利用ABR-SBR组合反应器处理合成制药废水的研究


目前,合成制药废水污染问题已相当严重。本实验采用ABR-SBR组合反应器对合成制药废水进行处理,考察了组合反应器处理合成制药废水的可行性和最佳运行条件。结果表明:在ABR的水力停留时间为9h,SBR的曝气时间为12h的条件下,系统的处理效果最佳;污泥培养期,化学需氧量(COD)去除率最终稳定在95%左右,污泥培养成熟;含25%合成制药废水的污泥驯化期,COD浓度的平均值从711.6mg/L降为45.9mg/L;含50%合成制药废水的污泥驯化期,ABR出水的COD去除率最终仅稳定在26%左右,合成制药废水的生物抑制性明显;在整个工艺的运行期间,出水COD可以达到国家环境保护标准(GB21904-2008)的要求。

合成制药废水是制药工业中产生的主要排放污染物,该废水由于具有水质水量波动大、成分复杂、废水CODCr浓度高等特点不能直接由好氧工艺处理。厌氧折流板反应器具有结构简单、适应性和耐冲击负荷能力强、污泥龄长、固液分离效果好、对微生物量具有优良的截留能力和运行性能可靠等优点,可以尝试先用ABR处理合成制药废水,再用序批式反应器进行后续的好氧降解,以达到较好的处理效果。

本文在实验室中试的基础上,探究ABR-SBR组合反应器处理合成制药废水的可行性和最佳运行条件,使废水经过处理后能够达到排放标准,为工程实践提供实验依据。

1试验部分

1.1废水水质

废水取自东北某合成制药厂,经实验室分析检测,药水的pH值约为7,COD约为2000mg/L,颜色为黄色。

1.2工艺流程

采用厌氧-好氧工艺流程,流程如图1所示。其中厌氧反应器选择稳定、抗冲击负荷好的ABR,好氧反应器选择高效稳定的间歇式曝气反应器SBR,两个反应器中污泥均取自长春某污水处理厂的曝气池。

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图 1 工艺流程示意图

1.3试验装置

ABR和SBR反应器均采用不锈钢制作而成。ABR反应器长为400mm,宽为450mm,高为600mm,由6个反应室组成,每个反应室又包括上流室和下流室,通往上流室的折板下缘带有50°折角便于实现均匀布水,有效容积为24L,反应产生的气体由反应器的顶部排出。SBR反应器长为300mm,宽为240mm,高为250mm,有效容积为18L。

1.4试验及测试方法

污泥培养试验:由于试验所用的污泥取自污水处理厂的曝气池,所以在组合反应器运行之前,需要对污泥进行培养。污泥的培养期的进水采用的是生活污水,其pH值约为5.4,COD的浓度约为350mg/L。

最佳运行条件确定试验:污泥培养结束后,通过改变ABR-SBR组合反应器的运行条件(ABR的水力停留时间和SBR的曝气时间),确定组合反应器处理合成制药废水的最佳运行条件。其进水采用的仍然是生活污水。