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摘要：采用厌氧折流式反应器(ABR)处理制药废水。从运行管理的经济性和提高出水的可生化性考虑，处理制药废水的HRT选择15 h为佳。将ABR反应器用于处理高浓度的制药废水，经过三个多月的调试，当温度在30～40 ℃范围内变化，容积负荷为4~5kgCOD/(m3•d)、HRT为24h时，ABR反应器对COD的去除率可高达84%。
关键词：ABR反应器 有机负荷 水力负荷 pH值 厌氧折流式反应器 制药废水 可生化性
Abstract: the anaerobic fold streaming reactor (ABR) treatment pharmaceutical waste water. From the economy and improve the management of water can be biochemical sex consider, pharmaceutical wastewater treatment of choice for better HRT 15 h. Will the reactor used for processing of high concentration ABR pharmaceutical waste water, after three months of commissioning, when the temperature in the 30 to 40 ℃ scope change, volume load for 4 ~ 5 kgCOD / (m3, d) for 24 h, HRT, ABR reactor on the COD removal rate of up to 84%.
Keywords: ABR reactor organic load hydraulic loading pH value anaerobic reactors pharmaceutical wastewater can fold streaming biochemical sex
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
引 言
制药废水是国内外较难处理的高浓度有机污水之一，也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。制药废水的特点组成复杂，有机污染物种类多，BOD5和CODcr比值低且波动大，SS浓度高，同时水量波动大。目前，处理制药废水常用的方法有物化法、化学法、生化法以及多种工艺联合的方法。工业污染在环境污染中占70%以上，而制药废水污染又是工业废水污染中的大户。制药废水水量大、色度高、成分复杂，采用单一的好氧生物法处理难以达标排放，采用物化法则费用又太高。目前，利用厌氧生物处理对制药废水进行预处理，再接好氧生物处理的工艺逐步被认可[1]。
ABR是一种新型高效厌氧反应器。它最大的特点是，在反应器中设置了上下折流板，从而在水流方向上形成依此串联的反应室，致使生物种群在不同反应室实现产酸相和产甲烷相的分离。从厌氧生物转盘工艺发展而来的一种新型高效厌氧反应器，其结构简单、污泥截留能力强、水力流态良好、稳定性高，适用于中、低浓度有机废水的处理。近年来，关于ABR处理废水的报道越来越多，实践表明，ABR能够成功应用于多种类型废水的处理[2]。污泥固体被有效截留在反应器内，使得泥水混合物沿折板上下更好的混合，从而形成了整体为推流而每个格室为完全混合的复合型水力流态，具有运行稳定、抗冲击负荷能力强、处理效率高等一系列优点[2]。
1制药废水处理技术
1.1物化法
物化法在制药工业废水处理中有很多种，其因处理不同的制藥废水而不同，它不仅可作为单独的处理工序，也可作为生物处理工序的预处理或后处理。
1.11 混凝沉淀法
这是最常用的预处理方法，通过投加化学药剂，使其产生吸附、中和微粒间电荷、压缩扩散双电层而产生的凝聚作用，破坏了废水中胶体的稳定性，使胶体微粒相互聚合、集结，在重力作用下沉淀。制药废水处理工程中常用的混凝剂有聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺 PAM 等。混凝沉淀法的优点是不仅可以有效降低污染物的浓度，还可以改善废水的生物降解性能。缺点是会产生大量的化学污泥，造成二次污染；出水的 pH 较低，含盐量高；对氨氮的去除率较低。
1.12气浮法
通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。在制药工业废水处理中，可用于如庆大霉素、土霉素、麦迪霉素等废水的处理。
1.1.3 吸附法
指利用多孔性固体吸附废水中一种或几种污染物，以回收或去除污染物，从而使废水得到净化的方法。在制药工业废水处理中，常用活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等吸附剂预处理生产中成药、米菲司酮、双氯灭痛、洁霉素、扑热息痛、维生素 B6 等产生的废水。优点是处理效果好。缺点是成本高。
1.1.4 电解法
具有高效、易操作等优点，同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。
整个实验过程，水质PH基本处于9.0~9.7之间，温度稳定在21~26℃。
2 废水水质
以某制药厂红霉素废水为处理对象，废水水质如下表2-1：
3 ABR反应器工艺参数
3.1 ABR反应器设置5个格室，接种某啤酒厂UASB反应器的污泥进行启动。启动过程历经适应期、培养期、负荷提高期、稳定期等四个阶段，经120天左右启动完成；从控制污泥流失及泥水混合效果两方面进行考虑，结合试验结果进行分析后认为，ABR启动初期上升流速应在0.15～0.25m／h之间，启动后期可将上升流速逐渐提高至0.20～0.25m／h，但需保证出水SS=250～300mg/L；综合分析了可能导致产酸菌优势增长的各项因素，并与其它研究者的结果进行对比分析后认为，接种污泥、处理水水质、反应器本身的结构特征是导致启动期产酸菌优势增长的原因。ABR处理红霉素生产废水时，CODcr容积负荷在4~5kgCOD/m3.d，本系统HRT取值为24h；上升流速应小于0.5m/h。
3.3系统进入稳定期后连续运行30天，系统出水水质稳定，出水水质如下表3-1：
CODcr去除率高达84%，B/C高达0.5，说明废水的可生化性得到明显的改善。系统进入稳定期后，发现各格室污泥大部分呈颗粒状，特别是1~3格室，颗粒污泥絮体体积较大，直径达2~4mm，与污水分离效果良好。而4~5格室，颗粒污泥絮体体积较小，直径<2mm。
3.4对ABR沿程的COD、VFA以及pH的变化规律进行分析，结果表明ABR对有机物的降解过程具有典型的推流系统特征，复杂污染物是以分类逐级的形式得以去除的；污染物的去除主要发生在1～3格室(COD去除贡献为50～80％)，随有机负荷的提高，去除主体逐渐后移；系统产气量及沼气产率均随有机负荷的提高而增加;处理红霉素废水时，各格室产气量及产气率沿程呈正态分布。分析认为，这是由ABR的特性及废水本身的特点综合作用的结果。
3.5考察了ABR沿程的污泥活性及污泥相，结合沿程的COD、VFA以及pH的变化规律进行分析，结果表明ABR推流式系统的特性使得沿程各格室有机负荷逐渐降低，各格室的进水水质有较大差别，从而在各格室形成了不同的微生物菌落。
4 结论
随着水力停留时间的增长，出水COD越低，去除率越高。对反应器运行效果进行技术经济进行比较，确定最佳水力停留时间为24h。
经过ABR后制药废水B/C比由0.24提高到了0.40，可生化性明显改善，为后续好氧处理创造基础，降低处理成本。
参考文献
1中国科学院上海冶金研究所; 材料物理与化学(专业) 博士论文 2000年度
2 Barber,William P Stucky,David C.…［J］.Water Research，1999，(33)：7.
3 张希衡.废水厌氧生物处理工程［M］.北京：中国环境科学出版社.1996，11 8.
4 张建民等.造纸黑液厌氧处理的研究［J］.水处理技术，1999，23(6)：358- 361.
5 郭静.厌氧浮动生物膜反应器处理高浓度有机废水［J］.中国给水排水，199 9，15(6)：53-55.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：ABR反应器 有机负荷 水力负荷 pH值 厌氧折流式反应器 制药废水 可生化性
Abstract: the anaerobic fold streaming reactor (ABR) treatment pharmaceutical waste water. From the economy and improve the management of water can be biochemical sex consider, pharmaceutical wastewater treatment of choice for better HRT 15 h. Will the reactor used for processing of high concentration ABR pharmaceutical waste water, after three months of commissioning, when the temperature in the 30 to 40 ℃ scope change, volume load for 4 ~ 5 kgCOD / (m3, d) for 24 h, HRT, ABR reactor on the COD removal rate of up to 84%.
Keywords: ABR reactor organic load hydraulic loading pH value anaerobic reactors pharmaceutical wastewater can fold streaming biochemical sex
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
引 言
制药废水是国内外较难处理的高浓度有机污水之一，也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。制药废水的特点组成复杂，有机污染物种类多，BOD5和CODcr比值低且波动大，SS浓度高，同时水量波动大。目前，处理制药废水常用的方法有物化法、化学法、生化法以及多种工艺联合的方法。工业污染在环境污染中占70%以上，而制药废水污染又是工业废水污染中的大户。制药废水水量大、色度高、成分复杂，采用单一的好氧生物法处理难以达标排放，采用物化法则费用又太高。目前，利用厌氧生物处理对制药废水进行预处理，再接好氧生物处理的工艺逐步被认可[1]。
ABR是一种新型高效厌氧反应器。它最大的特点是，在反应器中设置了上下折流板，从而在水流方向上形成依此串联的反应室，致使生物种群在不同反应室实现产酸相和产甲烷相的分离。从厌氧生物转盘工艺发展而来的一种新型高效厌氧反应器，其结构简单、污泥截留能力强、水力流态良好、稳定性高，适用于中、低浓度有机废水的处理。近年来，关于ABR处理废水的报道越来越多，实践表明，ABR能够成功应用于多种类型废水的处理[2]。污泥固体被有效截留在反应器内，使得泥水混合物沿折板上下更好的混合，从而形成了整体为推流而每个格室为完全混合的复合型水力流态，具有运行稳定、抗冲击负荷能力强、处理效率高等一系列优点[2]。
1制药废水处理技术
1.1物化法
物化法在制药工业废水处理中有很多种，其因处理不同的制藥废水而不同，它不仅可作为单独的处理工序，也可作为生物处理工序的预处理或后处理。
1.11 混凝沉淀法
这是最常用的预处理方法，通过投加化学药剂，使其产生吸附、中和微粒间电荷、压缩扩散双电层而产生的凝聚作用，破坏了废水中胶体的稳定性，使胶体微粒相互聚合、集结，在重力作用下沉淀。制药废水处理工程中常用的混凝剂有聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺 PAM 等。混凝沉淀法的优点是不仅可以有效降低污染物的浓度，还可以改善废水的生物降解性能。缺点是会产生大量的化学污泥，造成二次污染；出水的 pH 较低，含盐量高；对氨氮的去除率较低。
1.12气浮法
通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。在制药工业废水处理中，可用于如庆大霉素、土霉素、麦迪霉素等废水的处理。
1.1.3 吸附法
指利用多孔性固体吸附废水中一种或几种污染物，以回收或去除污染物，从而使废水得到净化的方法。在制药工业废水处理中，常用活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等吸附剂预处理生产中成药、米菲司酮、双氯灭痛、洁霉素、扑热息痛、维生素 B6 等产生的废水。优点是处理效果好。缺点是成本高。
1.1.4 电解法
具有高效、易操作等优点，同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。
整个实验过程，水质PH基本处于9.0~9.7之间，温度稳定在21~26℃。
2 废水水质
以某制药厂红霉素废水为处理对象，废水水质如下表2-1：
3 ABR反应器工艺参数
3.1 ABR反应器设置5个格室，接种某啤酒厂UASB反应器的污泥进行启动。启动过程历经适应期、培养期、负荷提高期、稳定期等四个阶段，经120天左右启动完成；从控制污泥流失及泥水混合效果两方面进行考虑，结合试验结果进行分析后认为，ABR启动初期上升流速应在0.15～0.25m／h之间，启动后期可将上升流速逐渐提高至0.20～0.25m／h，但需保证出水SS=250～300mg/L；综合分析了可能导致产酸菌优势增长的各项因素，并与其它研究者的结果进行对比分析后认为，接种污泥、处理水水质、反应器本身的结构特征是导致启动期产酸菌优势增长的原因。ABR处理红霉素生产废水时，CODcr容积负荷在4~5kgCOD/m3.d，本系统HRT取值为24h；上升流速应小于0.5m/h。
3.3系统进入稳定期后连续运行30天，系统出水水质稳定，出水水质如下表3-1：
CODcr去除率高达84%，B/C高达0.5，说明废水的可生化性得到明显的改善。系统进入稳定期后，发现各格室污泥大部分呈颗粒状，特别是1~3格室，颗粒污泥絮体体积较大，直径达2~4mm，与污水分离效果良好。而4~5格室，颗粒污泥絮体体积较小，直径<2mm。
3.4对ABR沿程的COD、VFA以及pH的变化规律进行分析，结果表明ABR对有机物的降解过程具有典型的推流系统特征，复杂污染物是以分类逐级的形式得以去除的；污染物的去除主要发生在1～3格室(COD去除贡献为50～80％)，随有机负荷的提高，去除主体逐渐后移；系统产气量及沼气产率均随有机负荷的提高而增加;处理红霉素废水时，各格室产气量及产气率沿程呈正态分布。分析认为，这是由ABR的特性及废水本身的特点综合作用的结果。
3.5考察了ABR沿程的污泥活性及污泥相，结合沿程的COD、VFA以及pH的变化规律进行分析，结果表明ABR推流式系统的特性使得沿程各格室有机负荷逐渐降低，各格室的进水水质有较大差别，从而在各格室形成了不同的微生物菌落。
4 结论
随着水力停留时间的增长，出水COD越低，去除率越高。对反应器运行效果进行技术经济进行比较，确定最佳水力停留时间为24h。
经过ABR后制药废水B/C比由0.24提高到了0.40，可生化性明显改善，为后续好氧处理创造基础，降低处理成本。
参考文献
1中国科学院上海冶金研究所; 材料物理与化学(专业) 博士论文 2000年度
2 Barber,William P Stucky,David C.…［J］.Water Research，1999，(33)：7.
3 张希衡.废水厌氧生物处理工程［M］.北京：中国环境科学出版社.1996，11 8.
4 张建民等.造纸黑液厌氧处理的研究［J］.水处理技术，1999，23(6)：358- 361.
5 郭静.厌氧浮动生物膜反应器处理高浓度有机废水［J］.中国给水排水，199 9，15(6)：53-55.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。