制藥廢水組合處理設(shè)備
目前,為了企業(yè)自身的發(fā)展,公司建設(shè)規(guī)模為50m3/d的污水處理站,使排放廢水的PH.COD.BOD.氨氮.懸浮物等指標(biāo)滿足臨港開發(fā)區(qū)污水處理廠的接收要求。
1.工藝流程。
1.1分析公司的產(chǎn)品類別和生產(chǎn)工藝。
廢水產(chǎn)量為37.11m3/天,每年300天理論量為1.1133萬m3/年。考慮到污水處理站,實際設(shè)計處理能力為2m3/h,連續(xù)運行24小時,即50m3/天。
生產(chǎn)過程中的工藝廢水。清潔廢水和洗氣塔廢水中的有機物含量較高,需要在生化處理前進行預(yù)處理,以降低污染物濃度,提高廢水的生化性能。
生活廢水.純水制備系統(tǒng)排水及預(yù)處理后排水,由于生化性高,直接進入生化處理階段。
1.2進出水指標(biāo)。
污水處理站進水水質(zhì)指標(biāo):CODCr≤11000mg/L,BOD≤2700mg/L,SS≤2100mg/L,NH3-N≤120mg/L,pH6~9。
根據(jù)環(huán)境影響報告及其批準(zhǔn)文件,結(jié)合園區(qū)納管排污標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)廢水排放實施園區(qū)污水處理廠接受的標(biāo)準(zhǔn):CODCR≤200mg/L,BOD≤150mg/L,SS≤150mg/L,NH3-N≤20mg/L,pH6~9。
1.3設(shè)計工藝路線。
綜合污水處理系統(tǒng)包括預(yù)處理、生物處理、深氧化處理三個階段。
由于廢水懸浮物含量高,一期中藥提取有機溶劑乙醇含量高;二期原料藥生產(chǎn)中原輔料。在中間體和產(chǎn)品中,有機成分復(fù)雜,可被生物降解;同時,原料藥生產(chǎn)中含有一些生物活性抑制物。使廢水色度高,表現(xiàn)出高CODCr.SS等。
針對上述情況,高濃度廢水預(yù)處理計劃采用鐵碳微電解+氣浮,預(yù)處理后與低濃度廢水混合后采用調(diào)節(jié)池+ABR反應(yīng)器+A/O反應(yīng)池+沉淀池+臭氧氧化的組合處理工藝。
1.4設(shè)計中采用的工藝流程如下圖所示。
1.5主要工藝設(shè)計參數(shù)。
(1)集水井。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,尺寸:4000mm×3000mm×3600mm,有效容積33m3,內(nèi)置潛污泵,將高濃度廢水提升至鐵碳微電解罐。
(2)鐵碳微電解罐。
碳鋼防腐,直徑2000mm,高3500mm,內(nèi)置鐵碳微電解填料,底部設(shè)置布水裝置,出水自流入氣浮池。
(3)氣浮裝置。
碳鋼防腐,1臺,尺寸:3500mm×1200mm×1500mm,配有溶氣泵.刮渣機.攪拌機及加藥裝置。出水自流進入調(diào)節(jié)池,與低濃度廢水混合。
(4)調(diào)節(jié)池。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),2座,1#調(diào)節(jié)池尺寸為:3400mm×2000mm×5800mm,有效容積為39.44m3;2#調(diào)節(jié)池尺寸為:3400mm×4000mm×5800mm,有效容積為78.88m3。水力停留時間48小時,池內(nèi)放置兩臺潛流攪拌機。
(5)ABR反應(yīng)器。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,尺寸:2500mm×12600mm×7000mm,有效容積160m3,水力停留時間76.8h。池內(nèi)采用升流式混合厭氧反應(yīng)器,底部進水。推流式厭氧濾池分為5格,每格尺寸2500mm×2160mm×7000mm,出水自流至A/O反應(yīng)池。
(6)A/O反應(yīng)池。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),2座,2套并聯(lián)運行,按推流設(shè)計。A池尺寸:3000mm×2000mm×5000mm,總有效容積54m3,水力停留時間25.9h。O池尺寸:6000mm×3000mm×5000mm,總有效容積154m3,水力停留時間73.9h,內(nèi)部懸掛軟纖維填料。
(7)沉淀池。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸:3000mm×3000mm×4500mm,采用垂直流沉淀池形式,設(shè)計表面負荷為0.45m/(m.h),水力停留時間為7.0h,底部剩余污泥通過污泥回流泵升至污泥濃縮池,出水自流至中間水池,再通過泵升至臭氧反應(yīng)罐。
(8)臭氧反應(yīng)罐。
碳鋼內(nèi)襯玻璃鋼防腐,直徑1600mm,高4500mm,配有臭氧發(fā)生器.制氧機裝置。達標(biāo)廢水直接通過外排水池排出。
(9)污泥濃縮池。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸:3000mm×2000mm×4500mm,總有效容積為20m3采用重力濃縮的形式,濃縮后通過污泥螺桿泵送至疊螺污泥脫水機。
2.系統(tǒng)調(diào)試和運行。
2017年9月,污水處理站所有設(shè)施設(shè)備安裝完畢,開始全過程運行調(diào)試,從其他制藥企業(yè)運輸活性污泥進行接種培養(yǎng)。一個月后,鏡檢污泥中的微生物存活良好。
企業(yè)正常運行后,為分階段生產(chǎn)模式。實際生產(chǎn)過程中,平均廢水量約為60m3/d,進水水質(zhì)CODCR為4000~8500mg/L。系統(tǒng)采用逐步增加進水濃度的調(diào)試方法,直至滿負荷運行。調(diào)試3個月后,運行基本穩(wěn)定,出水水質(zhì)CODCR平均為100~180mg/L。在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),符合臨港化工園區(qū)污水處理廠的接收標(biāo)準(zhǔn)。CODCR平均去除率達到95%以上,濕污泥(含水率80%)產(chǎn)量約12kg/d。污水處理站于2017年12月竣工驗收。驗收監(jiān)測結(jié)果如下:
CODCR:80~150mg/L,SS:70~100mg/L,NH3-N:0.5~10mg/L,pH:6.54~7.87,可滿足臨港園區(qū)環(huán)評要求和污水處理廠接收標(biāo)準(zhǔn)。
污水處理站驗收后進入正常運行階段。根據(jù)污水站管理要求,企業(yè)每天對處理后的廢水進行監(jiān)測。NH3-N.SS,同時每月進行監(jiān)測。因此,CODCR為75~178mg/L,無超標(biāo),運行穩(wěn)定,處理效果好。
3.設(shè)備設(shè)施的運行。
(1)企業(yè)正常運行期間進水量超過設(shè)計水量要求,因此兩組A/O反應(yīng)系統(tǒng)全部投入使用,并聯(lián)運行,確保污水處理量要求。同時,進水CODCR濃度低于設(shè)計指標(biāo),正好滿足污水站原有設(shè)計負荷的要求,確保污水站長期穩(wěn)定運行。
(2)污水處理站委托第三方運行。根據(jù)合同和運行管理要求,運營公司定期維護污水處理站的設(shè)備。維護,鼓風(fēng)機、潛流攪拌機等主要設(shè)備運行良好。在運行過程中,及時維護好氧池中的個別曝氣頭和潛水泵故障,以確保系統(tǒng)的正常運行。
(3)企業(yè)的生產(chǎn)模式是銷售和生產(chǎn)。生產(chǎn)計劃隨市場情況調(diào)整,導(dǎo)致污水處理站進水濃度差異較大。為避免對后續(xù)工藝的影響,專門設(shè)置了一個高濃度調(diào)節(jié)池和一個低濃度調(diào)節(jié)池。集水井的水首先進入調(diào)節(jié)池,并在調(diào)節(jié)池中進行水質(zhì)。水量和pH值調(diào)整后,再進入下一級處理單元。同時,在生化系統(tǒng)末端考慮臭氧高級氧化裝置。如果生化出水符合標(biāo)準(zhǔn),則可直接排放,無需通過臭氧反應(yīng)罐。如果生化出水不符合標(biāo)準(zhǔn),則需要通過臭氧高級氧化反應(yīng)達到標(biāo)準(zhǔn)排放。該設(shè)計考慮了污水站系統(tǒng)的節(jié)能性。
(4)污泥脫水采用折疊螺旋污泥脫水機,適用于高粘度、低粘度的各種污泥,自動控制,不易堵塞,整體設(shè)計緊湊,大大節(jié)省運行成本,運行成本低,無二次污染。
4.污水處理站能耗。
污水處理站正式運行以來,日用電量約500kWh,按平均水量60m3/d計算,能耗為8.33(kWh/m3),能耗相對較低。
5.結(jié)論。
(1)本項目采用鐵碳微電解+溶解氣浮+調(diào)節(jié)池+ABR反應(yīng)器+A/O反應(yīng)池+沉淀池+臭氧氧化的組合處理工藝。本著技術(shù)先進、操作可靠、操作管理簡單、節(jié)能的原則,綜合考慮北陸藥業(yè)廢水的水質(zhì)特點,使廠區(qū)廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)系統(tǒng)采用ABR水解酸化反應(yīng)器,將廢水中難生化的大分子有機物水解成易生化的小分子有機物。本項目水解酸化池CODCR去除率達到65%,一方面降低了污染負荷,另一方面提高了廢水的可生化性,從而提高了后續(xù)好氧生化池CODCR的去除率。同時,當(dāng)負荷較低時,ABR反應(yīng)器可以水解酸化。當(dāng)負荷較高時,可以完全分解污染物,產(chǎn)生甲烷的完全厭氧。
(3)調(diào)節(jié)池采用潛流攪拌機,形成對角線的循環(huán)攪拌,可充分調(diào)節(jié)水質(zhì),形成缺氧攪拌,相當(dāng)于延長水解酸化過程的停留時間,發(fā)揮一定的預(yù)處理作用[7]。
(4)沉淀池污泥通過污泥回流泵升至A池,剩余污泥升至污泥濃縮池,減少污泥排放,降低污泥處理成本。