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【案例】在田环境:高浓化学合成药废水处理不再受制于传统芬顿工艺

时间:2021-07-06 17:20

来源:E20环境产业圈层

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浙江华海药业股份有限公司1200m³/d废水处理项目

项目名称:浙江华海药业股份有限公司1200m³/d废水处理项目

推荐单位:上海在田环境科技有限公司

参与环节:工程总包

项目所在地:浙江省临海市

项目概况

浙江华海药业股份有限公司废水处理项目包含:原料药生产高浓废水、一般废水、制剂废水以及生活废水,合计1200m³/d。出水达到浙江省环保厅要求的《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904-2008)中新建企业水污染物排放限值,再纳入临海市江南污水处理有限公司进行二级处理。

1)高浓废水预处理采用:“高浓收集池+脱溶脱盐+高浓调节池+两级IC厌氧反应器+沼气生物脱硫+火炬”组合工艺;2)主体生化采用“综合调节池+气浮+水解酸化+缺氧池+好氧池+MBR膜池”组合工艺。3)深度处理采用“臭氧催化氧化+反硝化滤池+生物活性炭滤池+砂滤”组合工艺。

项目示范意义

本项目的建成,废水排放需达到《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904-2008)中新建企业水污染物排放限值,证明针对此类难降解的化学合成药废水,本工艺路线是可行的,不再受制于选择产生大量危废的传统芬顿工艺作为高浓废水预处理以及深度处理工艺。

项目亮点介绍

(1)实施效果

高浓废水预处理采用脱溶脱盐去除废水中大部分有机物、盐分,从而保证后续生化系统稳定运行,设计两级IC厌氧反应器作为高浓废水预处理降低污水污染物浓度。

IC厌氧反应器优点:

1)有机负荷高。2)抗冲击负荷能力强,运行稳定性好。3)基建投资省,占地面积少。4)不产生污泥、还能消耗好氧剩余污泥,降低污泥外运处置费。5)无需曝气、用电设备少,运行能耗低。

主体生化中采用A/O(MBR)工艺,具有以下优点:

1)出水水质优质稳定,良好的适应性和耐冲击负荷;2)剩余污泥产量少,降低污泥处理费用;3)占地面积小,不受设置场合限制;4)硝化效率高及难降解有机物降解效率高;5)深度处理采用“臭氧催化氧化+反硝化滤池+生物活性炭滤池+砂滤”组合工艺,既保证出水达标排放的同时又避免产生废渣等二次污染;6)运行采用全自动控制,节省人工操作,运行稳定。

深度处理采用“臭氧催化氧化+反硝化滤池+生物活性炭滤池+砂滤”组合工艺,既保证出水达标排放的同时又避免产生废渣等二次污染。

运行采用全自动控制,节省人工操作,运行稳定。

(2)社会效益

1)IC厌氧反应器作为高浓废水预处理减少外运处置污泥量;

2)臭氧催化氧化作为深度处理,没有废渣产生,避免了废渣二次处理带来的问题。

(3)生态效益

该项目建成,减少了废水外排COD、TN和TP含量,从而降低后续污水厂处理的压力,同时减少了污泥外运处置的量。

项目技术工艺/装备简介

(1)技术工艺/装备名称

IC厌氧反应器,A/O(MBR)工艺,“臭氧催化氧化+反硝化滤池+生物活性炭滤池+砂滤”组合工艺。

(2)技术工艺/装备原理

1) IC厌氧反应器

IC厌氧反应器是为克服UASB反应器所存在的处理中低浓度废水负荷及大量产气所造成的污泥流失的问题而研究开发的。因而,IC反应器不仅更适宜中、低浓度废水处理,同时在处理高浓度废水时,其运行负荷及处理能力高。处理对象:高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。

a)酸发酵——提供易生物降解的基质;

b)甲烷发酵——进一步降解有机物和生产气体燃料。

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厌氧原理图 

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反应器结构图

2)A/O(MBR)工艺

A/O(MBR)工艺指在出水端设置膜生物反应器。MBR是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000~10000mg/L,甚至更高,污泥龄(SRT)可延长至30天以上。膜生物反应器是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术,充分利用膜的高效截留作用,能够有效地截留硝化菌,完全保留在生物反应器内,使硝化反应保证顺利进行,有效去除氨氮,避免污泥的流失,并且可以截留一时难于降解的大分子有机物,延长其在反应器的停留时间,使之得到最大限度的分解。应用MBR技术后,主要污染物的去除率可达:COD≥93%、SS=100%。产水悬浮物和浊度几近于零,处理后的水质良好且稳定。

3)“臭氧催化氧化+反硝化滤池+生物活性炭滤池+砂滤”组合工艺

臭氧催化氧化在臭氧氧化基础上在反应器内添加催化剂方式与臭氧联合作用对废水进行催化氧化。添加催化剂的主要作用有两种:一是利用催化剂的吸附作用先吸附有机物至催化剂表面区域,增加臭氧与有机物接触几率;二是催化活化臭氧分子,提高臭氧分解产生•OH的速率,取得更好的氧化效果。

曝气生物滤池是适用于废水深度处理工艺。其技术特征是在池体内充填填料作为微生物载体,具有巨大的比表面积,可附着很大的生物量,通过鼓气充氧,利用生物膜降解废水中的有机物、氨氮等。

考虑到末端废水中的TP含量已不高,因此,在本次改造中采用“混凝+砂滤”的方式去除废水中的TP。通过砂滤去除水中各种悬浮物、以及其他微细颗粒从而实现剩余TP深度处理,最终保证出水达标排放。

(3)技术工艺/装备特点

IC厌氧反应器:

1) 有机负荷高。内循环提高了第一反应区的液相上升流速,强化了废水中有机物和颗粒污泥间的传质,使IC厌氧反应器的有机负荷远远高于普通UASB反应器。

2) 抗冲击负荷能力强,运行稳定性好。内循环的形成使得IC厌氧反应器第一反应区的实际水量远大于进水水量,例如在处理与啤酒废水浓度相当的废水时,循环流量可达进水流量的2~3倍;处理土豆加工废水时,循环流量可达10~20倍。循环水稀释了进水,提高了反应器的抗冲击负荷能力和酸碱调节能力,加之有第二反应区继续处理,通常运行很稳定。

3) 基建投资省,占地面积少。在处理相同废水时,IC厌氧反应器的容积负荷是普通UASB的4倍左右,故其所需的容积仅为UASB的1/4~1/3,节省了基建投资。加上IC厌氧反应器多采用高径比为4~8的瘦高型塔式外形,所以占地面积少,尤其适合用地紧张的企业。

A/O(MBR)工艺:

1) 出水水质优质稳定:由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除;同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。

2) 剩余污泥产量少:该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。

3) 占地面积小,不受设置场合限制生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。

4) 可去除氨氮及难降解有机物:由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。

5) 操作管理方便,易于实现自动控制。该工艺实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。

“臭氧催化氧化+反硝化滤池+生物活性炭滤池+砂滤”组合工艺:通过臭氧催化氧化提高废水可生化性,为后续生化系统提供碳源,节省外加碳源量。采用臭氧催化氧化工艺,不产生污泥,从而节省污泥处置费。

(4)应用领域

可应用于处理难度高的化学合成药废水,本工艺路线系统占地小、污泥量产生少、出水稳定、运行费用低。

(5)工艺/装备流程图

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工艺流程图

(6)厂区/项目地/工艺设备照片

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项目地现场设备图

编辑:赵凡

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