预处理+水解酸化+二级A/O+芬顿氧化组合工艺处理医药废水工程实例

摘要：本文介绍了采用预处理+水解酸化+二级A/O+芬顿氧化工艺处理医药废水的工程实例，对工艺流程，构筑物的设计参数，调试运行进行了说明。对于高CODcr ，高NH3-N，高毒性的三高医药废水经该工艺处理后能达《废水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级排放标准，且该工程投资小，运行费用低，管理简单方便，工艺成熟；CODcr和NH3-N去除率都非常高，对类似废水处理具有一定的指导意义。

关键词： 医药废水 芬顿氧化 水解酸化 A/O池

0 前言

医药废水一般具有污染物浓度和含盐量高，色度和毒性大，往往含有种类繁多的有机污染物质，如卤素类化合物，硝基化合物、氨基化合物，苯环和某些杂环类化合物，挥发酚含量高，采用传统的处理工艺很难达标排放[1]，对于成分复杂、可生化性差的医药废水来说，仍是目前国内外水处理的热点与难点[2]。目前，在医药废水的处理上，国内外研究者针对低浓度CODcr废水，采用CASS、SBR、MBR、UNITANK以及氧化沟等好氧工艺处理方进行研究，对于高浓度CODcr废水通过厌氧法进行处理[3]，本工程结合废水特点及国内外成功案例综合分析，采用物化+生化组合工艺处理该医药废水。

1 废水水质及水量

九江市某医药公司主要废水来自各车间的生产工序，主要包括生产废水、地面冲洗水、锅炉排水、实验室废水、冷却水、生活污水等，设计总废水量为3600吨/天，其中难降解、高CODcr和含酯类污水700吨/天，低浓度污水2900吨/天。废水的主要污染物是乙酸乙酯、硫酸铵、内酯、3-氰基吡啶、甲醇、氨基丙酸等，具有高CODcr，高NH3-N、高毒性的特点。经实测，其难降解废水CODcr浓度6000～6500 mg/L , 高浓废水CODcr浓度15000～16000mg/L。

2 废水处理工艺流程和说明

根据实测可知，该医药废水具有高COD cr，高NH3-N，高毒性，生化性较差的特点，废水中含有3-氰基吡啶，甲苯，三乙胺、甲醛、异丁醛等高毒性难降解有机物，其COD cr浓度高达16000 mg/L，氨氮浓度高达900 mg/L。根据废水的特点，需要对各类废水进行预处理，然后再综合处理。因废水种含有高浓度和难降解有机物，要采用生物处理技术进行处理时，须先将高浓度，难降解废水经高级氧化+混凝后，再进行生物处理。因此本工程的难降解和高浓度废水的预处理工艺采用：气浮+三相催化氧化+预酸化+调温池+UASB反应池，主体工艺采用：水解酸化+一级A/O池+一沉池+二级A/O池+二沉池+芬顿氧化+三沉池。

废水工艺流程：根据本项目的水质特点，将废水分为三类废水，即高CODcr、脂类废水，难降解废水和低浓度废水。

本项目实现废水清污分流，分类处理的原则，项目中难降解废在单独废水收集池内混合后通过泵打入气浮机。高CODcr、脂类废水在单独废水收集池内混合后，通过泵打入气浮机，以去除油脂，胶体及悬浮物，确保后续工艺设施稳定运行。废水通过气浮机处理后用泵打入三相催化氧化塔进行高级氧化，然后加入碱和PAC、PAM后自流入混凝沉淀池进行沉淀，使泥水分离。通过混凝沉淀后的上清液自流入预酸化池进行调节营养物质和碱度后流入调温池，废水在调温池内与加热管线热交换，使废水水温升高至30～35℃，然后泵入UASB反应池进行中温消化，以大幅降解有机物。

经预处理的难降解废水和高CODcr、脂类废水再与低浓度废水一起进入水解酸化池，进行厌氧水解，将难降解大分子物质转化为小分子物质，提高可生化性。

三种混合废水通过水解酸化后，自流入一级A/O池，在微生物的新陈代谢作用下分解有机物，同时氨氮通过微生物的硝化反硝化作用去除。通过一级A/O池处理后废水进入一沉池沉淀，然后上清液自流入二级A/O池，以进一步去除经一级A/O池处理后的残留有机物和氨氮，出水流入二沉池进行泥水分离。经过二级A/O池法处理后的残留难降解有机物和有毒物质废水进一步流入芬顿氧化池进行直接氧化混凝沉淀，废水自流入三沉池进行泥水分离，然后上清液自流入吸附池（异常时使用）进行活性碳吸附，以去除废水中残留的难降解有机物，有毒物质和色度，经吸附后的废水最终进入终沉池，进行泥水分离，然后出水达标排放。

3 主要处理单元设计参数

1）废水收集池：单座有效容积为1000 m3，地上式，共3座，钢砼结构，其主要作用是收集各类废水、调节水量、均化水质。

2）气浮机：设备本体尺寸：6.0 m×1.8 m×2.5 m；数量为1台；其主要作用是加入PAC，PAM混凝后去除油脂和悬浮物。

3）三相催化氧化塔：尺寸为Φ 3.2 m×7.0 m ，单座有效容积为32 m3，地上式，共3台，碳钢防腐结构，其主要作用是氧化分解降解有机物以提高废水的可生化性，减少废水中的毒性。

4）混凝沉淀池：尺寸为8.0 m×8.0 m×6.5 m，单座有效容积为384 m3，半地上式，共1座，钢砼结构。主要作用是泥水分离，使污水得到净化。

5）UASB反应池：尺寸为14.3 m×7.0m ×11.0 m，单座有效容积为1050 m3，水力停留时间为72.0 hr，地上式，共2座，钢砼结构，主要作用是利用厌氧微生物，在厌氧状态下降解有机物，厌氧池采用中温消化。

6）复合式水解酸化池：尺寸为27.5 m×13.5 m×6.5 m，单座有效容积为2250 m3，地上式，共2座，钢砼结构，水力停留时间为30.0 hr，该池采用脉冲布水器，利用虹吸管的虹吸作用以及进水流量的波动性进行均匀布水，布水时间短，效果好，同时又可以搅起池底的污泥，有利于废水中的有机物和微生物接触充分[4]，内设半软性填料。主要作用是提高废水的可生化性，从而为后续好氧处理提供有利的条件。

7）一级A/O池：总尺寸为10.0 m×54.0 m×6.5 m，单座有效容积，A池：750 m3，O池：2250 m3，半地上式，共3座，钢砼结构，主要作用是在缺氧条件下去除废水中有机物质，同时在降低废水中的有机物时通过硝化液回流，起到脱氮的作用。

8）二级A/O池：尺寸为25 m×8.0 m×6.0 m，单座有效容积，A池：600 m3，O池：500 m3 ，半地上式，共3座，钢砼结构，主要作用是去除总氮和有机物。

9）芬顿氧化池：尺寸为10 m×10 m×5.0 m,单座有效容积为150 m3，半地上式，共1座，钢砼结构，主要是调节PH值后加入FeSO4,并投加H2O2，在常温常压下生成足量的羟基自由基[6]，羟基自由基在水溶液中与经二级处理后废水中残留的难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解，确保出水指标稳定达标排放。

4 技术经济指标

本工程设计处理能力：3600 m3/d，占地面积：约18000 ㎡，常用总功率：617.8 kw，平均单位耗电量：2.59 kw·h /m3，水运行费用：3.76元/ m3 。

5 结论

该医药废水预处理工艺采用：气浮+三相催化氧化+预酸化+调温池+UASB反应池，主体工艺采用：水解酸化+一级A/O池+一沉池+二级A/O池+二沉池+芬顿氧化+三沉池组合工艺处理后，出水水质稳定且各项指标均达到国家《废水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级排放标准。

参考文献：

[1] 张金莲. 多种工艺联合处理医药废水的研究[J].能源与节能,2014,104(7):104-107;

[2] 李亚峰,高颖.制药废水处理技术研究进展[J].水处理技术,2015,5:1-4;

[3] 张健君,陈立春,春雷. 基于地表Ⅳ类水的医药废水处理工艺中试研究[J].给水排水,2018,44(5):65-69;

[4] 闫爱萍,李孟,张倩.水解酸化工艺处理混合型城市污水的应用研究[J]. 中国给水排水,2016,32(1):74-77;