sbr、pac－sbr反应器处理制药废水对比研究(1)

SBRSBR、PACPACSBRSBR 反应器处理制药废水对反应器处理制药废水对 比研究比研究(1)(1) 摘要：盐酸林可霉素原料液生产废水成分复杂、有机 物浓度高、含有难生物降解和有抑制作用的抗生素等毒性 物质。采用 SBR 反应器和 PACSBR 反应器处理该类废水， 在曝气时间、废水浓度、葡萄糖投加量及活性炭投加量等 方面对废水的处理效果进行了对比研究。研究表明，从处 理效果看，PAC-SBR 较 SBR 有一定的优势，但单独采用 SBR 或 PAC-SBR 法处理将难以达到排放标准，必须进行工艺的 组合。 关键词：SBRPAC-SBR 制药废水盐酸林可霉素 医药工业是国民经济的一个重要支柱产业。在众多的 发酵工程制药产品中，抗生素生产废水占医药废水的大部 分，属高浓度有机污染废水。制药废水的特点是成分复杂， 有机物浓度高，而且含有难生物降解和有抑制作用的抗生 素等毒性物质，带有颜色及异味。盐酸林可霉素原料液生 产废水就是其中之一。制药废水处理方法主要包括物化处 理和生化处理。物化处理包括气提、吸附、蒸馏、絮凝等， 但运行费用较高，而生化处理制药废水是最适合的1。本 文将进行 SBR、PAC-SBR 反应器处理盐酸林可霉素原料液生 产废水的对比实验研究。 1SBR 工艺概述 SBR（SeqencingBatchActivatedSludgeProcess）是一 种间歇运行的废水生物处理方法，具有工艺简单、节省费 用，理想的推流过程使生化反应推力大、底物去除率高， 运行方式灵活、脱氮除磷效果好，耐冲击负荷处理能力强 等优点2。其工艺类型包括：（1）单一 SBR 反应器，又 可分为限制曝气，非限制曝气和半限制曝气 3 种；（2）组 合工艺 SBR 反应器，即将 SBR 工艺与其他工艺组合，可针 对不同性质的废水采取最佳处理工艺，如湿式氧化 SBR 组 合工艺、HASBR 组合工艺等；（3）强化 SBR 反应器，包 括强化脱氮除磷 SBR 反应器，投加介质式强化工艺 SBR 反 应器等3、4。 投加介质式强化工艺 SBR 反应器是在反应器中投加介 质，其目的是控制微生物群的组成、浓度和活度。其中投 加活性炭的 SBR 工艺（PACSBR 工艺）是在 SBR 反应器中 投加活性炭。利用活性炭在进水阶段的吸附作用，减少进 水中的有毒和难降解的污染物的浓度，从而减轻其对生物 的抑制作用。被活性炭吸附的有机物在反应阶段解吸、降 解，而活性炭在沉淀闲置过程中经进一步再生，仍可保持 一定的活性。同时活性炭的大比表面积为微生物的生长提 供了空间5。 2 实验装置及材料 实验装置采用 2 个有机玻璃反应器，分别作为 SBR 反 应器和 PACSBR 反应器。反应器高为 cm，有效容积为 L， 沿反应器高度方向等距布置 6 个排水口，反应池配 1 个小 型曝气器（见图 1） 。 实验测试仪器包括：TL-1A 型污水 COD 测定仪（承德市 环保仪器厂） ；722 型光栅分光光度计（上海市实验仪器总 厂） ；TG328B 型电光分析天平（上海天平仪器厂） ；202-V1 型电热恒温干燥箱（上海市实验仪器总厂） ；90-2 台式低速 离心机（上海手术器械厂） 。 实验试剂及材料包括：葡萄糖（分析纯） ；普通颗粒活 性炭（粒径 2050 目） ；中速定性、定量滤纸等。 接种污泥：取自合肥市王小郢污水处理厂氧化沟，其 污泥浓度（MLSS）为 25003000mg/L，污泥沉降比 （SV30）为 15%，污泥指数（SVI）为 50mL/g。 废水：废水原水采自安徽省皖北制药厂盐酸林可霉素 原料药的生产废水。其有机物浓度较高，COD 值为 8000mg/L 左右，pH 为 78，SS 为g/L。废水中含有生产 过程中残留的抗生素、溶媒等。 图 1 实验装置示意图 反应器；2.出水口；3.曝气头及曝气机 3 反应器运行对比研究 接种污泥经驯化后，SBR 反应器和 PACSBR 反应器开 始正常运行。本文对运行阶段反应器曝气时间、不同制药 废水投加量的影响、葡萄糖投加量的影响以及活性炭对处 理效果的影响等方面进行了对比研究。 曝气时间 曝气时间是在制药废水投加量为 10%（体积浓度）时讨 论的（进出水为一次性进出水，沉淀时间为 3h，闲置时间 为 14h） ；PACSBR 反应器活性炭投加量为 2g。运行结果见 图 2。由图 2 可见，在 SBR 反应器及 PACSBR 反应器中， 随着曝气时间的不断增加，COD 去除率也不断增加，直到 21h 时达到最高，分别有%和%。而继续曝气，去除率不升反 降，表明 SBR 反应器及 PACSBR 反应器处理此种制药废水 其最佳曝气时间约为 21h 左右。此外，随着曝气时间的不 同，PACSBR 反应器比 SBR 反应器 COD 去除率高出的比率 基本不变，因此曝气时间不是 PACSBR 反应器优于 SBR 反 应器的主要因素。 图 2 不同曝气时间的处理效果 废水浓度的影响 由于研究对象是盐酸林可霉素原料药生产废水，其中 含有对生物有抑制作用的抗生素及溶媒等，因此废水投加 量的不同会对活性污泥生化处理产生影响。本文研究了废 水投加量分别为 2%、6%、10%、20%（体积浓度）时的运行 情况，其中废水投加量为 20%时进行了葡萄糖投加量的改变， 结果如表 1 和图 3 所示。可见，随着废水投加量的增加， 无论 SBR 反应器还是 PACSBR 反应器，去除率都呈下降的 趋势。废水投加量为 2%、6%时，PACSBR 反应器与 SBR 反 应器相比，处理优势并不明显，而废水投加量为 10%、20% 时，PACSBR 反应器已明显优于 SBR 反应器，这应与活性 炭的投加量有关。当废水投加量为 10%时，去除率基本上能 保持在 50%以上。而当废水投加量为 20%时，去除率随葡萄 糖投加量的不同而有所不同，在没有添加葡萄糖的情况下， 去除率基本维持在 30%40%之间，说明废水的抑制作用随 着废水投加量的增加变强，继续增加废水投加量意义已不 大。同时也表明，单纯采用