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BIOFOR 工艺处理中成药废水 朱乐辉 顾 睿 南昌大学环境科学与工程学院, 江西 330029 朱衷榜 南昌大学理学院, 江西 330029 摘要 采用一段式生物过滤氧化反应器 BIOFOR 处理中成药生产废水与部分生活污水的综合废水。 运行 1 a 的结果 表明 当进水 CODCr为 500 mg L, BOD5为 230 mg L, SS 为250mg L, BOD5容积负荷为 4. 1 kg m3d, 气水比为 6. 6∶ 1 时, 除冬季排水 CODCr偶尔高于 60 mg L 外, 其它季节排水中 CODCr≤50 mg L, 系统出水达到污水综合排放标准 GB8978- 1996 一级排放标准。 关键词 曝气生物滤池 BIOFOR 制药废水 0 概况 江西某制药厂以生产片剂 、胶囊等中成药为主, 废水为综合废水 ,由车间生产废水、办公用水及厂区 居民生活污水组成 。其中生产废水主要来自设备冲 洗、 药材清洗、 提取浓缩及车间冲洗 ,主要污染物为天 然有机物,如多糖类、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解 产物等。废水处理工程设计总水量 500 m 3 d, 出水要 求达到污水综合排放标准 GB8978-1996 一级标准。 设计进水水 质及排放 标准见表 1。整个 工程于 2002 年年底完成调试并投入使用。 表 1 进水水质及排放标准mg L pH 除外 项目pHSS CODCrBOD5 进水水质6～ 9250500230 排放标准6. 0～ 9. 0≤70≤100≤30 1 工艺流程 采用一段式生物过滤氧化反应器 BIOFOR 为主 体处理单元,工艺流程见图 1。 图 1 工艺流程示意图 1 污水部分 以一段式 BIOFOR滤池为主处理 单元 ,废水流经格栅 、 沉砂池、调节池 与预沉池合建 后进入 BIOFOR滤池,利用附着于滤料上的活性微生 物在鼓风曝气的条件下氧化分解水中的有机物,并去 除水中的 SS ,从而使出水的CODCr、 BOD5、 SS 达标。 为保证 BIOFOR滤池的处理效果 ,设有反冲洗装 置,定期对 BIOFOR 滤池进行冲洗 , 以去除截留在滤 池中的固体颗粒物及老化脱落的生物膜, 从而保持 BIOFOR滤池的处理效率, 反冲洗水回流至调节池。 进入预沉池的 BIOFOR 反冲洗水带有的老化脱落生 物膜, 能增强预沉池对 SS 的吸附絮凝作用 , 提高 SS 的去除率。 2 污泥部分 整个系统的污泥主要来自预沉 池。污泥由污泥泵提升至污泥浓缩池,加入适量药剂 经重力浓缩后泵入污泥脱水机进行脱水处理 ,脱水后 泥饼外运处置。污泥浓缩池上清液及污泥脱水机滤 液返回预沉池。 3 加药部分 污泥脱水时投加碱、 PAM 和PAC 。 因污泥量少 ,约 3 m 3 d,故采用人工加药 ,空气搅拌。 2 设计要点 2. 1 预沉池 预沉池设在沉砂池 后, 生 物滤池前, 规格为 10 m 2. 3 m 5. 7 m, 设计有效池容 120 m 3 , 调节时 间6 h。 主要起 3 个作用 ①作初沉池, 对入水的悬浮 性颗粒物进行沉淀, 降低后续工艺入水的 SS 指标 ,延 长BIOFOR滤池的运行周期, 防止滤料堵塞 ; ②作调 节池, 由于该废水来源多样 ,水质水量的时段性波动 较大 ,因此利用池容较大的预沉池来调节入水的水质 水量, 以缓解对后续生物滤池的冲击 ; ③作水解酸化 池,将污水中复杂的大分子有机物水解为小分子可溶 性有机物,并进一步转化为有机酸、醇 、 醛等 ,从而降 低 BIOFOR处理难度,提高生物滤池的处理效率 。 2. 2 BIOFOR滤池 BIOFOR滤池设计参数为 2 座并联运行, 规格 2. 0 m2. 0 m 5. 8m ,空塔水速2. 6 m h,陶粒滤料共 28 m 3 ,BOD5容积负荷 4. 1 kg m 3d 以沉淀池去除 14 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 30BOD5,出水 BOD5为 0 计算 ,气水比 6. 6∶ 1 氧 气利用率以14计算 。采用气水联合反冲洗 ,反冲 洗水强度 25 m 3 m2h 冲洗 5 min 后漂洗 , 反冲洗 气强度 62 m 3 m2h , 反冲洗周期 2 d, 反冲洗时间 25 min 。反冲洗出水直接回流至预沉池前, 一方面利 用预沉池池容大的优点进行缓冲, 另一方面进入预沉 池的 BIOFOR 反冲洗水带有的老化脱落的生物膜, 能 增强预沉池对 SS 的吸附絮凝作用。 BIOFOR工艺采用上向气水同向流, 较传统活性 污泥处理法及普通生物滤池更具优越性 ①运行稳 定,抗冲击负荷能力强,无污泥膨胀 ,可封闭运行无臭 味,可自控运行 ,管理方便 ; ②占地省、 池容小 、 节省占 地及土建费用; ③ 对 SS 有较高的生物截留作用,出水 活性污泥少 ,可不设二沉池及污泥回流泵房 ,工艺简 单,结构紧凑; ④采用球形陶粒作为滤料 ,具有较高的 比表面积及孔隙率, 密度适中 ,生物附着性能好,具有 较高的充氧效率 ,节省能源消耗; ⑤设施可间断运行, 以适应生产需要 ,且恢复运行所需时间短 ,能在几天 内恢复到设计处理能力。 3 调试及运行 3. 1 挂膜 来水可生化性较好, 采用直接挂膜法。分两阶段 进行, 第一阶段在连续曝气的条件下, 每隔半小时泵 入半小时污水, 空塔水速控制低于 1. 0 m h; 第二阶段 采用连续入水, 在连续曝气的条件下逐步增大水量, 最终达到设计水速。第 1 阶段耗时 10 d , 第 2 阶段 7 d。 挂膜过程不进行反冲 ,挂膜期间对主要水质指标 进行测定, 随着微生物培养时间的增加, BIOFOR 对 CODCr的去除率逐渐增加 , 最终滤料表面形成一层肉 眼可明显观测的褐色生物薄膜 , 出水水质较稳定, 表 明已挂膜成功, 此时进入运行阶段 。 3. 2 运行 调试挂膜后水处理站进入正式运行阶段 ,运行时 水质与水量与设计时略有区别 ,实际运行时水质水量 见表 2。 表 2 实际运行水质水量 CODCr mgL- 1 BOD5 mgL - 1 SS mgL- 1 pH 总水量 m3d- 1 300～ 500150～ 23070～ 2506 . 0～ 9. 0400～ 700 水处理站正式运行后, 从 2003 年元月开始例行 监测,SS 监测 1 周后, 均 10 mg L, 因出水水质均清 澈透明,以后基本目测。 3. 3 结果分析 1 实际运行时进水 BOD5在 150 ～ 230 mg L 波 动,相应的 BOD5负荷变化为 2. 7～ 4. 1 kg m 3d ,仍 属非脱氮型生物滤池容积负荷经验值范围 , 出水 CODCr最低23. 0mg L ,最高68. 1mg L ,符合排放标准。 2 由于本地冬季气温偏低 , 抑制了 BIOFOR 滤 池中的微生物代谢作用 ,导致季节性出水 CODCr浓度 整体偏高 , 以 1 月、12 月室外气温低至零度以下为 甚,出水CODCr偶尔可超过 60 mg L , 但其余季节出水 CODCr基本低于 50 mg L ,全年处理效果稳定、 良好。 3 根据制药厂生产需要,处理站在双休停产 ,但 BIOFOR的可间断运行特点保障了处理站出水水质, 全年监测显示 CODCr浓度始终低于 70 mg L 。特别是 8～ 9 月工厂大修期后 , 整个工程仍能迅速恢复正常 运行,出水水质达标 , 充分体现了 BIOFOR 生物滤池 灵活可靠、适应力强的特点。 4 运行成本 1 电费 总装机容量 39. 4 kW , 每 天电耗 152. 76 kW ,运行系数 0. 8 ,电费按 0. 5 元 kWh 计, 每天电费为 76. 4 元。 2药 剂 费 每 天 需 PAC 1. 5 kg , 需 PAM 0. 012 kg ,药剂费为 3. 3 元 d PAC 以2 000元 t 计, PAM 以25 000元 t 计 。 3 人工费 处理站调试完成后 ,自控运行 ,由一 人兼职管理 ,不计人工费 。 4 折旧费 56. 8 900. 0481 10 4 365 67. 37元 d 。 5 管理维修费 67. 37 3020. 21 元 d。 6 总运行成本 不计折旧和维修 ,合计运行费用 为79. 7元 d, 折合单位废水为 0. 159 元 t ; 计折旧和维 修,合计运行费用为 167. 28 元 d, 折合单位废水为 0. 335元 t 。 5 结论 本工程根据制药厂综合废水特点及排放要求 ,采 用一段式曝气生物滤池 BIOFOR 工艺, 具有投资少、 占地省、 见效快 、 费用低、管理方便、运行灵活 、 出水水 质可靠等特点, 经该厂几年的实际运行显示 ,完全满 足处理制药混合废水的要求。工程投入使用后,每年 约减少 55 t CODCr排入水体 ,既减少了厂方排污费支 出,又保护了当地水体环境 ,具有明显的社会效益和 经济效益。 下转第 18 页 15 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 国华北 京热电厂装 机 400 MW , 用水 量约为 14 m 3 s左右,由于冬季用水较夏季少,一年按照 300 d 的用水量计算 , 年用水量为 3. 6 10 8 m 3 。其中循环 冷却水补充水约占 50左右 [ 8] , 目前由于全部采用 高碑店湖作为冷却水源, 大大节约了地表水或地下水 资源 。如果国华热电厂改用循环冷却方式,估算循环 冷却水补充水年用量约为 4. 5 10 6 m 3 。 5 结论与建议 1 以高碑店污水处理厂二级出水为主要补水水 源的高碑店湖, 对于严重缺水的北京发展非常重要。 二级出水排入河道, 可以减轻河湖干涸 、 生态恶化 ; 也 可以提高水质, 净化水体 ,美化环境 。 2 虽然春、夏季高碑店湖中有时出现蓝藻门的 颤藻及微囊藻等浮游植物, 但是水力停留时间短, 加 上电厂的冷却循环使其有良好的流动性 ,使得藻类浮 游植物没有大规模繁殖, 水体无不良感观效果 ,无大 量漂浮物 ,透明度高 ,夏季未发生水华, 没有严重的嗅 和味 。高碑店湖可满足观赏性景观水体要求 ,具有良 好的水体景观效益。 3 高碑店湖水质可以满足电厂直流冷却用水要 求。目前国华电厂采用高碑店湖水作为冷却水,每年 可节约新鲜水约 3. 6 10 8 m 3 , 产生巨大的经济效益、 社会效益和环境效益 。若改敞开式循环冷却方式可 节约新鲜水还可以更进一步节约再生水资源 。 4 高碑店湖的粪大肠菌群指标偏高 ,为尽量降 低对人体健康的影响风险 ,应该强化二级出水卫生学 指标控制 。 5 电厂热循环水排水引起的水温升高 ,会影响 水中的含氧量, 改变水生生物的生长环境 。目前在火 电厂中运用最广泛的是敞开式冷却水循环系统,可以 节约用水量及排放量 。故建议改造直流冷却方式为 敞开式循环冷却水系统, 并适当提高浓缩倍率 。 6 由于降雨、周边少量的排污引起的污染也会 影响水体的水质及景观效果。因此要进一步加强高 碑店湖管理 ,采取有效措施减少上游和周边排污。 参考文献 [ 1] 国家环境保护总局编. 水和废水监测分析方法 第四版 . 北 京 中国环境科学出版社, 2002. 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Keywords Carrousel oxidation ditch, activated sludge and mid -stage wastewater NITROGEN REMOVAL BY AEROBIC DENITRIFICAITON WITH SBR -BAF PROCESS Wang Baoyi Huang Shaobin 10 Abstract It is experimentally studied the influence of C N ratio, higher nitrate radical and CODCr, low temperature under aerobic condition on denitrification by a SBR and a biofilm-filter filledwith porous honeycomb ceramics. The results show that DO has great effect on denitrification efficiency of this system model, The result also illustrates that the aerobic denitrification efficiency is quite well even at a low 15 ℃ temperature with DO2. 0 mg L as comparing with anaerobic dinitrification. Keywords SBR -BAF, nitrate radical, C N ratio, temperature, DO and denitrification TEST AND PROJECT PRACTICE ON TREATMENT OF HIGH NH3-N AND CO CONTAINING WASTEWATER WITH BREAK POINT CHLORINATION Song Weifeng Luo Dingfa Wang Xiaowu et al 12 Abstract High NH3-N concentration wastewater from non -ferrous chemical metallurgy isvery difficult to treat. Its NH3-N concentration and salinity are very high and is very hard to use biological technology . Breakpoint chlorination treatment is employed to treat the true wastewater in laboratory scale, according to the experimental results and parameters, a project is conducted, the main pollutantsin the effluentmeet the second -order of the national effluent standards. Finally , the matters needing attention during the project design are summarized. Keywords break point chlorination, high NH3-N containing wastewater, project practice and experimental study TREATMENT OF CHINESE TRADITIONAL PHARMACY WASTEWATER BY BIOFILTRATION OXYGENATED REACTOR BIOFORZhu Lehui Gu Rui Zhu Zhongbang 14 Abstract One stage biological filtration oxygenated reactor BIOFORwas used to treat Chinese traditional pharmacy wastewater which was mixedwith some domestic wastewater. One -year -operating data revealed that when the concentrations of CODCr, BOD5, SS of the influent were respectively 500 mg L, 230 mg L, 250mg L, the volume loading of BOD5was4. 1 kg m3d, and the gas-water ratio was 6. 6∶ 1. Only inwinter, the effluent CODCrwasoccasionally above 60 mg L, others were generally lessthan 50mg L. The water quality of finaleffluentmeets the first -order of Integrated Wastewater Discharge Standard GB8978 -1996. Keywords biological aerated filter, BIOFOR and pharmacy wastewater BENEFIT ANALYSIS OF TAKING SECONDARY EFFLUENT AS LANDSCAPE RUNOFF SOURCE AND COOLING WATERZhou Lǜ Huo Zhenyuan Gan Yiping et al 16 Abstract Gaobeidian Lake, as an ornamental water body in eastern Beijing, is supplied by the secondary effluent from Gaobeidian Wastewater Treatment Plant. Meanwhile the lake is also the cooling water source for the power plant. Intensive survey of water quality and preponderant algae show the lake has good aesthetics appearance, water bloom isunder the active control, and the water quality meets cooling water use, considering effective reclamation for the power plant, some suggestion is offered. Keywords wastewater treatment plant, secondary effluent, reclamation, ornamental water body and cooling water APPLICATION OF ECOTYPIC STABILIZATION POND SYSTEM IN MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTLiu Rupeng Yu Shuili Wang Quanyong 19 Abstract Application of ecotypic stabilization pond system in Dezhou municipal wastewater treatment was presented, with an emphasis on engineering design parameters and characteristics of the design. Keywords stabilization pond, wastewater treatment and engineering design SEWAGE TREATMENT TECHNOLOGY OF LAZARETTOWu Beigen Yu Zhiyong 21 Abstract According to the characteristics of waste water of lazaretto, a process of disinfectionaerobic bio -contact oxidationdisinfection was adopted to treat the sewage of Yangquan SAR S Hospital. Operation results showed that all the indsof the effluent could meet the first -order of“ National Overall Discharge Standard of Sewage” , thus obtaining good environmental and economic benefits. Keywords lazaretto, bio -contact oxidation, disinfection and chlorine dioxide TESTOFCHARACTERISTICSOFANAEROBIC -AEROBICBIOLOGICALFILTERFOR MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTFang Junhua He Qiang Xu Jianbin et al 23 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 5,Oct. , 2006