水解酸化法

本文介紹了采用預處理+水解酸化+二級A/O+芬頓氧化工藝處理醫藥廢水的工程實例，對工藝流程，構筑物的設計參數，調試運行進行了說明。對于高CODcr ，高NH3-N，高毒性的三高醫藥廢水經該工藝處理后能達《廢水綜合排放標準》（GB8978-1996）中一級排放標準，且該工程投資小，運行費用低，管理簡單方便，工藝成熟；CODcr和NH3-N去除率都非常高，對類似廢水處理具有一定的指導意義。

關鍵詞： 醫藥廢水 芬頓氧化 水解酸化 A/O池

0 前言

醫藥廢水一般具有污染物濃度和含鹽量高，色度和毒性大，往往含有種類繁多的有機污染物質，如鹵素類化合物，硝基化合物、氨基化合物，苯環和某些雜環類化合物，揮發酚含量高，采用傳統的處理工藝很難達標排放[1]，對于成分復雜、可生化性差的醫藥廢水來說，仍是目前國內外水處理的熱點與難點[2]。目前，在醫藥廢水的處理上，國內外研究者針對低濃度CODcr廢水，采用CASS、SBR、MBR、UNITANK以及氧化溝等好氧工藝處理方進行研究，對于高濃度CODcr廢水通過厭氧法進行處理[3]，本工程結合廢水特點及國內外成功案例綜合分析，采用物化+生化組合工藝處理該醫藥廢水。

1 廢水水質及水量

九江市某醫藥公司主要廢水來自各車間的生產工序，主要包括生產廢水、地面沖洗水、鍋爐排水、實驗室廢水、冷卻水、生活污水等，設計總廢水量為3600噸/天，其中難降解、高CODcr和含酯類污水700噸/天，低濃度污水2900噸/天。廢水的主要污染物是乙酸乙酯、硫酸銨、內酯、3-氰基吡啶、甲醇、氨基丙酸等，具有高CODcr，高NH3-N、高毒性的特點。經實測，其難降解廢水CODcr濃度6000～6500 mg/L , 高濃廢水CODcr濃度15000～16000mg/L。

2 廢水處理工藝流程和說明

根據實測可知，該醫藥廢水具有高COD cr，高NH3-N，高毒性，生化性較差的特點，廢水中含有3-氰基吡啶，甲苯，三乙胺、甲醛、異丁醛等高毒性難降解有機物，其COD cr濃度高達16000 mg/L，氨氮濃度高達900 mg/L。根據廢水的特點，需要對各類廢水進行預處理，然后再綜合處理。因廢水種含有高濃度和難降解有機物，要采用生物處理技術進行處理時，須先將高濃度，難降解廢水經高級氧化+混凝后，再進行生物處理。因此本工程的難降解和高濃度廢水的預處理工藝采用：氣浮+三相催化氧化+預酸化+調溫池+UASB反應池，主體工藝采用：水解酸化+一級A/O池+一沉池+二級A/O池+二沉池+芬頓氧化+三沉池。

廢水工藝流程：根據本項目的水質特點，將廢水分為三類廢水，即高CODcr、脂類廢水，難降解廢水和低濃度廢水。

本項目實現廢水清污分流，分類處理的原則，項目中難降解廢在單獨廢水收集池內混合后通過泵打入氣浮機。高CODcr、脂類廢水在單獨廢水收集池內混合后，通過泵打入氣浮機，以去除油脂，膠體及懸浮物，確保后續工藝設施穩定運行。廢水通過氣浮機處理后用泵打入三相催化氧化塔進行高級氧化，然后加入堿和PAC、PAM后自流入混凝沉淀池進行沉淀，使泥水分離。通過混凝沉淀后的上清液自流入預酸化池進行調節營養物質和堿度后流入調溫池，廢水在調溫池內與加熱管線熱交換，使廢水水溫升高至30～35℃，然后泵入UASB反應池進行中溫消化，以大幅降解有機物。

經預處理的難降解廢水和高CODcr、脂類廢水再與低濃度廢水一起進入水解酸化池，進行厭氧水解，將難降解大分子物質轉化為小分子物質，提高可生化性。

三種混合廢水通過水解酸化后，自流入一級A/O池，在微生物的新陳代謝作用下分解有機物，同時氨氮通過微生物的硝化反硝化作用去除。通過一級A/O池處理后廢水進入一沉池沉淀，然后上清液自流入二級A/O池，以進一步去除經一級A/O池處理后的殘留有機物和氨氮，出水流入二沉池進行泥水分離。經過二級A/O池法處理后的殘留難降解有機物和有毒物質廢水進一步流入芬頓氧化池進行直接氧化混凝沉淀，廢水自流入三沉池進行泥水分離，然后上清液自流入吸附池（異常時使用）進行活性碳吸附，以去除廢水中殘留的難降解有機物，有毒物質和色度，經吸附后的廢水最終進入終沉池，進行泥水分離，然后出水達標排放。

3 主要處理單元設計參數

1）廢水收集池：單座有效容積為1000 m3，地上式，共3座，鋼砼結構，其主要作用是收集各類廢水、調節水量、均化水質。

2）氣浮機：設備本體尺寸：6.0 m×1.8 m×2.5 m；數量為1臺；其主要作用是加入PAC，PAM混凝后去除油脂和懸浮物。

3）三相催化氧化塔：尺寸為Φ 3.2 m×7.0 m ，單座有效容積為32 m3，地上式，共3臺，碳鋼防腐結構，其主要作用是氧化分解降解有機物以提高廢水的可生化性，減少廢水中的毒性。

4）混凝沉淀池：尺寸為8.0 m×8.0 m×6.5 m，單座有效容積為384 m3，半地上式，共1座，鋼砼結構。主要作用是泥水分離，使污水得到凈化。

5）UASB反應池：尺寸為14.3 m×7.0m ×11.0 m，單座有效容積為1050 m3，水力停留時間為72.0 hr，地上式，共2座，鋼砼結構，主要作用是利用厭氧微生物，在厭氧狀態下降解有機物，厭氧池采用中溫消化。

6）復合式水解酸化池：尺寸為27.5 m×13.5 m×6.5 m，單座有效容積為2250 m3，地上式，共2座，鋼砼結構，水力停留時間為30.0 hr，該池采用脈沖布水器，利用虹吸管的虹吸作用以及進水流量的波動性進行均勻布水，布水時間短，效果好，同時又可以攪起池底的污泥，有利于廢水中的有機物和微生物接觸充分[4]，內設半軟性填料。主要作用是提高廢水的可生化性，從而為后續好氧處理提供有利的條件。

7）一級A/O池：總尺寸為10.0 m×54.0 m×6.5 m，單座有效容積，A池：750 m3，O池：2250 m3，半地上式，共3座，鋼砼結構，主要作用是在缺氧條件下去除廢水中有機物質，同時在降低廢水中的有機物時通過硝化液回流，起到脫氮的作用。

8）二級A/O池：尺寸為25 m×8.0 m×6.0 m，單座有效容積，A池：600 m3，O池：500 m3 ，半地上式，共3座，鋼砼結構，主要作用是去除總氮和有機物。

9）芬頓氧化池：尺寸為10 m×10 m×5.0 m,單座有效容積為150 m3，半地上式，共1座，鋼砼結構，主要是調節PH值后加入FeSO4,并投加H2O2，在常溫常壓下生成足量的羥基自由基[6]，羥基自由基在水溶液中與經二級處理后廢水中殘留的難降解有機物生成有機自由基使之結構破壞，最終氧化分解，確保出水指標穩定達標排放。

4 技術經濟指標

本工程設計處理能力：3600 m3/d，占地面積：約18000 ㎡，常用總功率：617.8 kw，平均單位耗電量：2.59 kw·h /m3，水運行費用：3.76元/ m3 。

5 結論

該醫藥廢水預處理工藝采用：氣浮+三相催化氧化+預酸化+調溫池+UASB反應池，主體工藝采用：水解酸化+一級A/O池+一沉池+二級A/O池+二沉池+芬頓氧化+三沉池組合工藝處理后，出水水質穩定且各項指標均達到國家《廢水綜合排放標準》（GB8978-1996）中一級排放標準。

文章關鍵詞：水解酸化法-水解酸化處理-水解酸化處理方法-水解酸化