李双1 宋士健*1 刘荣刚1 祝加深1 王振新1 徐小伟1 程全通1
1.山东碧水源环保科技有限公司 山东 济南市 250000
摘要：本文通过实际案例论述了MBR工艺在制药工业废水中的应用。通过对MBR工艺路线的设计及工艺处理实际效果的分析，以便更好的阐述MBR工艺技术的成熟性及先进性。同时，为MBR工艺在制药废水行业中的实际应用提供可靠依据。
关键词：MBR工艺；制药废水；实际应用
The Practical Application of MBR Process in Pharmaceutical Industry Wastewater
Li shuang, Song Shi-jian, Liu Zhen-chao, Zu Jia-chen, Wang Zhen-xin, Xu Xiao-wei, Cheng Quan-tong
(1.Shandong Originwater Environmental Protection Technology Co. Ltd. Jinan, Shandong, 250000; 2. Beijing Originwater Technology Co. Ltd. Beijing, 100000）
Abstract: This paper discusses the application of MBR process in pharmaceutical industry wastewater through practical cases. Through the design of MBR process route and the analysis of the actual effect of process treatment, the maturity and advancement of MBR process technology can be explained better. At the same time, it provides a reliable basis for the practical application of MBR process in pharmaceutical wastewater industry.
Keyword: for: MBR process; Pharmaceutical wastewater; Practical application
0. 前言
我国高达几千家的制药企业，每天产生的制药废水量超过千万吨，制药废水成分复杂，水量及水质变化较大，采用传统污水处理工艺具有高运行成本、高能耗及高操作要求等缺点[1]。20世纪60年代MBR（膜生物反应器）作为一种生物处理技术开始被广泛研究，于90年代MBR工艺逐步应用到工程实际中[2]。作为膜分离与生物反应结合的一种高效污水处理技术，很好的取代了传统工艺处理法中的二沉池，使其具备了占地面积小，箱体占地少，土建投资少，污泥浓度高，出水水质标准高且稳定，污染物降解效率高等优势，MBR工艺已非常成熟，目前在工业废水处理中得到广泛应用[3]。
1.MBR系统工艺参数
1.1 设计要求
工艺流程包括预处理单元、生化处理单元、膜处理单元及污泥处理单元，废水经前段预处理后，进入MBR系统处理设施。通过预处理，很好的截留纤维、毛发、尖锐硬物等物质，避免了对MBR膜的损伤，大大提高MBR膜寿命[4]。经前段预处理后，进入MBR系统，对工业废水设计进水水质如下表1所示。
1.2 设计进水水质
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(2)对于外置式MBR设计，其：
膜通量为：50～150 L/(m2·h)；膜面流速为：4～6m/s；污泥浓度为：15～40g/L；外置循环浓缩池贮存正常运行20min以上的处理水量。其它参数参考室外给排水设计规范等
1.5 膜构件
膜构件纯水通量：150～800L/(m2·h)；膜组器：构造简单、安装清洗简便、耐腐蚀；中空纤维膜：寿命≥5年；膜孔：均匀、孔径小；膜整体性能：机械性能稳定、耐酸碱性好、抗氧化性高。
2.MBR系统工艺的实际应用
选取了山东省某中药加工废水作为实际处理废水，中药废水主要为下脚料废液、辅助工段、设备等的清洗水。因中药废水相比其他废水，成分比较复杂，较为复杂的水质成分，浓度较高的胶体、固体物质及溶解性物质，可生化性好；较大的水质波动；排水量排放间断，极其不稳定的pH值；中药气味较大且伴有较深的颜色，制药废水有较高的温度。山东省某中药加工厂，以加工来料为主，废水经前段简单处理后进入，进入MBR系统进行进一步处理，采用外置式工艺流程预处理+AAO（厌氧+缺氧+好氧）+MBR+紫外消毒工艺处理该厂废水。具体工艺参数参照以下设计：
(1)工艺参数
MBR反应池有效容积：450m3；进水流量：450m3/d；PVDF中空纤维帘式膜，单组膜片：30片；膜平均孔径：0.1μm；设计膜通量：15-18LMH，最大跨膜压差：45kPa：膜组器主体材质：SUS304。
(2)处理效果
采用MBR系统工艺的制药废水效果见表2。
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( 3) 结果分析
采用“预处理+AAO（厌氧+缺氧+好氧）+MBR+紫外消毒”工艺处理该厂废水，很好的解决了出水不稳定、工艺管理难的缺点；对MBR膜池的尺寸、曝气管高度及曝气量等的设计可以很好的控制膜污染；膜池内污泥浓度较传统工艺有大幅度提高，也间接增大了体积负荷；通过对处理系统的运行与维护，在1年清洗2次的前提下，整个处理系统出水稳定；对中药类制药废水处理，采用MBR系统工艺，能够达到很好的效果。
3.结束语
MBR（膜生物反应器）工艺如今在我国已发展几十年，经过多年的实践与应用，在设计技术方面已得到充分论证与完善，与其他传统工艺相比较，有着很大的优点。在制药废水处理中，应用MBR系统工艺，能够很好的达到处理效果，达到出水标准高、出水水质稳定等效果。同时因为工业废水的复杂性及水质波动性较大等问题，这就要求在对MBR工艺进行设计时，充分考虑水力停留时间、污泥浓度及溶解氧等参数优化，进行合理的取值。相信在不久的未来，MBR系统工艺会越来越多的应用于各个行业的污水处理领域中。
参考文献：
[1]庞家胜, 杨渊; MBR工艺在制药工业废水处理中的设计及应用[J]; 化工设计; 2012, 2 (22): 38-42.
[2]伍仕芬, 吴小琴, 黄昊; MBR技术在制药废水处理的应用[J]; 广东化工; 2012, 39 (1): 203-204.
[3]刘振东, 郑桂梅; 制药废水处理工艺案例分析[J]; 水处理技术; 2008, 34 (11): 79-91.
[4]潘莉, 制药废水治理工程实例[J]; 绿色科技; 2013, 4 (4): 159-161.
[4]宋士健, 廖燕, 郭少辉; MVC-NF工艺在垃圾渗滤液处理中的应用[J]; 浙江化工; 2019, 50 (2):50-52.
作者简介：李双，女，学士，主要研究方向为环境工程、环境保护。
通讯作者：宋士健，男，工程师。