1、废水水量及进出水水质
根据工厂建设规划,一期设计规模为800m3/d,按照总体规模2000m3/d预留远期扩建用地。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准和《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB21906-2008)表2标准较严值的要求,设计进出水水质见表1。
2、工艺设计
2.1 工艺流程
该废水可生化性良好,B/C比在0.35~0.4之间,以生化处理作为主体处理工艺,因药渣悬浮物较多且原水酸化,设置预处理以调节pH值和去除悬浮物质。废水处理工艺流程如图1所示。
2.2 工艺说明
车间排放的生产废水经厂区废水管道收集后进入格栅井,通过转鼓格栅去除药渣等悬浮颗粒物后进入调节池均质均量,调节池内设置机械搅拌加强混合和防止沉淀。由于废水可生化性较好,在前端有一定的酸化效果,经水泵提升后进入混凝沉淀池,通过调节pH值,投加混凝剂和助凝剂,加强对细微悬浮物及胶体的去除。混凝沉淀池出水进入ABR折板厌氧池,通过折板形成的水力折流加强泥水混合,在厌氧条件下经过水解、酸化、产甲烷等阶段将有机物分解。厌氧出水进入生物接触氧化池,通过微孔鼓风曝气方式进行充氧,依靠生长在生物填料中的好氧生物膜将废水中的有机物进一步降解,同时将废水中的氨氮硝化为硝酸盐。好氧出水经斜管沉淀池固液分离,出水进入曝气生物滤池(BAF),通过滤料及其上附着生长的微生物对废水中的污染物过滤、吸附、降解去除。出水经清水池和规范排放口后达标排放。
曝气生物滤池采用清水池储水作为反冲洗水源,反冲洗排水排入调节池。混凝沉淀池和斜管沉淀池剩余污泥排入污泥浓缩池进行重力浓缩,加药调理后泵入叠螺式污泥脱水机,脱水后外运处置。
2.3 主要构筑物及设计参数
(1)格栅井和调节池:1座,工艺尺寸18.0×12.0×5.0m,按照远期规模一次性建设,停留时间10h,底部安装2台潜水搅拌机和1台转鼓式格栅机。
(2)混凝沉淀池:1座,工艺尺寸9.0×3.5×5.5m,分2组,反应区停留时间30min,设置机械搅拌装置和酸碱调节加药装置;沉淀区为竖流式沉淀,表面负荷0.93m3/(m2•h),设置导流筒和反射板。
(3)ABR厌氧反应器:1座,工艺尺寸9.0×19.0×5.5m,分两组,水力停留时间24h,容积负荷3.2kgCOD/(m3•d)。采用密封式结构,分3个隔室串联,上升段流速0.5m/h,后一格设蜂窝斜管填料层。设置沼气收集管道,经脱硫除湿后进入内燃式沼气燃烧系统。
(4)生物接触氧化池:1座,工艺尺寸8.6×19.0×5.5m,分两组,水力停留时间22h,容积负荷0.8kgCOD/(m3•d)。池内设置组合填料,采用微孔曝气管曝气,气水比30∶1。
(5)斜管沉淀池:1座,工艺尺寸8.6×19.0×5.5m,分两组,表面负荷0.8m3/(m2•h),内置蜂窝斜管填料。
(6)曝气生物滤池:1座分2格,工艺尺寸7.0×3.5×5.0m,容积负荷0.12kgBOD/(m3滤料•d),水力负荷1.85m3/(m2•h)。采用气水联合反冲洗,反冲水强度6L/(m3•s),反冲气强度15L/(m3•s)。
(7)污泥处理系统:初沉池污泥和生化剩余污泥均排入污泥浓缩池,污泥浓缩池采用重力浓缩,有效容积56m3,配置1台叠螺式污泥脱水机,泥饼外运处置。
3、工程调试与运行
3.1 调试过程
工程于2016年11月竣工,12月进入生产调试。预处理调试选用多种药剂进行试验研究,结果表明:在预处理阶段投加烧碱以调节废水pH值并以PAC为混凝剂以PAM为助凝剂可取得较好的沉淀和后续生化效果。生化调试采用厌氧好氧调试分步进行,初期采用静态方式进行,以市政污水处理厂脱水污泥接种、培养和驯化菌种。调试过程中,对厌氧影响较大的主要是pH值和温度,由于水质酸化的影响必须调整至适合的pH值进入厌氧环节,并观察pH值变化与COD降解效率之间的关系;本项目调试期间正值冬季,水温偏低,微生物驯化工作进展较慢,温度回升后进展迅速。好氧调试在达到设计厌氧处理50%效果后进行,逐步调节进水量和曝气量,并按比例投加氮源和磷源。大约经历近5个月的时间,ABR池内形成黑色絮状污泥,生物接触氧化池填料上形成稳定的黄褐色生物膜。通过显微镜观察,微生物生长稳定,表明污泥培养成功,整个系统进入正常运行状态。