針對性降解毒性的處理工藝。因此造成污泥多次投加多次失活，污水站癱瘓，出水無法滿足園區(qū)接管要求。

　?、跒I海地處蘇北地區(qū)，一年四季氣溫變化較大，冬季水溫可達0℃以下，夏季水溫可達25℃以上，且醫(yī)藥生產(chǎn)項目產(chǎn)量相對較小多采用序批次生產(chǎn)，廢水水量波動較大。本廢水處理工藝抗水質水量，溫度的波動較小。沒有充足的應對措施。

　?、鄄糠衷O備及構筑物設計選型不當，潛水污泥循環(huán)泵泵設備故障率高經(jīng)常故障造成人力大量浪費。污泥泵漏液現(xiàn)象嚴重，造成現(xiàn)場環(huán)境很差。曝氣池懸掛式填料選擇不當，污泥很難掛膜且占用很大池容，生化池進出水方式設計不合理生化池存在大量水流死角，造成池容浪費水力停留時間不足。

　?、茚槍Ω甙钡獜U水采用蒸餾釜蒸發(fā)，蒸汽消耗量大，成本高，基本上蒸發(fā)一噸消耗約1.2t的蒸汽，因此蒸汽消耗量較大噸水處理成本很高。涼水塔緊鄰污水站設置，企業(yè)蒸汽冷凝水回冷卻塔使用，冷凝水量多，經(jīng)常溢出涼水塔且污水站地面排水設計差，因此經(jīng)常造成污水站區(qū)域大量集水，環(huán)境差。

　?、菸鬯咀詣踊降?，控制不精準，經(jīng)常出現(xiàn)誤操作現(xiàn)象，污水站員工學歷層次低，普遍操作水平低。

　　三、工藝改造及優(yōu)勢分析

　　針對以上問題對污水站進行提升改造。

　　3.1 對廠區(qū)各污水源強進行水質分析

　　經(jīng)現(xiàn)場調研，該廠區(qū)根據(jù)水質差異主要分為三類廢水：硝呋太爾高濃廢水中因含有抑菌物質以及其高的COD濃度，導致采用常規(guī)工藝處理難度較大。西咪替丁縮合廢水為典型“兩高廢水”。即TN高；COD高。采用常規(guī)厭氧技術難以處理該股超高COD濃度廢水，且在厭氧過程中產(chǎn)生的高濃度氨氮將會抑制厭氧微生物的活性，對生化有較大的毒性。西咪替丁胺化廢水由于廢水中含有對微生物有抑制毒害物質，難以直接生化降解。具體水質水量見表1。

　　3.2 工藝改造路線確定

　　本技術方案將針對鹽城凱利藥業(yè)廢水的不同種類，分別設計不同的前處理工藝。對廢水進行分類收集、分質處理。本次改造擬將凱利藥業(yè)有限公司的廢水分為高胺氮廢水、硝呋太爾高濃廢水、西咪替丁及其他廢水、低濃廢水4大類進行分質處理。

　　針對高胺氮廢水，考慮該股廢水胺氮太高，且為有機氮，生化極難處理，因此針對此股廢水擬采用蒸發(fā)工藝。采用三效蒸發(fā)代替現(xiàn)有的單效蒸發(fā)的工藝，蒸餾出水進入生化處理，殘渣為有機胺，作為固廢處置。

　　硝呋太爾廢水中含有糠醛類、咪唑類、醛類、硫化物等對微生物有毒害或抑制作用的物質，生物毒性高。因此，須對厭氧污泥采用菌劑調控來提高其毒性耐受性，本工程采用“高效厭氧+菌劑調控”組合工藝，針對性處理難處理廢水。

　　西咪替丁及其他廢水為典型的超高濃度有機廢水，廢水中含有較高濃度的醇類、有機酸類物質，為厭氧微生物易降解物質。將采用現(xiàn)有預處理工藝進行前處理。經(jīng)預處理后的廢水匯總至綜合收集池收集混合后，采用UASB加二級好氧進行生物處理。

　　3.3 優(yōu)化改造后工藝流程見圖2。

　　3.4 改造提升及優(yōu)勢分析

　?、傥覇挝会槍υ撈髽I(yè)高濃廢水的差異，進一步細分高濃廢水的類別，針對不同的廢水選用不同的工藝。充分做到分類收集、分質處理。即響應了園區(qū)的要求，又很好地的解決了該醫(yī)藥企業(yè)廢水水質水量波動大、毒性高難處理的問題。

　　②針對毒性高濃廢水，引進我公司專有技術改進型IC反應器與功能型EM菌劑相結合的高效厭氧生化技術。IC反應器有大流量循環(huán)系統(tǒng)可進一步降低污水的生物毒性，高污泥密度可以進一步抵御毒性污水的沖擊。我公司改進型IC反應器耐沖擊能力強，特別適合高毒性醫(yī)藥廢水。

　　微生物菌劑是指目標微生物(有效菌)經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)擴培后，利用高分子微膠囊封裝微生物做成活菌制劑，便于保持與投加，適用于市政、印染、石化等行業(yè)廢水及黑臭水體治理。系列功能菌劑(FEM)包括：耐鹽菌、除污菌(降COD)、硝化菌(除氨氮)、反硝化菌(除TN)、低溫菌劑(低于5℃)、污泥調理菌(解毒菌劑與增效活化菌劑)。在改進型IC反應器基礎上，將具有特殊功能的EM菌劑融入進了目前最高效的IC厭氧反應器中，可提升厭氧反應器的污泥活性、抗毒害沖擊作用和穩(wěn)定的沉降性能，進而可處理超高濃度的有機廢水(COD≥30000mg/L)。EIC-FEM組合技術體現(xiàn)了“裝備+調控”的組合使用的理念，避免了以往重裝備輕運行調控的治理模式，符合新環(huán)保形勢下以扎實的技術支撐來深入服務企業(yè)的要求。

　?、鄢浞掷蒙a(chǎn)中的蒸汽冷凝廢水進一步稀釋毒性高濃廢水的濃度降低廢水的毒性。進一步對不同種類的廢水實現(xiàn)分類收集防止不同水質的混合帶來水質水量的波動，增設廢水的儲罐，減小醫(yī)藥項目序批次生產(chǎn)帶來的水質與水量波動。

　?、懿捎么罅髁课勰嗷亓鞴に?，強化生化系統(tǒng)的抗負荷、耐沖擊的能力。細化設計將綜合調節(jié)池安裝溫度控制系統(tǒng)，采用直接蒸汽加熱，PLC溫度自動控制。減少水溫的波動對生化系統(tǒng)的影響。

　?、葆槍涡д舭l(fā)釜的蒸餾效率低，蒸汽消耗量大的情況。采用三效蒸發(fā)工藝降低噸廢水處理的蒸汽消耗。經(jīng)計量，采用三效蒸發(fā)工藝代替原有釜式蒸發(fā)噸廢水可節(jié)約蒸汽0.8t。滿負荷生產(chǎn)時，每天可節(jié)約成本3200元。

　?、薏捎酶邏喊蹇驂簽V機取代原有的板框壓濾系統(tǒng)，將污泥含水由60%提高到80%，大幅降低污泥產(chǎn)生量，進一步節(jié)約成本。經(jīng)現(xiàn)場計量每天可少產(chǎn)生0.1t含水污泥。

　　四、實際改造效果及總結

　　4.1 改造效果

　　經(jīng)改造后，污水站日處理它高濃廢水50t/d，低濃廢水150t/d。目前運行良好，出水已達園區(qū)出水接管標準，出水水質澄清，懸浮物含量少、出水COD約300左右、氨氮10左右，經(jīng)鏡檢污水中發(fā)現(xiàn)鐘蟲。各工段處理效果見表2。

　　4.2 改造經(jīng)驗總結

　　醫(yī)藥廢水的濃度高、生物毒性大、水質水量變化大，處理困難。因此根據(jù)廢水的特征進行分類收集、分質處理顯得至關重要。針對于不同的水質分類收集可以避免不同廢水的混合而造成水質水量的大幅度波動，從而對后續(xù)生化工段造成巨大的沖擊。根據(jù)廢水的特性，有針對性的提出解決方案，防止工藝路線的盲目性。對于醫(yī)藥行業(yè)高生物毒性廢水，我單位采用自主改型大流量外循環(huán)IC反應器相對UASB具有較大的優(yōu)勢，大流量外循環(huán)可以進一步降低進水毒性，高濃度的污泥可以進一步抵御毒性物質的沖擊。IC反應器輔助特種菌種，從裝備和調控兩方面入手降低廢水生物毒性、提高污泥的耐藥性，成功的處理含抗菌劑的醫(yī)藥廢水，本方法對類似醫(yī)藥廢水處理項目具有很好的借鑒意義。另外，增加自動化控制保持系統(tǒng)的pH、溫度等指標的穩(wěn)定、充分利用企業(yè)現(xiàn)有低濃廢水，稀釋高毒性廢水降低毒性，加大好氧工段的污泥回流對降低醫(yī)藥廢水的毒性也有一定的效果。

　　污水站設計改造是個細致的事情，污水設計人員要細化設計充分考慮，強化自動化控制，可以降低污水處理成本，提高生產(chǎn)效益。(來源：南京大學鹽城環(huán)保技術與工程研究院)