水解酸化预处理制药废水的技术路线

　　2 研究的目的、内容及技术路线
　　
　　2.1 研究目的与意义
　　
　　相对于其它产业，制药生产过程中，往往使用多种原料和溶剂，生产工艺复杂多样，产品种类繁多，副产物多，因而产生的废水成份复杂、差异大，从而导致处理难度大。在高浓度制药废水中，污染物含量高、结构复杂、浓度波动大，COD 和 BOD5浓度高且波动性大，色度深，含盐量高，可生化性较差等，其中还含有大量难生物降解的物质和生物抑制性药物，使得直接对其进行传统生化处理（厌氧、好氧及厌氧好氧组合）时，会大大降低生物处理系统的处理效率，进而使出水不能达标排放，且处理成本高。因此，需要对该类废水进行有效的预处理，来破坏或降解其中的残留药物分子及抗生素活性，提高废水的可生化性，以利于废水的后续生化处理。目前，由于不同的制药废水水质差异大，需针对不同成分的废水选用不同的物化法（混凝法、氧化法、氧化组合工艺等），但是现有预处理方法要么达不到预期的处理效果，要么就是技术和药剂成本高，使多数企业难以承受，并且大量药剂的投加也会带来二次污染，影响后续生化处理。因此，寻求经济合理、操作简单、运行稳定、维护方便，能在达到预期的处理效果的同时保证经济效益的工艺技术是制药废水亟待研究的方向和思路。
　　
　　水解酸化是一种介于好氧和厌氧生化处理方法之间的方法，其具有微生物代谢强度高、对废水环境的适应力强、费用低、工艺操作简单、运行管理方便等特点。因此，本研究针对洁霉素高浓度实际生产废水的水质特点，结合工程的应用性，选用了水解酸化预处理的方法，观察其对该实际废水的预处理的可行性及不同因素对水解酸化处理的效果，并且有针对性的投加经济无害的材料来强化水解酸化对该废水的处理效果，以期通过水解酸化预处理，来提高废水的可生化性，同时降低 COD 浓度和生物抑制性，便于后续生化处理。本研究在预处理后进行了不同的后续生化处理的效果及对比分析，以期为实际工程应用提供一定的理论和实际指导。
　　
　　2.2 研究内容
　　
　　本课题针对洁霉素生产废水水质的特点，设计了水解酸化的预处理方法，来提高废水的可生化性。结合实际工程，研究了不同条件下水解酸化的处理效果及后续不同生化处理的效果对比分析，并通过分别投加零价铁和生物填料来强化水解酸化的效果及后续不同生化处理效果的对比分析。具体内容如下：
　　
　　（1）水解酸化因素影响试验
　　
　　①对水解酸化污泥进行培养与驯化，为后面水解酸化因素影响试验和强化试验提供适应原水水质的污泥。
　　
　　②研究不同 pH 值对水解酸化处理效果的影响，主要观察了反应器中 COD、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位（ORP）和出水 B/C 的变化。结合实际工程，既能保证良好的处理效果，又能避免调控 pH 值时增加的药剂费用，最终确定最佳 pH 值。
　　
　　③为了评价不同 pH 条件下水解酸化阶段的处理效果，考察了水解酸化阶段的出水分别进入了厌氧摇瓶、好氧反应器及厌氧阶段的出水再进入好氧反应器时的 COD 的去除效果，并对比不同组合条件下的 COD 去除效果，以期为工程应用提供依据。
　　
　　④在最佳 pH 条件下，分析不同进水 COD 浓度和反应时间对水解酸化 COD去除效果的影响，来观察洁霉素废水水解酸化反应器抗冲击负荷的能力以及确定水解酸化反应器的最佳运行参数。
　　
　　（2）水解酸化强化试验
　　
　　①为提高水解酸化处理高浓度洁霉素废水的效果，分别向水解酸化反应器中投加零价铁和生物填料，观察各反应器水解酸化的处理效果，并与未投加零价铁或填料的反应器进行对比分析，主要考察了反应器中 COD、pH、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位（ORP）和出水 B/C 的变化。
　　
　　②为了评价分别投加零价铁和生物填料的反应器对水解酸化阶段的强化效果，考察了水解酸化阶段的出水分别进入了厌氧摇瓶、好氧反应器及厌氧阶段的出水再进入好氧反应器时的 COD 的去除效果，并对比不同组合条件下的 COD去除效果，以期为工程应用提供依据。
　　
　　2.3 技术路线