WA TER &WASTEWA TER EN GIN EERIN G
头孢抗生素制药废水处理工程设计
赵 艳1 赵英武2 陈 晗3
(1同济大学环境科学与工程学院, 上海 200092;2上海天成环境保护有限公司 ;
3江苏省南通市环境监察支队 )
关键词 吹脱 A 2/O BA
F
1 工程概况
中w w 国w . 城c h 镇i n 水a c 网i t y w a t
1200m 3/d ,COD Cr 总量约9000kg/d , 氨氮总量约800kg/d 。废水根据水质可分为三部分:低盐分工
上海某中英合资药业公司新建500t/a 产品项目, 主要生产头孢类抗生素药物, 项目产生废水总量
经蒸发、混凝和吹脱预处理后, 高浓度废水中的COD Cr 盐分和氨氮均大大降低。生化进水按COD Cr 4000mg/L 、N H 3-N 50～100mg/L 设计。生化系统采用A 2/O +BA F (厌氧/兼氧/好氧+曝气生物滤池) 组合工艺。A 2/O 具有较好脱氮效果,BA F 则作为出水的强化处理, 保证出水水质。工艺流程见图1。3 主要构筑物与设备3. 1 低盐废水系统
(1) 1#p H 调节池。钢筋混凝土结构, 尺寸6m
艺废水, 水量约120m 3/d , COD Cr 约4万mg/L , N H 3-N 约4500mg/L , TDS (总溶解固体) 约1
万mg/L ; 高盐分工艺废水, 水量约30m 3/d ,COD Cr
约8万mg/L , N H 3-N 约7000mg/L , TDS 约7万mg/L ; 生活污水及其他轻污染综合废水, 水量约1000m 3/d , COD Cr 约1800mg/L , N H 3-N 约30mg/L 。两股工艺废水为主要污染组成,BOD/COD 均小于0. 15, 盐分较高, 且具有一定毒性, 不利
于直接生化处理; 综合废水生化性较好。由于废水有机污染负荷较高, 且含有较大的臭味和色度, 因此为保护环境, 必须在加强生产过程污染控制的同时, 建设废水处理系统进行末端治理。2 处理工艺与流程
低盐废水先经混凝气浮去除悬浮物质, 再采用空气吹脱法脱氨。与折点氯化法和磷酸铵镁沉淀法以及吸附法相比, 吹脱法不消耗药剂, 操作管理相对较为方便。高盐分废水一般采用反渗透或蒸发的处理工艺。由于制药废水还存在大量的其他污染物, 会对反渗透膜造成污染或损坏, 因此采用蒸发脱盐工艺, 可以去除90%以上的COD Cr [1], 也能去除大量的氨氮。
×4m ×5m , 有效水深4. 5m , HR T21. 6h , 空气搅拌, 调节p H6. 5～7. 5。防腐泵2台(1用1备) 。
(2) 气浮池。采用加压部分回流溶气法, 系统包括反应槽、气浮槽和溶气罐。系统按10m 3/h 设计, 回流比50%, 设计表面负荷1. 5～2m 3/(m 2・h ) 。反应槽为涡流式, 尺寸 1. 5m ×1. 5m ; 气浮槽采用平流式, 尺寸5. 0m ×2. 5m ×1. 8m ; 填料溶气罐 0. 4m ×2. 5m 。气固比30L/kgSS , 释气量120mL/L , 溶气压力0. 45M Pa , 溶气效率80%。配
图1 工艺流程
e r
. o
摘要 , 、气浮、吹脱和
蒸发等方法加强废水的预处理, A 2/, BA F 工艺进行强化处
(DB 31/199—理。经检验, 1997) 二级标准。
r g
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套PAC 、PAM 加药装置两套。
(3) 1#中间水池。尺寸3m ×6m ×5m , HR T 16h , 空气搅拌, 调节p H10～12。配防腐提升泵2台(1用1备) , 废水提升至氨氮吹脱塔。
(4) 氨氮吹脱塔。尺寸 1. 7m ×7. 2m 。设计
A 2/O 池均按池容80%设置组合填料, 填料体积为2400m 3。厌氧和兼氧区设计填料容积负荷取4. 5kg COD Cr /(m 3・d ) , 好氧区设计填料容积负荷为1. 5kg COD Cr /(m 3・d ) 。兼氧区气水比为5∶1, 溶
中w w 国w . 城c h 镇i n 水a c 网i t y w a t
水深4. 5m , HR T 21. 6h , 空气搅拌, 调节p H 为10～12。配防腐蚀泵2台(1用1备) 。
(2) 三效蒸发器。设计处理能力3000kg/h (蒸发量) 。蒸发器为定型成套设备, 包括加热器(三效) 、分离器(三效) 和冷凝器。废水(管程) 在加热器中与蒸汽或二次蒸汽(壳程) 换热, 然后进入分离器, 废水中低沸组分与二次蒸汽混合进入下一效。高沸组分(渣液, 含悬浮物、结晶盐及高沸点有机物) 由真空泵抽吸至离心机, 离心机干渣外送焚烧处理, 上清液循环处理。蒸汽(含低沸组分污染物) 最后由冷凝器冷却, 冷凝水与冷却水排
0. 5h 。
3. 2 高盐废水系统
(1) 2#p H 调节池。尺寸3m ×2m ×5m , 有效
(6) 曝气生物滤池(BA F ) 。分两格, 采用上流
式。单格尺寸4m ×4m ×6m 。设置生物陶粒。
废水先进入底部混合室, 然后经过长柄滤头进入
滤料层。陶粒装填高度3m , 总体积96m 3。设计填料容积负荷为4～5kg COD Cr /(m 3・d ) , HRT 3h , 设计流速2m/h 。曝气系统采用穿孔管, 氧气利用率取10%, 曝气量8～10m 3/min , 气源同生化系统。BA F 每5～7d 反冲洗一次; 反洗与进水流向相同, 进水不间断。冲洗历时5～10min , 冲洗强度5～6L/(s ・m 2) 。反冲洗采用气水联合冲洗, 气水比2∶1。
(7) 出水池。尺寸3m ×4m ×3m , 反洗水储量30m 3。3. 4 污泥系统
入综合调节池。蒸汽用量0. 5～0. 6kg/kg (废
水) ; 与单效节蒸发相比, 可节省40%～50%能量。3. 3 综合废水系统
(1) 格栅集水池。尺寸2m ×6m ×5m , 有效水深2m , HR T 0. 5h 。防腐泵2台(1用1备) 。
(2) 综合调节池。尺寸8m ×28m ×5. 5m ,
HR T 20h , 空气搅拌。附设提升泵2台(1用1备) 。
搅拌气源由三叶罗茨风机提供,2台(1用1备) , 9. 35m 3/min , 风压5000mm H 2O , 搅拌空气量为2m 3/(m 2・h ) 。废水由泵提升至生化单元, 附设提升泵2台(1用1备) 。
污泥浓缩池主要用于储存和浓缩气浮污泥、A 2/O 剩余污泥和BA F 反洗污泥。设计固体通量2. 5～3kg/(m 2・h ) , 污泥量约150～200m 3/d , 初始含水率99%～99. 5%, 浓缩后含水率为97%～98%。污泥池有效容积70m 3, 尺寸3m ×5m ×5m , 污泥停留时间12～24h 。浓缩污泥由污泥螺
(3) A 2/O 池。包括厌氧、兼氧和好氧(Anaerobic 2Anoxic 2Oxic ) 三个不同的功能区。HRT
分别为:15h , 7. 5h , 37. 5h 。A 2/O 池分为并联两座, 各分8格, 单格尺寸为2. 8m ×13. 5m ×5. 5m 。
杆泵提升至混凝混合罐, 投加阳离子PAM , 搅拌混
合后进入压滤机脱水。压滤机型号为D Y J 1000XB , 带宽1m , 滤带速度5～12m/min , 处理能力150～300kg DS/(m ・h ) 。工作时间10～12h/d , 干泥量约1. 5～2t/d 。污泥上清液及污泥压滤
e r
填料采用 25塑料鲍尔环, 分三层填装, 填料层高0. 8～1m 。, 收塔设计参数同吹脱塔(G B 气筒高15m , 14554—93) 。
%, 。
(。尺寸7. 5m ×7. 5m ×7. 85m , 表0. 9m 3/(m 2・h ) , 有效水深2. 5m , HR T 3h 。出水堰采用外堰自由式出水, 堰口负荷为0. 5L/(s ・m ) 。中心导流筒 800, 中心流速28mm/s 。附设污泥泵2台, 污泥回流比取50%。
(5) 2#中间水池。尺寸3m ×4m ×3m , HR T
. o
r g
空塔气速2. 8～3m/s , 实际气速取空塔气速80%,
气水比2500∶1, 喷淋密度2～2. 5m 3/(m 2・h ) 。
解氧控制为0. 5mg/L 左右; 好氧区气水比为
36∶1, 2L 。气源为罗茨鼓,3台用) , m 3/min 。混合液回
WA TER &WASTEWA TER EN GIN EERIN G
表1 系 统 运 行 监 测 数 据
处理单元
气 浮
项目指标
COD Cr
SS
中w w 国w . 城c h 镇i n 水a c 网i t y w a t
83. 3
54
N H 3-N
进水/mg/L 出水/mg/L 去除率/%进水/mg/L 出水/mg/L 去除率/%
[1**********]0. [***********]8001230016. 9
[1**********]. 2684. 93312. 57
4125267035. 3453
2670185030. 7
. o
[**************]. 3
吹 脱蒸 发厌 氧兼 氧好 氧
e r
4921. 0
进水/mg/L
出水/mg/L 去除率/%
2918128041. 5
4 系统调试与运行
2930t/a 、N H 3-N 250t/a (以每年运行330d 计) 。
从工程设计及运行结果来看, 空气吹脱法可以
项目于2005年6月竣工,7月进入系统调试,
取同类制药废水脱水污泥培菌。A 2/O 池注入清
水, 干泥量按A 2/O 池容积1. 5%投放。闷曝6～8h , 静沉排除上清液后再注满清水; 如此重复至上清液澄清, 对接种污泥进行洗涤与活化。然后按5%比率每天逐步增加废水至设计量, 投入正常运行。系统调试期间温度维持30℃, 有利于生化培菌, 因此系统调试历时仅28d 。系统运行效果良好,BA F 出水达标率100%, 水质优于预控处理目标。表1为8月份平均监测数据。5 工程小结
2
大幅度降低较高浓度的氨氮, 同时结合A 2/O 工艺,
具有较好的氨氮去除效果; 多效蒸发可以去除大量盐分及高沸点有机污染物, 降低污染负荷;BA F 同时具有生物氧化和过滤的双重效果, 出水可达《上海
(DB 31/199—市污水综合排放标准》1997) 二级标
准。
参考文献
1 赵艳, 赵英武, 李风亭. 中成药制药废水处理工程设计. 给水排水,
2004,30(11) :47～49
污水处理站总占地2500m 2, 构筑物占地1450
3
☆通讯处:200063上海市曹杨路540号中联大厦1504
m 。项目总投资900万元, 装机容量266kW , 运行功
室上海天成环境保护有限公司
电话:(021) 62444610 收稿日期:20050913
耗2800kW ・h/d 。直接运行费用2. 8元/m (主要
为电费、蒸汽、药剂及管理费用) 。工程年削减COD Cr
E mail :summersweets@126. com
r g
[1**********]811
BA F
79. 9
80. 6
38. 9
WA TER &WASTEWA TER EN GIN EERIN G
头孢抗生素制药废水处理工程设计
赵 艳1 赵英武2 陈 晗3
(1同济大学环境科学与工程学院, 上海 200092;2上海天成环境保护有限公司 ;
3江苏省南通市环境监察支队 )
关键词 吹脱 A 2/O BA
F
1 工程概况
中w w 国w . 城c h 镇i n 水a c 网i t y w a t
1200m 3/d ,COD Cr 总量约9000kg/d , 氨氮总量约800kg/d 。废水根据水质可分为三部分:低盐分工
上海某中英合资药业公司新建500t/a 产品项目, 主要生产头孢类抗生素药物, 项目产生废水总量
经蒸发、混凝和吹脱预处理后, 高浓度废水中的COD Cr 盐分和氨氮均大大降低。生化进水按COD Cr 4000mg/L 、N H 3-N 50～100mg/L 设计。生化系统采用A 2/O +BA F (厌氧/兼氧/好氧+曝气生物滤池) 组合工艺。A 2/O 具有较好脱氮效果,BA F 则作为出水的强化处理, 保证出水水质。工艺流程见图1。3 主要构筑物与设备3. 1 低盐废水系统
(1) 1#p H 调节池。钢筋混凝土结构, 尺寸6m
艺废水, 水量约120m 3/d , COD Cr 约4万mg/L , N H 3-N 约4500mg/L , TDS (总溶解固体) 约1
万mg/L ; 高盐分工艺废水, 水量约30m 3/d ,COD Cr
约8万mg/L , N H 3-N 约7000mg/L , TDS 约7万mg/L ; 生活污水及其他轻污染综合废水, 水量约1000m 3/d , COD Cr 约1800mg/L , N H 3-N 约30mg/L 。两股工艺废水为主要污染组成,BOD/COD 均小于0. 15, 盐分较高, 且具有一定毒性, 不利
于直接生化处理; 综合废水生化性较好。由于废水有机污染负荷较高, 且含有较大的臭味和色度, 因此为保护环境, 必须在加强生产过程污染控制的同时, 建设废水处理系统进行末端治理。2 处理工艺与流程
低盐废水先经混凝气浮去除悬浮物质, 再采用空气吹脱法脱氨。与折点氯化法和磷酸铵镁沉淀法以及吸附法相比, 吹脱法不消耗药剂, 操作管理相对较为方便。高盐分废水一般采用反渗透或蒸发的处理工艺。由于制药废水还存在大量的其他污染物, 会对反渗透膜造成污染或损坏, 因此采用蒸发脱盐工艺, 可以去除90%以上的COD Cr [1], 也能去除大量的氨氮。
×4m ×5m , 有效水深4. 5m , HR T21. 6h , 空气搅拌, 调节p H6. 5～7. 5。防腐泵2台(1用1备) 。
(2) 气浮池。采用加压部分回流溶气法, 系统包括反应槽、气浮槽和溶气罐。系统按10m 3/h 设计, 回流比50%, 设计表面负荷1. 5～2m 3/(m 2・h ) 。反应槽为涡流式, 尺寸 1. 5m ×1. 5m ; 气浮槽采用平流式, 尺寸5. 0m ×2. 5m ×1. 8m ; 填料溶气罐 0. 4m ×2. 5m 。气固比30L/kgSS , 释气量120mL/L , 溶气压力0. 45M Pa , 溶气效率80%。配
图1 工艺流程
e r
. o
摘要 , 、气浮、吹脱和
蒸发等方法加强废水的预处理, A 2/, BA F 工艺进行强化处
(DB 31/199—理。经检验, 1997) 二级标准。
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WA TER &WASTEWA TER EN GIN EERIN G
套PAC 、PAM 加药装置两套。
(3) 1#中间水池。尺寸3m ×6m ×5m , HR T 16h , 空气搅拌, 调节p H10～12。配防腐提升泵2台(1用1备) , 废水提升至氨氮吹脱塔。
(4) 氨氮吹脱塔。尺寸 1. 7m ×7. 2m 。设计
A 2/O 池均按池容80%设置组合填料, 填料体积为2400m 3。厌氧和兼氧区设计填料容积负荷取4. 5kg COD Cr /(m 3・d ) , 好氧区设计填料容积负荷为1. 5kg COD Cr /(m 3・d ) 。兼氧区气水比为5∶1, 溶
中w w 国w . 城c h 镇i n 水a c 网i t y w a t
水深4. 5m , HR T 21. 6h , 空气搅拌, 调节p H 为10～12。配防腐蚀泵2台(1用1备) 。
(2) 三效蒸发器。设计处理能力3000kg/h (蒸发量) 。蒸发器为定型成套设备, 包括加热器(三效) 、分离器(三效) 和冷凝器。废水(管程) 在加热器中与蒸汽或二次蒸汽(壳程) 换热, 然后进入分离器, 废水中低沸组分与二次蒸汽混合进入下一效。高沸组分(渣液, 含悬浮物、结晶盐及高沸点有机物) 由真空泵抽吸至离心机, 离心机干渣外送焚烧处理, 上清液循环处理。蒸汽(含低沸组分污染物) 最后由冷凝器冷却, 冷凝水与冷却水排
0. 5h 。
3. 2 高盐废水系统
(1) 2#p H 调节池。尺寸3m ×2m ×5m , 有效
(6) 曝气生物滤池(BA F ) 。分两格, 采用上流
式。单格尺寸4m ×4m ×6m 。设置生物陶粒。
废水先进入底部混合室, 然后经过长柄滤头进入
滤料层。陶粒装填高度3m , 总体积96m 3。设计填料容积负荷为4～5kg COD Cr /(m 3・d ) , HRT 3h , 设计流速2m/h 。曝气系统采用穿孔管, 氧气利用率取10%, 曝气量8～10m 3/min , 气源同生化系统。BA F 每5～7d 反冲洗一次; 反洗与进水流向相同, 进水不间断。冲洗历时5～10min , 冲洗强度5～6L/(s ・m 2) 。反冲洗采用气水联合冲洗, 气水比2∶1。
(7) 出水池。尺寸3m ×4m ×3m , 反洗水储量30m 3。3. 4 污泥系统
入综合调节池。蒸汽用量0. 5～0. 6kg/kg (废
水) ; 与单效节蒸发相比, 可节省40%～50%能量。3. 3 综合废水系统
(1) 格栅集水池。尺寸2m ×6m ×5m , 有效水深2m , HR T 0. 5h 。防腐泵2台(1用1备) 。
(2) 综合调节池。尺寸8m ×28m ×5. 5m ,
HR T 20h , 空气搅拌。附设提升泵2台(1用1备) 。
搅拌气源由三叶罗茨风机提供,2台(1用1备) , 9. 35m 3/min , 风压5000mm H 2O , 搅拌空气量为2m 3/(m 2・h ) 。废水由泵提升至生化单元, 附设提升泵2台(1用1备) 。
污泥浓缩池主要用于储存和浓缩气浮污泥、A 2/O 剩余污泥和BA F 反洗污泥。设计固体通量2. 5～3kg/(m 2・h ) , 污泥量约150～200m 3/d , 初始含水率99%～99. 5%, 浓缩后含水率为97%～98%。污泥池有效容积70m 3, 尺寸3m ×5m ×5m , 污泥停留时间12～24h 。浓缩污泥由污泥螺
(3) A 2/O 池。包括厌氧、兼氧和好氧(Anaerobic 2Anoxic 2Oxic ) 三个不同的功能区。HRT
分别为:15h , 7. 5h , 37. 5h 。A 2/O 池分为并联两座, 各分8格, 单格尺寸为2. 8m ×13. 5m ×5. 5m 。
杆泵提升至混凝混合罐, 投加阳离子PAM , 搅拌混
合后进入压滤机脱水。压滤机型号为D Y J 1000XB , 带宽1m , 滤带速度5～12m/min , 处理能力150～300kg DS/(m ・h ) 。工作时间10～12h/d , 干泥量约1. 5～2t/d 。污泥上清液及污泥压滤
e r
填料采用 25塑料鲍尔环, 分三层填装, 填料层高0. 8～1m 。, 收塔设计参数同吹脱塔(G B 气筒高15m , 14554—93) 。
%, 。
(。尺寸7. 5m ×7. 5m ×7. 85m , 表0. 9m 3/(m 2・h ) , 有效水深2. 5m , HR T 3h 。出水堰采用外堰自由式出水, 堰口负荷为0. 5L/(s ・m ) 。中心导流筒 800, 中心流速28mm/s 。附设污泥泵2台, 污泥回流比取50%。
(5) 2#中间水池。尺寸3m ×4m ×3m , HR T
. o
r g
空塔气速2. 8～3m/s , 实际气速取空塔气速80%,
气水比2500∶1, 喷淋密度2～2. 5m 3/(m 2・h ) 。
解氧控制为0. 5mg/L 左右; 好氧区气水比为
36∶1, 2L 。气源为罗茨鼓,3台用) , m 3/min 。混合液回
WA TER &WASTEWA TER EN GIN EERIN G
表1 系 统 运 行 监 测 数 据
处理单元
气 浮
项目指标
COD Cr
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中w w 国w . 城c h 镇i n 水a c 网i t y w a t
83. 3
54
N H 3-N
进水/mg/L 出水/mg/L 去除率/%进水/mg/L 出水/mg/L 去除率/%
[1**********]0. [***********]8001230016. 9
[1**********]. 2684. 93312. 57
4125267035. 3453
2670185030. 7
. o
[**************]. 3
吹 脱蒸 发厌 氧兼 氧好 氧
e r
4921. 0
进水/mg/L
出水/mg/L 去除率/%
2918128041. 5
4 系统调试与运行
2930t/a 、N H 3-N 250t/a (以每年运行330d 计) 。
从工程设计及运行结果来看, 空气吹脱法可以
项目于2005年6月竣工,7月进入系统调试,
取同类制药废水脱水污泥培菌。A 2/O 池注入清
水, 干泥量按A 2/O 池容积1. 5%投放。闷曝6～8h , 静沉排除上清液后再注满清水; 如此重复至上清液澄清, 对接种污泥进行洗涤与活化。然后按5%比率每天逐步增加废水至设计量, 投入正常运行。系统调试期间温度维持30℃, 有利于生化培菌, 因此系统调试历时仅28d 。系统运行效果良好,BA F 出水达标率100%, 水质优于预控处理目标。表1为8月份平均监测数据。5 工程小结
2
大幅度降低较高浓度的氨氮, 同时结合A 2/O 工艺,
具有较好的氨氮去除效果; 多效蒸发可以去除大量盐分及高沸点有机污染物, 降低污染负荷;BA F 同时具有生物氧化和过滤的双重效果, 出水可达《上海
(DB 31/199—市污水综合排放标准》1997) 二级标
准。
参考文献
1 赵艳, 赵英武, 李风亭. 中成药制药废水处理工程设计. 给水排水,
2004,30(11) :47～49
污水处理站总占地2500m 2, 构筑物占地1450
3
☆通讯处:200063上海市曹杨路540号中联大厦1504
m 。项目总投资900万元, 装机容量266kW , 运行功
室上海天成环境保护有限公司
电话:(021) 62444610 收稿日期:20050913
耗2800kW ・h/d 。直接运行费用2. 8元/m (主要
为电费、蒸汽、药剂及管理费用) 。工程年削减COD Cr
E mail :summersweets@126. com
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[1**********]811
BA F
79. 9
80. 6
38. 9