论文部分内容阅读
7-ACA制药废水具有COD浓度高、硫酸盐及氨氮含量高等特点。由于废水中硫酸盐含量高造成厌氧生物处理效率极低,大量硫酸盐排入环境也会对生态平衡造成严重威胁;对于废水中氮的去除,传统硝化反硝化脱氮方法具有工艺流程长、能量耗费大等缺点。针对这些情况,碳氮硫共脱除技术作为一种新的生物处理技术具有很大的市场潜力及应用价值。本课题依托河北石家庄某7-ACA抗生素中间体生产企业配套废水处理站工程,采用中试规模的“SR-CR反应器(UASB)+DSR反应器(EGSB)”对其进行碳、氮及硫脱除工艺中试,研究了该工艺脱除碳、氮及硫的效果,并优化了各工段的运行参数。采用“混凝沉淀+芬顿氧化”方法对污水处理站终沉池出水进行了小试,以COD和色度作为深度处理的评价指标,分别考察了混凝沉淀、芬顿氧化各工艺单元的影响因素和处理效果,确定最优工艺参数。研究结果表明:1)SR-CR反应器,采用UASB。在7-ACA生产废水进水COD为11 000~12 000mg/L,硫酸盐为3500~4000 mg/L的条件下,硫酸盐进水负荷在1.0 kg/m3·d以下时,产甲烷菌(MPB)和硫酸盐还原菌(SRB)共存于厌氧环境体系,COD与硫酸盐去除率均在80%以上;当硫酸盐进水负荷在2.5 kg/m3·d时,MPB受到严重抑制,出水硫化物在300 mg/L,COD去除率最终降到20%左右,而硫酸盐去除率仍维持在90%左右。2)DSR反应器,采用EGSB。反应器采用内循环加大反应器内传质效果,并在中上部悬挂立体弹性填料增加污泥含量。本试验通过启动阶段的探索研究,确定DSR反应器处理7-ACA废水进水污染物最佳摩尔配比为n(TOC):n(N):n(S)为3.5:1.1:1。当控制进水n(TOC):n(N):n(S)为3.5:1.1:1;温度为30±1℃;p H值为8.0;上升流速为1.3 m/h的条件下,EGSB反应器运行稳定后,进水COD容积负荷达到2.36kg COD/m3·d时,出水COD去除率为55%。NO3--N进水容积负荷达到0.337 kg N/m3·d时,NO3--N去除率在95%以上;S2--S进水容积负荷达到0.7 kg S/m3·d时,硫化物生物转化率为74%;出水硫化物浓度低于200 mg S/L;系统运行90 d后保持系统进水配比及进水量不变,采用微氧强化的方式促进DSR反应器硫化物转化效率,当DO含量为0.15 mg/L时,系统稳定运行后,COD去除率提高到70%,硫的生物转化率提高到90%,硝态氮去除率在95%左右,基本不受影响。3)“混凝沉淀/芬顿氧化”协同深度处理终沉池出水。当控制混凝阶段条件为:初始p H为7、PAC加入量80 mg/L、PAM加入量8 mg/L、45 r/min搅拌15 min;芬顿氧化阶段条件为:初始p H为3.0、H2O2(30%)加入量4.0 ml/L、n(H2O2:Fe2+摩尔比)为4:1、反应时间75 min。废水COD由420 mg/L下降到75 mg/L,色度由200倍下降到50倍,COD和色度的去除率分别为82.14%和75.00%,满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB21903-2008)表2标准要求。