制藥廠運行期間會產生大量廢水，且構成十分復雜，包含非常多的有機污染物，無法快速實現生物降解。對于制藥廢水處理的方法比較多樣化，例如混凝沉淀、生物處理等。現如今，人們對于環境保護提出了非常高的要求，所以制藥廢水處理與回用也成為相關人員關注的焦點，地方環保局也對制藥廠廢水零排放提出了要求。鑒于此，使用合適的技術工藝實現制藥廢水零排放這一要求非常必要。

 

1背景介紹

位于鄱陽湖流域，2016年出現氮磷富營養化現象，在此之后有關部門便提出了氮磷生產廢水零排放的規定。制藥廠在之后的作業過程中，廢水必須深度處理，實現其循環利用與零排放的目標。要達到這一目標，該制藥廠使用普通生化法處理氮磷有機廢水，但是所獲得的效果不理想，但是如果采用膜法處理卻會引發膜污染問題。經過研究之后，采用凝沉淀、反滲透、生化、三效蒸發器這種組合型工藝，獲得了非常顯著的效果。

 

2制藥廢水情況分析

2.1水量與水質

上述案例中的制藥廠排放廢水水質特點為：有機物濃度、氮磷含量高，可生化性特征良好。水質指標如下：COD（mg/L-1）≤9000；BOD（5mg/L-1）≤450；TP（mg/L-1）≤8；TN（mg/L-1）某制藥廠≤45；SS（mg/L-1）≤400；電導率（μS·cm-1）≤4000；pH為6~9,設計處理水量是每天400t。處理之后回用水水質要求如下：COD（mg/L-1）≤40；TP（mg/L-1）≤0.01；TN（mg/L-1）≤0.04；SS（mg/L-1）≤1；電導率（μS·cm-1）≤200；pH為6~8。

2.2廢水情況分析方法

COD測定、BOD測定、SS測定、pH測定、電導率測定、總氮測定分別使用重鉻酸鉀法、5日培養法、重量法、玻璃電極法、電導率儀法以及堿性過硫酸鉀紫外分光光度法[1]。分析與檢出限0.06mg／L，總磷檢測使用過硫酸鉀消解——鉬酸銨分光光度法，檢出限0.02mg／L。

2.3操作基本流程

經分析發現廢水污染物所包含元素，即有機物和氮磷等。氮磷、有機物有非常高的濃度采集廢水后必須以pH調整其濃度，并且摻加藥品進行混凝與沉淀，出水之后重新調整pH值，直到其顯示為中性，將其放置缺氧池和膜生物反應池當中，發揮生物代謝這一作用，消除有機物與氮磷。使用保安過濾器和RO系統完成出水的深度處理，最終所得淡水可直接回用。

2.4分析應用設備與設施

2.4.1調節池

調節池主要作用是負責收集、儲存、生產廢水，建筑結構為鋼混凝土結構，內襯FRP，有效容積是315m3。水力停留時間是

24h[2]。2.4.2pH調整池在廢水中摻入堿，使pH可以調整到合適數值，有效容積是8.0m3，水力停留時間是0.5h。

2.4.3混合池

池中加入混凝劑后使用機械進行攪拌，確保污染物能夠以混凝劑作為凝聚核心，再利用水解與吸附等作用將比較大的顆粒物凝結。混合池的有效容積是8.0m3，水力停留時間是O.5h。

2.4.4缺氧池

缺氧基礎上，廢水內大分子有機物會通過微生物水解酶的降解作用，使其成為小分子物質，如此一來可以提高可生化性。同時，缺氧條件下反硝化細菌會繼續生存、繁殖，可以達到脫氮這一效果，有效容積為150m，水力停留時間是12h。

2.4.5MBR池MBR池主要包括膜組件、膜機架、膜出水泵、膜反洗泵、鼓風機、PLC自控系統、清洗加藥系統。其中，MBR膜組件是偏氟乙烯材質中空纖維膜，膜孔徑是0.25+0.35m，膜通量是10．4L/(m2·h),最大跨膜壓差是80kPa。處理規模設計為12.8h，并且24h不間斷運行，有效容積是310m3，水力停留時間為24h。

2.4.6中間水池

之前幾個處理結束之后，廢水會被排放到中間水池進行儲存，中間水池有容積為10m3的PE水箱、2臺提升泵，水力停留時間是0.7h[3]。

2.4.7保安過濾器

保安過濾器這一設備可以去除濁度＞1度的細小微粒，符合之后相關操作工序對于進水提出的要求。保安過濾器內設置了5μm過濾器，負責截擋過濾器穿透物，RO膜內放置了大流量折疊式濾芯，單只濾芯處理量是35m，濾芯數量為3支。

2.4.8RO系統

RO系統主要涉及到一級與二級RO系統。其一，一級RO系統內有RO膜元件、膜殼、高壓泵、加藥系統以及濃水箱等。RO膜元件是聚酰胺抗污染反滲透膜，其處理規模為13m3／h，且24h不間斷運行，整體產水率為75％。而二級RO系統內則包含RO膜元件、高壓泵、加藥系統等。

2.4.9三效蒸發器

三效蒸發器包括一、二、三效蒸發器與分離器、水環式真空泵、一效強制循環泵、二、三強制循環泵、出料泵、冷凝水泵組件，運行操作應用平流三效蒸發這一方法，也就是在各效中加入原水，從各效底部排出濃縮液，自蒸氣流向從第一效流到二效與三效。處理規模設計為5.0t/h，每日運行時間為18h[4]。

 

3制藥廢水零排放技術應用效果

廢水處理與回用系統在該制藥廠中投入使用，各個處理工藝段的實際運行情況如下：COD（mg/L-1）原水為620~810，混凝沉淀出水為470~600，生化系統出水為40~53，二級RO摻水為2~4，蒸發器冷凝液為77~80；TP（mg/L-1）原水為6.0~9.1，混凝沉淀出水為1.5~2.0，生化系統出水為0.7~1.1，二級RO摻水≤0.01，蒸發器冷凝液為0.2~0.5；TN（mg/L-1）原水為18.0~36.0，混凝沉淀出水為16.1~30.1，生化系統出水為2.2~3.1，二級RO摻水≤0.05，蒸發器冷凝液為0.1~0.9；SS（mg/L-1）原水為120~280，混凝沉淀出水為46~61，生化系統出水為4~6，二級RO摻水≤1，蒸發器冷凝液≤1；BOD（5mg/L-1）≤400；SS（mg/L-1）≤300；電導率（μS·cm-1）原水為2110~2600，混凝沉淀出水為2115~2500，生化系統出水為2000~2512，二級RO摻水13~16，蒸發器冷凝液155~170；pH為原水為6.30~7.55，混凝沉淀出水為8.05~8.50，生化系統出水為7.42~7.66，二級RO摻水6.33~7.0，蒸發器冷凝液7.25~7.6。其中二級RO系統出水與生產工藝要求的用水水質規定完全相符，TP、TN與檢出限相比較低，一級RO系統的產水率非常穩定的保持在70％。二級RO系統產水率必須控制在80％，使用蒸發器冷凝液和二級RO進行濃水采集，隨后再次回到中間水池，即所謂的制藥廠生產廢水零排放操作。

 

結束語

綜上所述，第一，建議使用混凝沉淀+缺氧+MBR+Z的方式，滿足生產工藝用水水質規定；第二，缺氧池內增設生物填料，加強脫氮效果。混凝與生化系統能夠有效去除總磷、總氮；第三，一級RO的產水率是70％，二級RO的產水率是80％。如果進水COD保持在620~810mg／L，二級RO產水COD是2~4mg/L，去除率在99.3~99.7％，且進水電導率是2110~2600μS/cm時，出水電導率為2115~25000μS/cm，脫鹽率在993~99．5%之間。