CN111732276A - 一种抗生素废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种抗生素废水处理工艺，属于水、废水或污水的多级处理技术领域。待处理抗生素废水依次经纳滤膜组件、配水池、厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理后，排出，待处理抗生素废水经离心泵泵入纳滤膜组件；配水池设置有加药罐；厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理中分别填充有活性炭和/或聚氨酯填料，接种耐盐复合菌。将本申请应用于高盐抗生素废水处理，解决了传统生化方法处理高盐有机废水时适应性差、耐负荷冲击能力弱、成本高的问题。

Description

一种抗生素废水处理工艺

技术领域

本申请涉及一种抗生素废水处理工艺，属于水、废水或污水的多级处理技术领域。

背景技术

目前，随着化工生产、制造业的发展，高盐废水产生规模也不断变大，主要来自印染、纯碱制造、制药、食品加工以及煤化工和石油化工等生产过程，高盐废水规模化达标处理的同时达到成本低廉仍然存在一定的技术瓶颈。上个世纪 50 到 80 年代，处理高盐废水主要以多级闪蒸和低温多效蒸发等蒸馏法为主，不断开展电渗析、低温冷冻等技术进行产业化应用；到上个世纪末，高盐废水处理技术以蒸馏法和反渗透法为主，蒸馏法的应用范围大于反渗透技术，但随着高盐废水处理技术的快速发展，反渗透技术应用领域超过了蒸馏法技术。目前，膜法和蒸馏法成为高盐废水处理的主要技术。随着国家新环保法、水污染防治行动等一系列严格环保政策的落实，废水、污水和浓盐水的流向已经成为各个生产企业的难题，这关系到企业的生存和发展。因此，关于高盐（总盐≥28000mg/L）废水处理技术的研究亟待突破，有效的高盐废水处理方法迫在眉睫，探索高盐废水的处理方法和技术已成为废水处理的重中之重。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种抗生素废水处理工艺，该工艺为物化-生化耦合工艺，采用特有的耐高盐的微生物复合菌群，该方法解决了传统生化方法处理高盐有机废水时适应性差、耐负荷冲击能力弱、成本高的问题。

所述耐高盐的微生物复合菌群（即耐盐复合菌）为微生物复合嗜盐菌群，通过自然和人工筛选产出的菌种，经过一段时间的驯化培养，反复分离纯化优势嗜盐菌，培育出对污染物具有较好去除能力的高效活性微生物。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种抗生素废水处理工艺，待处理抗生素废水依次经纳滤膜组件、配水池、厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理后，排出，待处理抗生素废水经离心泵泵入纳滤膜组件；纳滤膜组件处理后的废水COD浓度≤8500mg/L，总盐浓度≤28000mg/L，总氮浓度≤400mg/L，所述配水池设置有加药罐，用于添加酸碱，以调节配水池中废水pH为7.5~8.5；厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理中分别填充有活性炭层和/或聚氨酯层，接种降解有机物的耐盐复合菌，在活性炭填料、聚氨酯填料表面形成高活性的微生物膜，活性炭层和/或聚氨酯层附着有碳化菌、亚硝化菌、硝化菌和水解酸化菌，以高效降解废水中的污染物；所述序批式活性污泥池、好氧池、微生物膜反应器和曝气生物滤池底部均设置有曝气装置，维持废水溶解氧＞4mg/L；好氧池与沉淀池之间设置回流泵，实现废水在好氧池与沉淀池之间回流。

本案抗生素废水处理工艺整体分为两个阶段：纳滤膜组件和配水池为预处理阶段；配水池以后的为生化处理阶段，各阶段的具体工作原理描述如下：

a、从整体上来讲，物化与生化耦合的工艺，不但可以在较高总盐浓度条件下，对抗生素废水中的COD有较好的去除效果，同时对总氮也有明显的去除效果，处理后废水可以达到排放标准。同时，可以节省大量药剂费、动力能耗，避免废水处理过程中产生的二次大气污染。

b、纳滤膜组件为预处理的物化阶段，高盐抗生素废水进入纳滤膜处理系统，经过该过程处理后，废水中的大分子易制毒有机物去除率可达到98%以上，其COD可大幅度降低，进而生化性提高；出水总盐含量没有变化。经过纳滤膜组件去除抗生素废水中的大部分大分子毒性物质，并经过离心泵进入生化处理阶段，控制配水池中废水COD浓度≤8500mg/L，总盐浓度≤28000mg/L，总氮浓度≤400mg/L，通过酸碱加药罐调节进水pH为7.5~8.5。

c、经物化预处理后的废水进入配水池中，对废水的水质、pH进行调节并混匀（通过和生活废水、生产低浓废水等混匀），因废水经过纳滤膜组件处理，进入生化系统之前不需要常规的去除沉淀物工艺。配水池为连续进水配水，进水泵、电磁流量计连锁控制控制进水量，配备比例调节阀的酸碱调节槽和配水池内pH连锁控制进水水质。

d、废水经配水池处理后进入生化处理阶段，生化处理阶段又包括两个阶段，第一阶段为废水的初步生化处理阶段，依次包括：厌氧折流反应池、序批式活性污泥反应池（在同一反应池中，按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法，简称SBR法，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，其主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合，设计参数包括周期数、充水比、需氧量、污泥负荷、产泥量、污泥浓度、污泥龄等）、厌氧池/好氧池，废水在生化处理阶段的pH控制在7.0~8.5，温度控制在28~35℃，废水在该阶段的停留时间约10天；第二阶段为废水深度处理阶段，依次包括：曝气生物滤池、微生物膜反应器废水在生化处理阶段的pH控制在7.0~8.5，温度控制在28~35℃，废水在该阶段的停留时间约2天。

生化处理阶段还采用不同粒径的活性炭填料、聚氨酯填料及复合填料，活性污泥在填料上形成无数个小的A2/O工艺，在一定直径自然分布有碳化菌、亚硝化菌、硝化菌和水解酸化菌的高效填料中，废水在经过负载微生物的不同填料时，将难降解的有机物降解为小分子易降解的有机物，并最终处理至达标。而复合微生物菌群则通过基因组合技术生产出的高效菌种，采用先进的生物技术和特殊的生产工艺制成的具有特殊功能的高效耐高盐废水的生物活性制品。

进一步地，作为优选：

所述待处理抗生素废水依次经纳滤膜组件、配水池、厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理过程中，水位呈阶梯状降低，废水在整个处理过程中形成自流模式，结合厌氧折流反应池、序批式活性污泥反应池、厌氧/好氧池、曝气生物滤池、微生物膜反应器等多种工艺，增强了系统的耐负荷和抗冲击能力，通过曝气装置维持废水溶解氧大于4mg/L，废水在生化处理阶段中的停留时间约12天。

所述折流式厌氧反应器采用4格，末端设置回流，回流至第一格，通过回流流量调节控制内循环。

所述序批式活性污泥反应池采用两个并联，运行过程中周期性切换，保障系统连续进水。

所述序批式活性污泥反应池、微生物膜反应器和曝气生物滤池和好氧池中溶解氧在4.0~6.0mg/L，更优选的，所述曝气装置连接有曝气风机进行曝气，且曝气风机可调频和池内安装的在线溶解氧仪连锁，保证各曝气池内溶解氧含量。

所述厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池均设置有蒸汽加热和循环水降温系统，保证温度维持在28~35℃。

所述微生物膜反应器内设有膜架，膜架间设有平板膜组件，微生物膜反应器出水端配备自吸泵。

本处理工艺所涉及的耐盐复合菌为降解有毒、有害有机污染物的嗜盐菌，分解苯系化合物、杂环化合物、醛酮类、胺类化合物；除去除COD，对氨氮、硫化物、磷化物也有较好的去除能力。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、预处理采用纳滤膜组件处理，保障大分子易制毒有机物得到去除，废水生物毒性明显降低，同时悬浮物满足进入生化系统的需要。

2、采用厌氧折流反应池进行反应，使处理过程具有多段分相、混合流态处理状态，运行过程中，微生物沿废水推流方向实现产酸和产甲烷的分离，并且对冲击负荷及进水中的毒性物质具有较好的缓冲适应能力。

3、采用序批式活性污泥反应池，兼好氧、厌氧、沉淀功能一体，可以实现在既定的空间内去除COD的同时，对总氮也有一定的去除效果。

4、采用微生物膜反应器，保证出水水质稳定，耐冲击负荷，可进一步去除氨氮及难降解有机物，且剩余污泥量少。

5、所涉及复合微生物菌群（耐盐复合菌）对化工制药行业常见的各种污染物具有较强的降解能力；消除废水中污染物的速度快，能力强；降解COD、氨氮、硫化物、磷等有机物的能力强，同时可以生物除臭；污泥量少，去除每公斤COD产生污泥约0.01公斤，污泥紧密度高，稳定性好；CODcr的去除率可达到93%以上，总氮的去除率82％以上；能在高浓度的硫酸根离子和氯离子（20000～30000mg/L）的条件下分解废水中的有害有机物；具有非常强的抗冲击及毒性能力；

6、所涉及复合微生物菌群（耐盐复合菌）采用自然及人工筛选分离产品，经过一段时间的驯化培养，反复分离纯化优势嗜盐菌，培育出对污染物具有较好去除能力的高效活性微生物，适应水质能力、抗冲击能力和分解有机污染物的效率比一般纯菌种更更强。

采用所述处理物化-生化耦合工艺处理公司高盐抗生素废水可达到预期的设计效果，所采用的微生物菌体和工艺不但对盐分和抗生素有一定的耐受性，其生化处理工艺段对COD去除率可达到93%以上，同时对总氮去除率可达到82%以上，处理后废水可以达到纳管排放标准，运行费用低，除少量化学药剂费用外，无其他费用产生。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请中微生物膜反应器的曝气部分结构示意图；

图3为本申请中微生物膜反应器的内部结构示意图。

图中标号：1.纳滤膜组件；11.离心泵；2.配水池；21.加药罐；3.厌氧折流反应池；31.废气收集管道；4.序批式活性污泥反应池；41.废气收集管道；5.缺氧池；6.好氧池；61.活性炭层；7.沉淀池；71.回流泵；72.进水管；8.微生物膜反应器；81.膜架；82.平板膜组件；83.曝气装置；84.自吸泵；85.曝气风机；9.曝气生物滤池；91.聚氨酯填料层。

具体实施方式

本实施例涉及一种高盐抗生素制药有机废水处理方法，结合图1，具体涉及物化-生化耦合处理工艺，其应用于高盐难降解有机废水过程中。待处理抗生素废水依次经纳滤膜组件1、配水池2、厌氧折流反应池3、序批式活性污泥池4、缺氧池5、好氧池6、沉淀池7、微生物膜反应器8和曝气生物滤池9处理后，排出，待处理抗生素废水经离心泵11泵入纳滤膜组件1；纳滤膜组件1处理后的废水COD浓度≤8500mg/L，总盐浓度≤28000mg/L，总氮浓度≤400mg/L，配水池2设置有加药罐21，用于添加酸碱，以调节配水池2中废水pH为7.5~8.5；厌氧折流反应池3、序批式活性污泥池4、缺氧池5、好氧池6、沉淀池7、微生物膜反应器8和曝气生物滤池9处理中分别填充有活性炭和/或聚氨酯填料，接种降解有机物的耐盐复合菌，在活性炭填料、聚氨酯填料表面形成高活性的微生物膜，活性炭和/或聚氨酯填料附着有碳化菌、亚硝化菌、硝化菌和水解酸化菌，以高效降解废水中的污染物；序批式活性污泥池4、好氧池6、微生物膜反应器8和曝气生物滤池9底部均设置有曝气装置，维持废水溶解氧＞4mg/L；好氧池6与沉淀池7之间设置回流泵71，实现废水在好氧池6与沉淀池7之间回流。

1、废水经用于进水增压的离心泵11进入纳滤膜组件1，经纳滤膜组件1处理后，大分子易致毒有机物及悬浮物得到去除。

2、废水进入配水池2通过自动控制系统实现水量、水质调节，并经加药罐21添加酸碱（如：氢氧化钠和盐酸）进行pH调节，将pH控制在7.0~8.5之间，配水池2为连续运行模式。

3、经水质、水量调节的废水进入生化处理系统，第一阶段初步生化处理阶段依次包括：厌氧折流反应池3、序批式活性污泥反应池4、缺氧池5、好氧池6。废水在厌氧折流反应池3停留时间约4天，废水在序批式活性污泥反应池4的停留时间约4天，废水在缺氧池5、好氧池6的停留时间共计约1.5天，以上各单元pH控制在7.0~8.5之间，温度维持在28~35℃；厌氧折流反应池3内投加颗粒活性炭，序批式活性污泥反应池4、好氧池6内投加粉末活性炭（图1中仅标出好氧池6中的活性炭层61，以作示例），好氧池6配备有沉淀池7，配合回流泵71，用于回流活性污泥至缺氧池5。

4、第二阶段深度生化处理阶段依次包括微生物膜反应器8、曝气生物滤池9，废水在微生物膜反应器8的停留时间约1天，在曝气生物滤池9的停留时间约1.5天，以上各单元pH控制在7.0~8.5之间，温度维持在28~35℃；曝气生物滤池9内投加聚氨酯填料形成聚氨酯填料层91。

5、序批式活性污泥反应池4、好氧池6、微生物膜反应器8、曝气生物滤池9底部均安装曝气装置（图中仅在微生物膜反应器8中标出曝气装置83以作示例），并通过安装变频器的曝气风机85调控，保持各池内溶解氧在4.0~6.0mg/L。

6、厌氧折流反应池3、序批式活性污泥反应池4、缺氧池5、好氧池6、微生物膜反应器8、曝气生物滤池9的池体均密闭处理，所有废气经收集后进入废气处理系统进行处理后排放。

本实施例结合废水处理工艺微生物膜反应器8，将污水生物处理技术与膜分离技术相结合，首先通过膜分离阻隔细菌、驯养优势菌类、避免活性污泥的流失，膜池中的污泥浓度可以达到 8000 到 20000 mg/L，比传统活性污泥法高 2 到5倍，在达到同样处理效果的情况下，反应池所需容积更小，使得系统的占地更加紧凑。并利用活性污泥降解水中的有机物，然后利用膜技术过滤悬浮物和水溶性大分子物质，降低水浊度，保证废水进入曝气生物滤池的悬浮物浓度要求。结合图2与图3，微生物膜反应器8内设有膜架81，膜架81间设有平板膜组件82，反应池内设曝气管，曝气管配合曝气风机85形成曝气装置83，出水端配备自吸泵84。

本实施例的废水处理为物化-生化耦合工艺，结合耐盐复合菌，更大范围的提高了生化处理废水的处理能力，各种工艺、填料的组合应用，大幅度提高了系统的稳定性，耐负荷、抗负荷冲击能力。替代了原蒸发工艺，处理后的废水可以达到排放标准，减少了能耗和大气污染，并降低运行成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：待处理抗生素废水依次经纳滤膜组件、配水池、厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理后，排出，待处理抗生素废水经离心泵泵入纳滤膜组件；纳滤膜组件处理后的废水COD浓度≤8500mg/L，总盐浓度≤28000mg/L，总氮浓度≤400mg/L，所述配水池设置有加药罐，用于添加酸碱，以调节配水池中废水pH为7.5~8.5；厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理中分别填充有活性炭和/或聚氨酯填料，活性炭和/或聚氨酯填料接种耐盐复合菌；所述序批式活性污泥池、好氧池、微生物膜反应器和曝气生物滤池底部均设置有曝气装置，维持废水溶解氧＞4mg/L。

2.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述待处理抗生素废水依次经纳滤膜组件、配水池、厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池处理过程中，水位呈阶梯状降低。

3.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述折流式厌氧反应器采用4格，末端设置回流，回流至第一格，并通过回流流量调节控制内循环。

4.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述序批式活性污泥反应池采用两个并联。

5.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述序批式活性污泥反应池、微生物膜反应器和曝气生物滤池和好氧池中溶解氧在4.0~6.0mg/L。

6.根据权利要求5所述的一高盐抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述曝气装置连接有曝气风机进行曝气，且曝气风机可调频和池内安装的在线溶解氧仪连锁。

7.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述厌氧折流反应池、序批式活性污泥池、缺氧池、好氧池、沉淀池、微生物膜反应器和曝气生物滤池均设置有蒸汽加热和循环水降温系统，保证温度维持在28~35℃。

8.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述好氧池与沉淀池之间设置回流泵。

9.根据权利要求1所述的一种抗生素废水处理工艺，其特征在于：所述微生物膜反应器内设有膜架，膜架间设有平板膜组件，微生物膜反应器出水端配备自吸泵。

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