盐酸金霉素生产废水中试处理研究

盐酸金霉素生产废水中试处理研究

盐酸金霉素生产废水属于生产废水，博d5cod约为0.7。理论上，它是一个容易分解的废水。然而，由于废水中含有大量有机污染物、氮h-4-n、硫酸盐和对微生物有抑制作用的残余抗生素，因此很难将其处理得很困难。若采用传统的厌氧/好氧工艺处理,将使得处理工艺变得相当复杂或者处理效果无法保障。目前,国内开展了很多抗生素生产废水治理的研究,但针对盐酸金霉素生产废水治理的研究还较少。笔者采用高效好氧生物反应器(HCR)/水解酸化/循环活性污泥法(CAST)组合工艺对盐酸金霉素生产废水进行了中试处理研究,考察了该工艺的处理效果和运行参数控制。1材料和方法1.1饲料级金霉素生产废水实验用水取自某抗生素生产公司生产车间的生产废水,该集团主要生产各种剂型规格的饲料级金霉素和盐酸金霉素,其中盐酸金霉素年产量达500t,该生产废水中盐酸金霉素残留量为200~300μg/L,废水水质见表1。1.2hcr法HCR接种污泥取自该公司废水处理站SBR池内的好氧活性污泥。污泥驯化过程中,首先向HCR中注入清水并曝气,对污泥进行漂洗,排出沉降性能不好的污泥。之后,间歇性向HCR中注入盐酸金霉素生产废水,并逐渐调整进水流量,15d后,污泥形成的絮体逐渐增大,且沉降性好,经显微镜镜检发现,微生物的生长状况良好,数量逐渐增加。1.3流程和实验设备1.3.1工艺中试实验在该公司生产现场进行,实验工艺流程见图1。1.3.2ast反应器为了节省中试模型制作费用,HCR采用该公司废弃的铁板焊接而成,体积为4.2m3,高6.6m,HCR结构示意图见图2。水解酸化池和CAST反应器由该公司废弃污水处理站的沉淀池改造而成,水解酸化池尺寸为4.5m×2.3m×4.0m,有效水深为3.8m,有效容积为39.33m3,池内装有填料;生物选择器尺寸为4.5m×2.3m×4.0m,有效水深为3.8m,有效容积为39.33m3;CAST反应器尺寸为8.4m×3.7m×4.0m,有效水深为3.8m,有效容积为118.10m3,内设1台搅拌机,采用微孔曝气。2结果与讨论2.1hrc对污染物的去除效果2.1.1od的去除效果本研究依靠提高进水流量来提高HCR中的COD容积负荷,从第2天开始,隔天测定HCR出水的COD去除效果,结果见图3。由图3可见,随着进水流量的增加(1.0~6.8m3/d),COD容积负荷为9.48~21.60kg/(m3·d),COD容积负荷达到最高(即运行到第52天)时,HCR达到最佳运行效果,出水COD约为6000mg/L,COD去除率约为70%。2.1.2出水nh+4-n的测定结果考虑到HCR运行初期对NH+4-N去除效果较差,本研究从HCR系统运行的第18天开始,隔天监测出水NH+4-N去除效果,结果见图4。由图4可见,当HCR的COD容积负荷(见图3)达到最高时,出水NH+4-N约为2200mg/L,NH+4-N去除率约为14%。2.2运行时间及分配在盐酸金霉素生产废水中,一般COD高达20000mg/L左右,且含有大量难降解的有机物和残留抗生素,对微生物会产生抑制作用。经过HCR处理后,盐酸金霉素生产废水中易降解的有机物大部分已被去除,剩余的主要为难降解有机物,而经水解酸化处理后,可大大提高废水的可生化性,进而提高CAST工艺对难降解有机物的去除率。由于本中试试验现场条件有限,所以未能对经过水解酸化的出水处理效果进行测试。CAST工艺的运行周期主要包括进水、曝气、沉淀、排水、闲置5个阶段。采用1天1个周期运行,各阶段具体时间分配见表2。本研究中,CAST工艺进水COD、NH+4-N质量浓度分别控制在6000、2200mg/L左右。2.2.1cod的去除从CAST反应器运行的第2天开始,隔天测定出水COD去除效果,结果见图5。由图5可见,经过CAST处理后,出水的COD去除效果较好,当CAST反应器达到最佳运行效果(即运行到第50天)时,COD去除率高达94%以上,出水COD低于350mg/L,此时进水流量为8.0m3/d。2.2.2cast预处理nh+4-n的协同处理效果从CAST反应器运行的第2天开始,隔天测定出水NH+4-N去除效果,结果见图6。由图6可见,经过CAST处理后,出水的NH+4-N去除效果也较好,当CAST反应器达到最佳运行效果(即运行到第50天)时,出水NH+4-N约为400mg/L左右,去除率高达82%,此时进水流量为8.0m3/d。2.3不同技术操作的影响因素2.3.1出口温度和水力停留时间HCR工艺运行过程中,最佳DO为3.0~5.0mg/L(以HCR出口为准);最佳水温为20~30℃;HCR达到最佳运行效果时,水力停留时间为15h左右;系统运行过程中,盐酸金霉素生产废水pH对运行效果无影响。2.3.2cast出口温度CAST工艺运行过程中,最佳DO为3.0~5.0mg/L(以CAST出口为准);最佳水温为18~23℃,与室温一致;最佳pH为5~8,与进水的pH一致。3cast工艺运行情况(1)HCR工艺处理盐酸金霉素生产废水过程中,当系统达最高COD负荷时,出水COD、NH+4-N分别约为6000、2200mg/L,去除率分别约为70%、14%。(2)CAST工艺处理盐酸金霉素生产废水过程中,出水COD低于350mg/L,去除率可达94%,出水NH+4-N约为400mg/L,去除率可达82%。(3)HCR工艺运行过程中,最佳DO为3.0~5.0mg/L;最佳水温为20~30