醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)廢水即制藥廢水，呈現(xiàn)成分雜、毒性大、濃度高的特點(diǎn)。高濃度制藥廢水的處理工藝多選用物化混凝、Fenton法、O3氧化法為預(yù)處理單元，以增加可生化性，并將其中的中大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)。黃發(fā)明利用Fenton法預(yù)處理高濃度制藥廢水實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物(以COD計(jì))的去除率32.13%~41.70%。相關(guān)企業(yè)的生化處理單元以A2/O或多級(jí)A/O為主，目在于保證系統(tǒng)的脫氮效率。沈浙萍等多級(jí)A/O法處理高濃度制藥廢水，出水氨氮指標(biāo)小于35mg·L−1。多數(shù)制藥企業(yè)后端采用膜處理單元，以滿足廢水中有機(jī)物的去除，提高出水水質(zhì)。膜處理單元多為MBR膜，通過MBR膜截留活性污泥以增加污泥停留時(shí)間，從而達(dá)到提質(zhì)目標(biāo)。

基于以上研究背景，針對(duì)上海某制藥工廠產(chǎn)生高濃度難降解有機(jī)廢水的水質(zhì)特性，采用預(yù)處理+A3/O+MBR+RO組合工藝處理高濃度制藥廢水，設(shè)計(jì)規(guī)模為150m3·d−1，實(shí)際運(yùn)行處理水量125~140m3·d−1。該工藝核心流程有預(yù)處理單元、生化處理單元與膜單元3部分。在預(yù)處理單元設(shè)計(jì)多相催化氧化工藝替代傳統(tǒng)工藝的Fenton法；在生化處理單元的常規(guī)A2/O工藝前端，設(shè)計(jì)預(yù)缺氧單元以構(gòu)建A3/O單元，以降低溶解氧指標(biāo)，保證生化單元脫氮除磷效果；后段設(shè)計(jì)MBR膜單元及RO膜設(shè)備以提高出水水質(zhì)。該組合工藝在設(shè)計(jì)上以降低設(shè)備與運(yùn)行藥劑成本和保證脫氮除磷工藝效果雙重要求為目標(biāo)，可為高濃度制藥廢水工藝實(shí)現(xiàn)減污降碳優(yōu)化提供參考。

1、項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目背景

上海市某制藥企業(yè)主要生產(chǎn)特色原料藥、配套制劑及制藥中間體等產(chǎn)品，應(yīng)用于神經(jīng)類藥物與抗癌類藥物領(lǐng)域。根據(jù)制藥工藝將該企業(yè)生產(chǎn)廢水分為3類：車間工藝生產(chǎn)的高濃度母液類、殘次品有機(jī)廢水；反應(yīng)釜設(shè)備洗滌廢水；低濃度生產(chǎn)廢水。該車間生產(chǎn)工藝中高濃母液類來水水質(zhì)成分復(fù)雜，含有高濃度的苯酚成分。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)處理規(guī)模為150m3·d−1；采用預(yù)處理+A3/O+MBR+RO組合工藝進(jìn)行處理；排出水質(zhì)執(zhí)行上海市地方污染物標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/199-2018)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T31962-2015)的B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；出水進(jìn)入納管排放。

1.2 處理水量與進(jìn)出水質(zhì)

該制藥企業(yè)生產(chǎn)廢水及生活污水(后將該混合廢水統(tǒng)稱為“廢水”)共約150m3·d−1,其中高濃度有機(jī)廢水為6m3·d−1，焚燒爐蒸餾洗滌廢水20m3·d−1，低濃度廢水包括設(shè)備沖洗、生活污水共115m3·d−1。該工藝的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)及納管排放執(zhí)行上海市地方標(biāo)準(zhǔn)(表1)。由于現(xiàn)場(chǎng)原水幾乎不含磷，故本研究未對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2、工藝流程及運(yùn)行情況

2.1 工藝流程

根據(jù)該制藥企業(yè)生產(chǎn)工藝中各類廢水特性，并結(jié)合設(shè)計(jì)處理工藝的運(yùn)行成本與去除效果。由于該類制藥企業(yè)生產(chǎn)廢水中苯酚含量高，具有殺菌抑菌作用，會(huì)影響生化系統(tǒng)微生物發(fā)揮作用；進(jìn)生化系統(tǒng)前的COD負(fù)荷比較高，對(duì)生化系統(tǒng)會(huì)造成較大沖擊；廢水的可生化性差，BOD5/COD約為0.1，難生化降解。因此，對(duì)該廢水采用以預(yù)處理段為輔，生化處理段為主的方式，采用預(yù)處理+A3O+MBR+RO的組合工藝路線。該廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1廢水處理工藝流程

具體流程如下：1)工藝生產(chǎn)中高濃度有機(jī)廢水收集到高濃度調(diào)節(jié)池I，預(yù)先進(jìn)入多相催化氧化預(yù)處理單元進(jìn)行預(yù)處理，以改變廢水中苯環(huán)結(jié)構(gòu)及毒性，提高廢水的可生化性，也初步降低廢水中COD；2)與反應(yīng)釜洗滌廢水在收集調(diào)節(jié)II充分混合，進(jìn)入到混凝反應(yīng)池，在混凝反應(yīng)池加入一定量藥劑后，進(jìn)入物化沉淀池，沉淀后的廢水進(jìn)入生化處理段，在生化單元可通過微生物降解廢水中絕大部分的COD和NH3-N；3)再通過溢流的方式進(jìn)入MBR膜單元，MBR出水進(jìn)到RO反滲透設(shè)備，濃水回流到兼氧池，清水到清水池達(dá)標(biāo)排放。4)由于RO運(yùn)行成本比較高，實(shí)際運(yùn)行中根據(jù)出水水質(zhì)情況來決定是否開啟RO設(shè)備，也為MBR出水增加了把關(guān)措施。MBR膜池中產(chǎn)生的剩余污泥與物化沉淀池中沉淀一并打入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮和板框壓濾后形成泥餅，再進(jìn)行低溫烘干后外委處理。

2.2 各處理單元運(yùn)行要點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1)廢水預(yù)處理單元。該制藥工藝車間排出的高濃度有機(jī)廢水，經(jīng)調(diào)節(jié)池pH調(diào)整為8~10，再通過氟塑料離心泵打到多相催化氧化反應(yīng)器。在特殊催化劑催化增效的作用下，利用通入臭氧的強(qiáng)氧化性將廢水中的大分子有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物，如有機(jī)酸、醇類等，從而轉(zhuǎn)變成生物易降解的物質(zhì)。同時(shí)，還可分解廢水中的鏈?zhǔn)讲伙柡突�合物與雜環(huán)狀化合物等有機(jī)污染物，使其雙鍵斷裂，從而破壞苯環(huán)狀化合物、去除難降解的COD,提升廢水的BOD5/COD。計(jì)算得到該廢水原水BOD5/COD小于0.1，后通過催化氧化反應(yīng)器廢水BOD5/COD提升至0.27。采用多相催化氧化反應(yīng)器優(yōu)勢(shì)在于不產(chǎn)泥、不產(chǎn)鹽，綠色無二次污染。反應(yīng)器中還安裝了改性活性炭，以期對(duì)高濃度有機(jī)廢水起到脫色作用。高濃度有機(jī)廢水經(jīng)多相催化氧化反應(yīng)器的出水與反應(yīng)釜洗滌廢水充分混合后進(jìn)入混凝反應(yīng)器。在混凝反應(yīng)器中投加一定比例的PAM與PAC，對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理絮凝沉淀后進(jìn)入物化沉淀池進(jìn)一步沉淀，靜置沉淀后將上層清液溢流至生化處理單元。

2)廢水生化系統(tǒng)單元。在厭氧生化池單元前端增加一個(gè)預(yù)缺氧段，便于提高生化階段的脫氮除磷效果。針對(duì)此類難降解廢水，篩選高效脫氮除磷微生物菌種，并利用細(xì)胞固定化技術(shù)，將菌種固定在特殊載體上起到菌種緩釋功能，以減少有機(jī)物的沖擊影響。將菌劑投放固定在各生化池中，穩(wěn)定提高各生化單元的菌種數(shù)量和活性，從而增強(qiáng)有機(jī)物質(zhì)的去除效果。為保持厭氧池的溫度不低于29℃，將廠區(qū)鍋爐蒸汽余熱通入?yún)捬醭亍�廢水在厭氧微生物的作用下，原水中COD負(fù)荷大大降低，從而利于后續(xù)好氧池的生化。在好氧生化池中，預(yù)置投放好氧微生物菌種載體，并采用射流裝置的曝氣方式，加速菌種與有機(jī)物的傳質(zhì)效率，從而達(dá)到高效降低廢水中COD、NH3-N的目標(biāo)。好氧生化池的硝化混合液可通過離心泵回流到缺氧生化池當(dāng)中，以提高生物脫氮除磷的效率。

3)復(fù)合深度膜處理單元。經(jīng)好氧生化處理單元后，廢水溢流到MBR膜池，在膜池中繼續(xù)曝氣處理，通過MBR膜分離設(shè)備將好氧池來水中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留。同時(shí)，通過滿足水力停留時(shí)間與污泥停留時(shí)間的分別調(diào)控，可保持膜池中的微生物數(shù)量，并通過離心泵，將降截留下來的活性污泥回流到好氧段，以提高有機(jī)污染物的去除效率。難降解污染物質(zhì)可繼續(xù)在反應(yīng)器當(dāng)中不斷降解，也增強(qiáng)了對(duì)廢水中有機(jī)物(以COD計(jì))和NH3-N的深度處理，從而保證出水水質(zhì)。在MBR后端安裝一套RO反滲透設(shè)備，為出水達(dá)標(biāo)做最后把關(guān)。物化沉淀池、MBR膜池所產(chǎn)生的剩余污泥通過污泥泵打入污泥濃縮池，在污泥濃縮池中加入一定量的PAM與PAC進(jìn)行濃縮后，通過污泥螺桿泵進(jìn)入板框壓濾機(jī)降低其含水量，其通過板框壓濾機(jī)卸壓后，產(chǎn)出污泥含水率約在70%以上。再通過皮帶運(yùn)輸設(shè)備將污泥傳輸至低溫干化設(shè)備，該設(shè)備腔體內(nèi)有多層傳輸帶結(jié)構(gòu)，污泥在運(yùn)輸帶上被低溫烘干，并在約75℃的腔體內(nèi)不斷被低溫烘干。烘干后污泥外委處理。

2.3 主要構(gòu)筑物與設(shè)備參數(shù)

2.3.1 預(yù)處理單元

1)收集調(diào)節(jié)池I。地下式鋼混內(nèi)防腐結(jié)構(gòu)1座。HRT=24h，尺寸為2.5m×4.0m×3.0m，有效容積30m3。耐腐蝕氟塑料提升水泵2臺(tái)(1用1備)，流量Q=6.3m3·h−1，揚(yáng)程H=12.5m，功率P=0.55kW。加酸堿裝置各1套。pH自動(dòng)控制儀１套。

2)收集調(diào)節(jié)池II。地下式鋼混內(nèi)防腐結(jié)構(gòu)1座。HRT=12h，尺寸為5m×4.0m×3.0m，有效容積為60m3。耐腐蝕氟塑料提升水泵2臺(tái)(1用1備)，Q=6.3m3·h−1，H=12.5m，P=0.55kW。加酸堿各裝置1套。pH自動(dòng)控制儀1套。

3)混凝反應(yīng)池。全地上式鋼混結(jié)構(gòu)1座。尺寸為2.4m×0.6m×3.0m；HRT=1h，有效容積為4m3。PAC和PAM加藥裝置各1套。pH自動(dòng)控制儀1套。潛水?dāng)嚢杵?/span>2臺(tái)(1用1備)，P=1.5kW。

4)物化沉淀池。豎流式沉淀池1座。尺寸為φ4.8m×5.8m。HRT=3h，有效容積35m3。

5)多相催化氧化反應(yīng)器。材質(zhì)為316L不銹鋼，尺寸為φ1.5×4.0；HRT=3h，有效容積4m3。耐腐蝕氟塑料提升水泵3臺(tái)(2用1備)，Q=2m3·h−1，H=0.15MPa，P=1.5kW。

6)臭氧發(fā)生器。臭氧產(chǎn)生量為2.0mg·h−1，P=50kW。

2.3.2 廢水生化單元

1)厭氧池。半地上式鋼混結(jié)構(gòu)1座。HRT=8h，尺寸為5.4m×4.3m×8.0m，有效容積180m3。pH在線儀1臺(tái)，內(nèi)置潛水推流器2臺(tái)(1用1備)，P=1.5kW。

2)缺氧池。半地上式鋼混結(jié)構(gòu)1座，尺寸為5.4m×4.3m×8.0m，HRT=10h，有效容積150m2。配備DO在線儀1臺(tái)，控制DO為0.2~0.3mg·L−1。pH在線儀1臺(tái)，內(nèi)置潛水推流器2臺(tái)(1用1備)，P=1.5kW。離心泵2臺(tái)(1用1備)，Q=12.5m3·h−1，H=12.5m，P=1.1kW。

3)好氧池。半地上式鋼混結(jié)構(gòu)1座，尺寸為24.8m×4.3m×6.0m，HRT=18h，有效容積700m2。配備DO在線儀1臺(tái)，控制DO為3~5mg·L−1。pH在線儀1臺(tái)。

4)MBR膜池。半地上式鋼混結(jié)構(gòu)1座，尺寸為6.4m×4.3m×6.0m，HRT=10h，有效容積120m2。增壓泵1臺(tái)，Q=25m3·h−1，H=9m，P=1.5kW。排泥泵2臺(tái)(1備1用)，Q=20m3·h−1，H=10m，P=1.1kW。羅茨風(fēng)機(jī)4臺(tái)(2用2備)，P=22kW。

5)污泥濃縮池。地上式鋼混結(jié)構(gòu)2座。尺寸為2.6m×1.7m×5.8m，有效容積50m3。排泥螺桿泵2臺(tái)，Q=7.5m3·h−1，壓強(qiáng)p=0.6MPa，P=4kW。

6)板框壓濾機(jī)。高壓泵功率P=4kW，最大油壓29MPa，工作油壓25MPa，最大排量15L·min−1，有效容積85L。污泥低溫干化機(jī)，功率P=20.65kW。

2.3.3 復(fù)合深度膜處理單元

MBR膜3組，膜架尺寸1.8m×1.3m×1.9，膜通量為7L·(m2·h)−1；MBR產(chǎn)水泵2臺(tái)(1備1用)，流量Q=20m3·h−1。水泵揚(yáng)程H=20m。電機(jī)功率P=4kW。反滲透RO膜1套，每套30只膜管，各含5芯，功率P=35kW。石英砂過濾罐1套，尺寸為φ1.2m×2.85m�；钚蕴窟^濾罐1套，尺寸為φ1.2m×2.85m；

3、工藝運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)控

3.1 預(yù)處理單元運(yùn)行優(yōu)化

原水進(jìn)入多相催化氧化反應(yīng)器處理后，根據(jù)對(duì)BOD/COD測(cè)算與后端生化單元的進(jìn)水負(fù)荷分析進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，將原水在反應(yīng)器中循環(huán)的時(shí)間控制在3~4h。期間通入臭氧的質(zhì)量濃度為2.0mg·h−1，伴隨原水在反應(yīng)器中循環(huán)。通過控制原水在反應(yīng)器中的循環(huán)時(shí)間，不僅可改善對(duì)原水中有機(jī)物的氧化效果，還可降低臭氧設(shè)備間斷開啟的能耗。

在物化混凝單元，現(xiàn)配制PAC和PAM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%和0.05%，并在原先配制比例基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，如表2所示。同時(shí)，根據(jù)前端來水的水質(zhì)情況(主要以MLSS指標(biāo)為準(zhǔn))進(jìn)行藥劑量的優(yōu)化調(diào)控，以動(dòng)態(tài)加藥量代替常規(guī)固定比例設(shè)計(jì)加藥量。整個(gè)調(diào)整過程采用計(jì)量加藥泵方式泵入藥劑，準(zhǔn)確不浪費(fèi)，且可通過反應(yīng)池視孔觀察法來判斷混凝效果，以確定加藥時(shí)機(jī)，整體方案和操作不僅可減少藥劑使用量，還能降低運(yùn)行成本。

3.2 生化單元運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化

1)對(duì)DO條件的優(yōu)化。對(duì)不同生化段的DO控制十分重要，缺氧單元DO為0.2~0.3mg·L−1，好氧單元DO則控制在2~5mg·L−1，MBR膜池的DO控制在2~4mg·L−1。由于前端生化單元的COD負(fù)荷比后端更大，故后端MBR膜池DO可調(diào)整比前端好氧池生化單元更低。結(jié)合運(yùn)行效果發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的運(yùn)行效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。因此，在滿足MBR膜池對(duì)DO需求基礎(chǔ)上，可通過優(yōu)化DO參數(shù)來降低曝氣風(fēng)機(jī)能耗。

2)對(duì)回流比的控制。根據(jù)前端來水負(fù)荷，結(jié)合水質(zhì)處理效果與活性污泥SV30指標(biāo)，將原設(shè)計(jì)控制好氧生化單元的消化回流液內(nèi)回流到缺氧單元的比值控制為100%~200%，將MBR膜池回流液到好氧生化單元的設(shè)計(jì)回流比值控制在200%~250%。進(jìn)一步運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，將好氧生化單元的比值控制在100%~150%、MBR膜池的回流比控制在180%~200%，系統(tǒng)即表現(xiàn)出較好的脫氮除磷效果。另外，采用變頻提升泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，還可降低回流泵的能耗。

3)預(yù)缺氧單元的優(yōu)化設(shè)計(jì)。將物化沉淀的上清液溢流至預(yù)缺氧單元，不僅可降低原水中的DO，便于厭氧生化單元的厭氧微生物充分代謝、發(fā)揮作用，也能降低后續(xù)生化段的負(fù)荷，提升脫氮除磷效果。

3.3 MBR膜清洗方案的優(yōu)化

本工藝在生化末端設(shè)置了MBR膜池單元，可根據(jù)膜出水壓力選擇不同清洗模式�，F(xiàn)場(chǎng)正常MBR膜出水壓力為0.2~0.3MPa。當(dāng)出水壓力超過0.4MPa時(shí)，則需要對(duì)MBR膜進(jìn)行清洗�，F(xiàn)有離線狀態(tài)下和在線狀態(tài)下2種MBR膜清洗方式供選擇。在離線狀態(tài)下，將MBR模組吊入洗膜池進(jìn)行浸泡清洗。先選用30%液堿堿洗，再用檸檬酸進(jìn)行酸洗。浸泡清洗可去除MBR膜表面的污染物與微生物代謝出的胞外聚合體(EPS)。在線狀態(tài)清洗即用計(jì)量泵控制反沖洗液(30%液堿)對(duì)MBR膜中空纖維進(jìn)行反向沖洗，將堵塞膜空隙的污染物沖掉。由于離線狀態(tài)清洗為停產(chǎn)操作，而在線狀態(tài)清洗可使離線清洗周期更長(zhǎng)，還能延長(zhǎng)膜的使用壽命，起到節(jié)省運(yùn)行成本的作用。另外，優(yōu)化后的膜清洗方案還能在不停止運(yùn)行的狀態(tài)下，提升廢水處理量，從而降低設(shè)備及曝氣風(fēng)機(jī)啟停操作帶來的電力損耗。

4、工藝優(yōu)化的運(yùn)行效果分析

4.1 水質(zhì)與污泥分析檢測(cè)方法

在保證現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)水量穩(wěn)定的情況下，對(duì)各工藝單元進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行2個(gè)月的監(jiān)測(cè)分析。采用重鉻酸鉀法測(cè)定化學(xué)需氧量(COD)；采用納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮(NH3-N)；采用雷磁JPB-607A型便攜式溶解氧測(cè)定儀測(cè)定溶解氧(DO)；污泥含水率測(cè)定根據(jù)《城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》(CJ/T221-2005)來進(jìn)行；最后用Origin7.5軟件對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并制圖。

4.2 預(yù)處單元運(yùn)行效果分析

經(jīng)多相催化氧化反應(yīng)器處理的高濃度有機(jī)廢水與反應(yīng)釜洗滌廢水在收集調(diào)節(jié)池I進(jìn)行充分混合。經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后，在物化混凝處理段分別按0.2%和0.05%投加PAC、PAM，COD變化如圖2所示。進(jìn)水平均COD為9124mg·L−1，出水平均COD為5860mg·L−1，平均去除率為35.77%。經(jīng)物化沉淀后，原水COD進(jìn)一步降低，廢水中COD負(fù)荷也降低，這利于保證后續(xù)生化單元的處理效果。

圖2物化預(yù)處理單元對(duì)有機(jī)物的去除效果

4.3 A3/O生化單元運(yùn)行效果分析

生化單元對(duì)有機(jī)物(以COD計(jì))的去除效果如圖3所示。經(jīng)物化沉淀后進(jìn)水平均COD為4898mg·L−1，好氧池處理后出水平均COD為280.7mg·L−1，這說明生化處理單元對(duì)有機(jī)物(以COD計(jì))的平均去除率為94.2%。進(jìn)水NH3-N均值為158.9mg·L−1，好氧池處理后出水NH3-N均值為17.7mg·L−1，生化處理單元對(duì)NH3-N平均去除率為88.9%。這表明經(jīng)過預(yù)處理單元后，廢水的可生化性有所提升。為使廢水能在厭氧生化池中實(shí)現(xiàn)污染物的水解酸化，將pH控制為8~9(偏堿性)。同時(shí)，根據(jù)廢水中氨氮指標(biāo)變化情況結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道，可分析得出在兼氧生化池中，可能發(fā)生了反硝化反應(yīng)，微生物以有機(jī)碳作為電子供體，并以好氧生化池回流混合液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽為電子受體，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，以�?shí)現(xiàn)生物脫氮。根據(jù)生化單元的氨氮去除效果分析，當(dāng)回流比例控制在100%~150%時(shí)，生物脫氮效果較佳。

圖3生化單元系統(tǒng)對(duì)COD、NH3-N的去除效果

4.4 深度膜處理單元運(yùn)行效果

膜處理單元位于好氧生物流化床工藝之后，是由“MBR+RO反滲透”組成的復(fù)合單元。MBR替代了傳統(tǒng)占地面積較大的二沉池。圖4(a)和(b)表明膜處理單元對(duì)有機(jī)物(以COD計(jì))的平均去除率不低于55.7%；對(duì)NH3-N平均去除率為85.9%。MBR膜生物反應(yīng)器出水水質(zhì)表明在MBR膜使用3~4個(gè)月后，出水COD有所上升，這時(shí)需對(duì)MBR膜進(jìn)行清洗，以保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，避免出現(xiàn)膜堵塞。在正常出水情況下，利用MBR中空纖維膜，并結(jié)合自吸式離心泵所產(chǎn)生的負(fù)壓，將好氧段來水進(jìn)行泥水分離。其中，污泥通過污泥泵打入污泥濃縮單元，同時(shí)用回流泵將污泥混合液回流至好氧生物流化床單元，回流比控制在180%~200%。MBR產(chǎn)水則進(jìn)入MBR產(chǎn)水池，之后來到RO單元。RO單元的淡水自流入RO清水箱排放，濃水則泵回至好氧生物流化床單元進(jìn)行處理。由于RO運(yùn)行成本比較高，實(shí)際運(yùn)行中會(huì)根據(jù)出水水質(zhì)判斷是否需要開啟RO設(shè)備，以節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行成本。

圖4MBR膜單元系統(tǒng)對(duì)COD、NH3-N的去除效果

當(dāng)MBR單元的膜孔徑受堵塞，其出水壓強(qiáng)大于0.4MPa時(shí)，系統(tǒng)整體負(fù)荷上升，此時(shí)選擇開啟RO設(shè)備。在開啟RO設(shè)備前，需對(duì)前端的砂濾罐與碳濾罐進(jìn)行10~20min正反沖洗再正常進(jìn)水，以避免罐體中的濾料因板結(jié)而影響過濾吸附效果。

4.5 污泥處理效果

剩余污泥進(jìn)入濃縮池后，靜置12~14h排出上清液。該濃縮池需開啟曝氣，使得池中的污泥充分流動(dòng)。向濃縮池中加入一定比例的聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，使其充分發(fā)生絮凝反應(yīng)，后利用污泥螺桿泵將絮凝污泥打入板框壓濾機(jī)處理，以充分降低污泥中的含水率。板框壓濾的處理效果如表3所示，處理后污泥的平均含水率為71.48%。

4.6 整體工藝運(yùn)行效果

整體工藝穩(wěn)定運(yùn)行效果如表4所示。該廢水處理工藝單元經(jīng)過調(diào)試后，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，已經(jīng)超過執(zhí)行上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/199-2018)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T31962-2015)的B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入納管排放。盡管廢水中有機(jī)物濃度波動(dòng)較大，但通過本工藝處理后，排放水體中的平均COD低于124.4mg·L−1，平均氨氮為2.54mg·L−1。這表明工藝具有較強(qiáng)耐沖擊能力，對(duì)污染物去除效果較好。

5、運(yùn)行成本分析

該廢水處理工藝的運(yùn)行費(fèi)用包含電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)用。總裝機(jī)容量為150kW，實(shí)際工作容量為95kW，電價(jià)按每千瓦時(shí)0.64元計(jì)算，則每噸水消耗電費(fèi)9.73元。藥劑包括PAC、PAM、30%液堿，根據(jù)其單價(jià)折合每噸水消耗藥劑的費(fèi)用為2.5元，較改造前有所降低。配制工人(2名)的工資按人均每月4500元計(jì)，則人工費(fèi)為每噸水2元。因此，該工藝處理每噸廢水的成本為14.2元(不含折舊費(fèi)、危廢處理成本)。

6、結(jié)論

1)預(yù)處理+A3/O+MBR+RO組合工藝對(duì)該制藥企業(yè)產(chǎn)生的廢水具有較好的處理效果，出水水質(zhì)穩(wěn)定，完全可達(dá)到上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB31/199-2018)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T31962-2015)的B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，出水進(jìn)入納管排放。

2)結(jié)合該廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，將其按濃度分質(zhì)分流收集。高濃度有機(jī)廢水進(jìn)入物化預(yù)處理單元，以提升其可生化性，也充分利用了各預(yù)處理單元的協(xié)同處理的效果；其在預(yù)處理單元中，選用多相催化氧化反應(yīng)器來提高廢水的B/C，使原水B/C小于0.1提高至0.27；優(yōu)勢(shì)在于不產(chǎn)生污泥和不產(chǎn)生鹽，滿足綠色低碳的工藝設(shè)計(jì)理念。

3)剩余污泥經(jīng)濃縮池后，進(jìn)入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓泥處理，并采用低溫烘干設(shè)備，降低污泥中的含水率，從而減少污泥外委或后續(xù)處理成本，以實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)有機(jī)固廢的減污降碳目標(biāo)。

4)廢水經(jīng)預(yù)處理單元后，可有效降低后續(xù)生化單元進(jìn)水負(fù)荷。在生化單元中，A3/O+MBR組會(huì)工藝可有效去除廢水中的有機(jī)物(以COD計(jì))與NH3-N。采用MBR膜池單元可取代傳統(tǒng)工藝中占地面積較大的二沉池單元，且泥水分離效果比一般沉淀池更優(yōu)。膜反應(yīng)器截留的泥水混合液可回流到前端生化單元，以加強(qiáng)生化系統(tǒng)生物量，從而有利于生化單元的脫氮除磷。（來源：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，上海埃格環(huán)�？萍加邢薰�司）