一种制药工业园区混合尾水的处理方法 【技术领域】
本发明属于工业及工业园区有机废水处理领域，具体涉及的是一种制药工业园区混合尾水的处理方法。
背景技术
工业园区是在同一位置上以满足不同需要而兼容的设计产业群，是工业集群式发展的主流，是国际新型工业化发展的趋势，是优化产业链发展的必然，是我国工业发展新模式。据不完全统计，在发达国家中美国、加拿大、英国、德国分别已有8800、1200、200、300个工业园区建成运营。截至2007年我国国家级开发区192家，省级开发区1441家，涉及化工制品的开发区达30％以上。根据工业园区的功能作用不同，将其分为三类：组合型工业园区、辅助型工业园区和单一型工业园区。组合型工业园区内部产业均为独立不相关的，工业园区只作为提供场地之用；辅助型工业园区内部产业为产业链型，内部资源共享以达到节约运行成本的目的；单一型工业园区内部产业均为同一类型，以便更好的管理和运营。伴随工业园区规模地逐渐庞大，工业园区所导致的环境污染问题也逐年增加，尤其是对水生环境的污染问题日趋严重已成为制约我国工业园区快速持续发展的关键。
由于2008年我国颁布了制药废水的最新排放标准，致使我国部分制药园区内部上游企业所排废水不能达标排放，导致我国制药工业园区混合尾水对水生环境造成大量污染。故园区内部污水处理厂进水具有组成成份复杂，有机物种类多，水质波动大，COD与BOD5比值低，N、P营养物质匮乏，色度深，毒性大，固体悬浮物SS浓度高等特点。生化处理方法是公认的处理效率高、运行费用低的方法。针对制药工业园区混合尾水，目前国内外研究报道甚少。单一制药废水生化处理研究很多，如：UASB、UBF、生物接触氧化、膜生物反应器MBR；两相厌氧(TPAD)-膜生物反应器(MBR)，厌氧UASB-好氧生物流化床AF的组合UASBAF工艺等技术。但针对制药园区混合尾水的综合治理技术攻关数量较少，且此种废水的高浓度、难降解的特点亦决定了其在整个行业废水中的重要性。
李发站等人将常规生化水处理工艺用于可生化性差废水的应用时往往不能正常运行，容易发生污泥解体，且很难将废水中所有污染物去除，导致出水不能完全达标排放(李发站，吕锡武，叶友胜，等.难降解废水的可生化性探讨.工业水处理，2005，25(5)：65-68)。当废水中氮、磷等营养元素匮乏时，采用单一CAS工艺处理该种废水，试验过程中CAS工艺容易出现污泥膨胀等现象，不易操作，去除率低下，(王凯军.活性污泥膨胀的机理和控制[M].北京：中国环境科学出版社，1992：78。方一丰，林逢凯，陆柱.补加营养元素对活性污泥法处理工业废水的优化作用.水处理技术，2006，32(9)：15-18)。单一生化工艺不能将废水中污染物全部去除，且由于废水中可生物降解物质少、营养不均衡等特点容易发生污泥膨胀、絮状污泥解体等现象。
【发明内容】
1、发明要解决的技术问题
针对制药工业园区混合尾水难以处理的现状，本发明提供了一种制药园区混合尾水的处理方法，通过工艺的组合，发挥组合工艺的协同作用。通过电催化氧化处理段ECO工艺最大程度提升废水可生化性；并将MBBR工艺用于生物膜活性污泥法BAS工艺之前，用于解决此种废水氮、磷匮乏对BAS工艺所可能造成的所有影响，使出水满足国家污水排放标准(GB18918-2002)。
2、技术方案
一种制药工业园区混合尾水的处理方法，其步骤为：
(1)制药工业园区混合尾水进入调节池后进入电催化氧化处理段ECO；
(2)接着电催化氧化处理段ECO的出水进入生物膜活性污泥处理段，所述的生物膜活性污泥处理段为移动床生物膜反应器MBBR和活性污泥AS的组合工艺；
(3)最后经沉淀池以达标排放。
电催化氧化处理段采用ECO(电催化氧化处理方法)进行处理。
上面所述的调节池为推流式反应装置，反应装置内部设有机械搅拌机。
步骤(1)中采用的电催化氧化反应器为长方形电解槽，电极板安装在槽的两侧，阳极为钛、铱、钌或其合金，阴极为石墨，设计停留时间为0.5-2h。
上述的移动床生物膜反应器MBBR反应装置为推流式反应装置，投加载体填料，气水比为50∶1，；MBBR设计为两段式并联进水，每段为四级串联组合，停留时间为7.2-14.4h，底部均铺设丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS材料曝气管。
移动床膜反应器MBBR的载体填料密度为0.98g/cm-3，直径10mm，高8mm，填料填充率为60％。
活性污泥AS内安装50％组合填料，反应器底部设有ABS曝气穿孔管，进水为两段并联式，设计停留时间为48h，出水口设有锯齿形溢流堰板，污泥回流至活性污泥AS进水槽内。
步骤(3)所述的沉淀池为竖流式沉淀池设计，底部设有污泥斗，污泥部分回流至活性污泥AS进水槽，其余剩余污泥排出。
3、有益效果
本发明提供了一种制药园区混合尾水的处理方法，针对制药工业园区混合尾水具有组成成份复杂，有机物种类多，水质波动大，COD与BOD5比值低，N、P营养物质匮乏，色度深，毒性大，固体悬浮物SS浓度高等特点，将电催化氧化处理ECO和移动床生物膜反应器MBBR和活性污泥AS组合起来，通过该方法处理后，出水可满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)，其中COD小于100mg/L，BOD5小于20mg/L，NH4+-N小于20mg/L，色度小于20倍。本发明具有占地省、运行稳定、污染物处理效率高等特点，可大幅度降低生物污泥产量和减少出水营养物的排放。
【具体实施方式】
实施例1
某制药工业园区混合尾水处理过程中，进水COD＝300～500mg/L，BOD5＝30～40mg/L，NH4+-N＝3～10mg/L，pH值7.0～8.0，色度为256倍，SS为13mg/L。ECO、MBBR、AS设计容积分别为0.4m3、1.5m3、10m3，停留时间(HRT)分别为2h、7.2h和48h。首先进入调节池，调节池为推流式反应装置，停留时间为6h，然后对此废水进行电催化氧化处理，电催化氧化反应器为长方形电解槽，阳极为钛，阴极为石墨，控制电流密度为6A/dm2，处理后出水色度去除60％，BOD5/COD由0.1提升至0.25。然后废水流入MBBR处理段，MBBR反应装置为推流式反应装置，MBBR接种污泥为该制药工业园区上游企业二沉池回流污泥。MBBR反应器内投加圆柱形中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(1＊0.8)，填料的密度0.98g/cm-3，直径10mm，高8mm，填充率为60％(体积比)，底部设有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS曝气穿孔管，气水比为50∶1；待载体填料挂膜结束后，反应其内生物量为30g/L。而后废水进入AS处理段，AS接种污泥为该制药工业园区上游企业二沉池回流污泥，并通过污泥回流控制AS反应器内污泥浓度保持在3g/L以上。经过常温下组合工艺的处理，最终出水COD为80mg/L，BOD5为15mg/L，NH4+-N为1mg/L，pH7，色度16倍，SS为1mg/L。
实施例2
某制药工业园区混合尾水处理过程中，进水COD＝450～600mg/L，BOD5＝15～30mg/L，NH4+-N＝10～15mg/L，pH值7.0～8.0，色度为512倍，SS为70mg/L。ECO、MBBR、AS设计容积分别为0.2m3、2.5m3、10m3，停留时间(HRT)分别为1h、12h和48h。首先进入调节池，调节池为推流式反应装置，停留时间为6h，然后对此废水进行电催化氧化处理，电催化氧化反应器为长方形电解槽，阳极为钛铱合金，阴极为石墨，控制电流密度为8A/dm2，处理后出水色度去除72％，BOD5/COD由0.02提升至0.15然后废水流入MBBR处理段，MBBR反应装置为推流式反应装置，MBBR接种污泥为该制药工业园区上游企业二沉池回流污泥。MBBR反应器内投加圆柱形中空十字撑高密度聚丙烯悬浮填料(1＊0.8)，填料的密度0.98g/cm-3，直径10mm，高8mm，填充率为60％(体积比)，底部设有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS曝气穿孔管，气水比为50∶1；待载体填料挂膜结束后，反应其内生物量为30g/L。而后废水进入AS处理段，AS接种污泥为该制药工业园区上游企业二沉池回流污泥，并通过污泥回流控制AS反应器内污泥浓度保持在3g/L以上。经过常温下组合工艺的处理，最终出水COD为95mg/L，BOD5为8mg/L，NH4+-N为0.5mg/L，pH7，色度16倍，SS为5.7mg/L。
实施例3
某制药工业园区混合尾水处理过程中，进水COD＝600～780mg/L，BOD5＝100～120mg/L，NH4+-N＝10～15mg/L，pH值8.0～9.0，色度为128倍，SS为41mg/L。ECO、MBBR、AS设计容积分别为0.1m3、3m3、10m3，停留时间(HRT)分别为0.5h、14.4h和48h。首先进入调节池，调节池为推流式反应装置，停留时间为6h，然后对此废水进行电催化氧化处理，电催化氧化反应器为长方形电解槽，阳极为钌，阴极为石墨，控制电流密度为5A/dm2，处理后出水色度去除55％，BOD5/COD由0.12提升至0.33。然后废水流入MBBR处理段，MBBR反应装置为推流式反应装置，MBBR接种污泥为该制药工业园区上游企业二沉池回流污泥。MBBR反应器内投加圆柱形中空十字撑高密度聚丙烯填料(1＊0.8)，填料的密度0.98g/cm-3，直径10mm，高8mm，填充率为60％(体积比)，底部设有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS曝气穿孔管，气水比为50∶1；待载体填料挂膜结束后，反应其内生物量为30g/L。而后废水进入AS处理段，AS接种污泥为该制药工业园区上游企业二沉池回流污泥，并通过污泥回流控制AS反应器内污泥浓度保持在3g/L以上。经过常温下组合工艺的处理，最终出水COD为75mg/L，BOD5为10mg/L，NH4+-N为1mg/L，pH7，色度8倍，SS为1.8mg/L。