生物制药废水处理工艺设计

[摘 要]本文结合某生物制药企业的成功事例，简单介绍了生物制药企业废水处理工艺。针对生物制药废水种类较多，有机物浓度较高的特点，处理工艺采用EBR +EGSB +A/O，有效去除水中的有机物含量，使排水能够达到国家《污水综合排放标准》的二级标准。

[关键词]生物制药 预处理 有机物 厌氧处理

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0124-01

1、前言

某生物制药企业位于农村地区，年产400吨4-羟基黄体酮。周边配套设施不完善，无排水去向。由于企业废水种类较多，有机物含量较高，为了避免多种污染物在处理之互相干扰，降低废水的处理难度，将企业内废水进行分流预处理后经企业自建污水处理站处理后达到排放标准。

2、生物制药废水的具体情况

该企业废水根据工序不同分为分水工序废水、软水制备产生的清洁下水、菌种培养产生的洗瓶废水、锅炉循环水定期外排废水、设备、容器冲洗废水、冷却循环定期外排废水、职工生活废水。水质情况见表1。

该废水特点

（1）COD浓度高。废水中SS浓度较高。对厌氧UASB工艺处理极为不利。

（2） 菌种培养产生的洗瓶废水含有微生物

（3） 水质成分复杂。中间代谢产物和提取分离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等化工原料含量高。该类成分易引起PH值波动大、色度高和气味重等不利因素，影响厌氧反应器中甲烷菌正常的活性。

（4） 水量较小但间歇排放，冲击负荷较高，由于分批发酵生产，废水间歇排放，所以其废水成分和水力负荷随时间有很大的变化，这种冲击给生物处理带来极大的困难

3、生物制药废水的治理工艺及可行性分析

首先，设计工艺原则：

1、确保出水水质达到污水排放标准；

2、该污水处理站设计符合经济要求；

3、该污水处理站设计力求技术合理，在经济合理的原则下，根据需要，采用先进工艺、机械和自控技术，确保安全可靠。

4、设计注意近远期的结合，设计时为今后发展留有挖潜和扩建的空间。

5、在确保污水处理效果同时，合理安排水资源的综合利用，节约用地和劳动力，同时合理设计、合理布局、做到技术可行、运行可靠、经济合理。

基于以上原则，对废水进行分类处理：菌种培养洗瓶废水由于含有微生物，首先需要进行灭活处理；职工生活废水包括食堂废水和其它生活废水，食堂废水首先经隔油池处理后和其它生活废水一起进入化粪池处理，上述废水经预处理后与其他废水一起进入厂区自建处理站处理。

该企业废水抽样水质为：红棕色，有部分粘稠状油渣（油渣土黄色），50℃，pH=8，氨氮=700mg/L，COD=7000mg/L；针对该废水水质特点，设计处理工艺为“混凝沉淀+气浮+EBR微电解反应器+EGSB（膨胀颗粒污泥床）厌氧反应器+A/O生化系统+二沉池+BAF（曝气生物滤池）反应器”。

EBR微电解反应器是以阴阳陶粒作为电极材料的一种新型铁碳内电解技术，具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、比重轻、HRT 小、占地面积小等特点。作用于废水，可高效去除COD、降低色度、去除生物毒性物质（酚类、CN-、SCN-等）并提高可生化性，处理效果稳定，可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。而且由于特种电极极化剂的添加（稀土类矿物）使得COD、B/C得到提高，色度的去除效果明显高于其他铁碳内电解技术。

EGSB反应器与UASB及其它厌氧生物处理工艺相比，具有以下优点：（1）处理能力大，处理效率好，运行稳定，构造简单；（2）更易形成颗粒污泥且分布均匀，污泥床内生物量多；非常适用于中高浓度有机污水处理；（3）容积负荷率高，停留时间较短，因此所需容积大大缩小；反应器容积负荷率高出普通UASB反应器2-3倍以上；（4）运行方便，采用旋混布水方式，布水均匀，传质较果好，而且不存在堵塞问题；（5）设置外回流系统，厌氧反应器运行中碱度可以实现自动调节控制，碱液成本可大大降低；（6）占地面积小，便于管理。同时EGSB厌氧反应器运行过程中会有沼气产生，通过气柜收集，可用于锅炉燃烧，替代部分燃煤。

具体工艺流程见下图：

废水经自建污水处理站处理后，COD、BOD5、氨氮、SS、氯化物的去除效率分别为98.2%、99.1%、96%、95%和0，外排废水COD、BOD5、氨氮、SS、氯化物的浓度分别为280.8mg/L、40.5mg/L、28mg/L、117.6mg/L、527mg/L， COD、BOD5、SS、氨氮满足污水处理厂进水水质标准，氯化物排放浓度满足《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ353-2010）标准要求，由企业自建污水管网排入市政污水管网，进入污水处理厂统一处理。

4、结论

通过上述分析，结合某生物制药企业污水处理实例，简单介绍了生物制药废水采用分流预处理、 “混凝沉淀+气浮+EBR +EGSB厌氧反应器+A/O +二沉池+BAF”工艺，能有效去除水中有机物，排水达到国家《污水综合排放标准》二级标准，有利于当地水环境的良性循环。