陈志
萍乡市晟源环保技术服务有限公司，江西 萍乡 337000
摘 要：本文介绍了运用“微电解+芬顿+初沉+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR”处理工艺，结合制药废水含抗生素的特性，研究开发出一种制药废水高效处理的新方法，并在实践中得到成功应用，取得了较好的成果，在制药废水处理中具有普遍推广和使用价值。
关键词：微电解；芬顿；制药废水处理；MBR；含抗生素废水
Application of Micro Electrolysis + Fenton in Pharmaceutical Wastewater Treatment
ChenZhi
(Pingxiang Shengyuan Environmental Protection Technology Service Co., Ltd, Pingxiang, Jiangxi 337000)
Abstract: This paper introduces the application of "micro electrolysis + Fenton + primary sedimentation + Anaerobic + anoxic + contact oxidation + MBR" treatment process, combined with the characteristics of pharmaceutical wastewater containing antibiotics, research and develop a new method of high-efficiency treatment of pharmaceutical wastewater, and has been successfully applied in practice, and achieved good results, which has universal promotion and application value in pharmaceutical wastewater treatment.
Key words: micro electrolysis; Fenton; Pharmaceutical wastewater treatment; MBR; antibiotic wastewater
1 概况
江西希尔康泰制药有限公司是一家从事混装制剂类药物生产的企业，该企业废水主要为生产车间排放的废水，该废水含有多种抗生素及未反应原料，水质复杂，水质水量变化大。该企业原有污水处理工艺为“厌氧池+水解酸化池+接触氧化池+二沉池”，由于抗生素等物质的影响，导致污泥未能成功驯化，处理后污水达不到排放标准。因此，江西希尔康泰制药有限公司特委托我公司为其重新设计处理工艺，要求尽可能利用原有污水处理设施，处理后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。经分析研究，在充分利用原有污水处理设施的基础上，我公司采用了新增“微电解+芬顿”作为预处理工艺，原有“水解酸化池”改为“缺氧池”，原有“二沉池”改为“MBR膜池”的方案。通过以上改造实现了污水的达标排放。
2 废水水质及工艺流程
2.1 废水水质
根据环评及当地环保部门要求，处理后出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，设计处理水量50m3/d，原水水质指标、设计出水水质指标见表1。
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2.2 工艺流程
制药废水采用“微电解+芬顿+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR”工艺进行处理。废水由厂区污水管网收集进入调节池，均衡水质后由污水提升泵泵入微电解反应床，在微电解反应床利用铁碳填料发生的氧化还原反应和电吸附作用可有效去除COD、降低色度；然后，废水自流进入芬顿反应床，利用过氧化氢H2O2作为氧化剂、亚铁离子Fe2+作为催化剂进行氧化还原反应，破坏抗生素等物质的结构，将有机物氧化分解，进而降低废水中的COD；随后，废水自流进入初沉池，用NaOH调节pH至中性，絮体经沉淀后排入污泥池，上清液自流进入厌氧池；在厌氧池内利用厌氧菌的作用，使废水中的有机物发生水解、酸化和甲烷化而去除，并提高废水的可生化性，利于后续处理；之后由泵泵送至缺氧池，缺氧池、接触氧化池、MBR（膜生物反应器：主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物）膜池共同组成生物处理系统，利用不同氧环境条件下不同微生物群的功能，从而实现废水中各种污染物的去除。处理过程中产生的污泥经板框压滤机脱水后外运另行处置。
图1 工艺流程图
3 主要构筑物及设备
废水处理系统的主要构筑物及设备包括：
（1）调节池：利用原有调节池，钢筋混凝土结构，尺寸为10×3.5×3m，内置一台流量为5m3/h，扬程为15m，功率为0.75kW的潜污泵。
（2）微电解反应床：采用玻璃钢材质圆柱形结构，尺寸为ø2.0×3.0m，有效容积为4m3，HRT（水力停留时间）为2h。硫酸投加采用机械隔膜计量泵，流量为2.25L/h。
（3）芬顿反应床：采用玻璃钢材质圆柱形结构，尺寸为ø1.5×3.0m，有效容积为4m3，HRT为2h。硫酸投加采用机械隔膜计量泵，流量为2.25L/h。双氧水投加采用机械隔膜计量泵，流量为24L/h。
（4）初沉池：采用碳钢防腐方形结构，尺寸为3.5×2.1×2.5m，前端有两个混凝池，沉淀池部分采用斜管填料。氢氧化钠投加采用机械隔膜计量泵，流量为2.25L/h。PAC、PAM投加采用机械隔膜计量泵，流量为24L/h。
（5）厌氧池：利用原有厌氧池，碳钢防腐结构，尺寸为ø2.8×9.0m，内置一台流量为5m3/h，扬程为15m，功率为0.75kW的潜污泵。
（6）缺氧池+接触氧化池+ MBR膜池：利用原有一体化设备，碳钢防腐结构，尺寸为11×2.5×2.5m。其中缺氧池尺寸为2.5×2.5×2.5m，接触氧化池尺寸为5.6×2.5×2.5m，MBR膜池尺寸为1.9×2.5×2.5m，清水池尺寸为1.0×1.25×2.5m，污泥池尺寸为1.0×1.25×2.5m。
4 系统调试和运行
4.1 “微电解+芬顿+初沉池”段调试
微电解反应床通过自控系统控制硫酸的投加，预设pH>4.0时自动启动硫酸投加泵；pH<3.5时自动停止硫酸投加泵。芬顿反应床通过自控系统控制硫酸的投加，预设pH>4.0时自动启动硫酸投加泵；pH<3.5时自动停止硫酸投加泵。初沉池通过自控系统控制氢氧化钠的投加，预设pH<7.0时自动启动氢氧化钠投加泵；pH>8.0时自动停止氢氧化钠投加泵。各设定参数视现场具体情况进行调整。
4.2 生物处理系统污泥培养
厌氧池、缺氧池、接触氧化池、MBR膜池需进行污泥驯化，接种污泥采用某城镇污水处理厂的脱水污泥（含水率约为80%），厌氧池按容积的10%投加约5000kg，缺氧池按容积的10%投加约1500kg，接触氧化池按容积的10%投加约3000kg，MBR膜池按10000mg/L投加约500kg。
培养初期，废水处理负荷约为总负荷的30%，进水当天投加污泥，各池投加污泥前先加入一部分清水。根据接触氧化池及MBR膜池CODCr和氨氮的变化，按50%、75%、100%逐渐增加进水负荷。经过11d的培养，出水CODCr和氨氮已达到排放标准要求。
4.3 废水处理效果
该制药废水经“微电解+芬顿+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR”工艺进行处理后，其出水水质已符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，出水水质指标见表2。
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5 结语
根据出水水质指标可以得出，制药废水采用“微电解+芬顿+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR”工艺进行处理是有效可行的。经工程运行试验，系统运行稳定，对废水的各项指标均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。此外，本废水处理设施在运行过程中应注意预处理段的pH变化，避免因pH在线仪表准确性因素影响预处理段的处理效果，从而影响后续生物系统的正常运行。
参考文献：
[1]彭蜀君,董贝,秦丹,等.铁碳微电解工艺预处理制药废水实验研究[J].环境科学与技术,2012,35(61):270-273.
作者简介：陈 志（1992- ），男，毕业于河南科技大学环境工程专业，本科学历，助理工程师，现就职于萍乡市晟源环保技术服务有限公司，从事环境污染治理工作。