采用預(yù)處理-水解-厭氧-缺氧-好氧工藝，對制藥廢水進(jìn)行處理，運行穩(wěn)定，COD總?cè)コ?gt;98%，排出水COD<300mg-L-1。曝氣池COD容積負(fù)荷2.0kg-m-3-d-1，溶解氧濃度3.2mg-L-1。每m3廢水處理實際運行費用為1.3元。廢水的電導(dǎo)率、COD與吸光度之間呈正相關(guān)性，可用吸光度或電導(dǎo)率的觀測替代COD的觀測。

制藥廢水是較難處理的工業(yè)廢水之一。傳統(tǒng)的處理方法為化學(xué)方法，由于化學(xué)藥品昂貴，處理費用較高，企業(yè)難以承受，況且化學(xué)方法又容易對環(huán)境造成二次污染。目前較為理想的處理方法是物理、化學(xué)和生物相結(jié)合的方法。近年來，美國、日本、法國、印度等國先后采用厭氧-好氧組合技術(shù)處理制藥廢水。

我國許多研究部門也提出了許多適宜處理制藥廢水的工藝技術(shù)，如2003年，某制藥廠采用氧化-生化法處理生產(chǎn)制藥廢水，經(jīng)半年多的運行，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。由于制藥產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)工藝和管理水平差別較大，使得污水處理方法顯示出各自的特點。目前對高濃度有機制藥廢水采用生物處理技術(shù)已達(dá)成共識，本文采用厭氧-好氧技術(shù)，使得廢水處理效率、能耗以及費用大大降低，為經(jīng)濟、有效的處理制藥廢水開辟了新途徑。

1工程概況

1.1廢水水量水質(zhì)

某制藥廠每天排出的廢水約為400m3，含有淀粉、發(fā)酵殘渣、羥基吡嗪、氯乙酰胺、長鏈亞胺類化合物以及一些硫酸鹽類化合物等物質(zhì)，顏色呈棕黑色混濁狀，而且水質(zhì)、水量變化不穩(wěn)定，是較難處理的工業(yè)廢水之一。這些有機廢水若直接外排，將嚴(yán)重污染飲用水源和周圍環(huán)境。其原水水質(zhì)指標(biāo)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。處理后水質(zhì)達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）生物制藥工業(yè)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.2試驗分析項目及分析方法

鑒于監(jiān)測條件的限制，在試驗中進(jìn)行了pH、COD、SS以及NH3-N等項目的分析和測試。分析方法和所用儀器見表2。

1.3工藝流程

原水BOD5/COD約為0.4左右，含鹽量（硫酸鹽和硝酸鹽）較高，并含有大量難降解有機物（例如硝基苯類化合物），給廢水處理帶來很大困難。根據(jù)厭氧微生物和好氧微生物對有機污染物的氧化代謝機理，采用預(yù)處理-水解酸化-厭氧-缺氧-好氧(活性污泥法)工藝，有效處理有機廢水。廢水處理工藝流程如圖1所示。

原水經(jīng)格柵去除較大的漂浮物、懸浮物后，自流至沉淀池。經(jīng)絮凝（絮凝劑PAC，500mg-L-1）沉淀后的藥渣（棕紅色）經(jīng)板框壓濾機脫水后作為飼料添加劑出售。沉淀后的廢水由潛水泵提升進(jìn)入水解酸化反應(yīng)池。水解池出水依次自流至厭氧池（UASB）、吹脫池、缺氧池、曝氣反應(yīng)池，最后由二沉池、過濾池出水外排。各反應(yīng)池沉淀后的污泥定期排至濃縮池濃縮，經(jīng)板框壓濾機壓濾后，泥餅外運，濃縮池上清液污水排至調(diào)節(jié)池進(jìn)行二次處理。

1.4主要構(gòu)筑物及其設(shè)計參數(shù)

主要構(gòu)筑物及其設(shè)計參數(shù)列于表3。

1.4.1水解池

水解酸化池具有調(diào)節(jié)與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)、吸附與降解有機物、沉淀與濃縮污泥的多種功能，具有良好的穩(wěn)定性能。水解池在胞外酶和兼性厭氧菌的作用下，將廢水中的有機大分子和難生物降解有機污染物轉(zhuǎn)化為小分子有機物，消除抑菌性污染物（抗生素的毒性）對后繼生化處理的影響，以便提高廢水的可生化性。

水解池溶解氧濃度小于0.5mg-L-1，pH7.7～7.8，COD去除率40%～71%。中性偏堿的水解池酸堿度（7.7～7.8）、水體溫度（13～35℃）有利于硫酸鹽還原菌的生長，SO2-4的去除率可達(dá)80%，有利于厭氧反應(yīng)的順利進(jìn)行。廢水在水解酸化過程中有不良?xì)馕懂a(chǎn)生（糞臭素等）。

1.4.2UASB反應(yīng)器

廢水中大部分有機物在此被厭氧菌分解，轉(zhuǎn)化為沼氣等物質(zhì)，從而有效去除廢水中的有機物。通過反應(yīng)器內(nèi)三相分離器實現(xiàn)污泥、水和氣體的分離，處理過的廢水流入下道工序，所產(chǎn)沼氣回收利用。UASB反應(yīng)器內(nèi)設(shè)攪拌裝置，確保基質(zhì)與微生物的充分接觸。

1.4.3吹脫池和缺氧池

吹脫池的主要作用是將從UASB排出的廢水中殘存的N2氣去除，有利于提高曝氣池的處理效率。缺氧池在缺氧條件下通過反硝化作用，硝酸鹽還原菌以硝酸鹽、亞硝酸鹽為氧源，將硝酸鹽亞硝酸鹽還原為氨和氮氣，NH3-N的去除率在67%以上，從而達(dá)到生物脫氮的目的。

1.4.4曝氣池

曝氣池為地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，COD容積負(fù)荷2.2kg-m-3-d-1，污泥濃度3000mg-L-1，回流比50%，污泥沉降比24%。曝氣池池底布設(shè)微孔曝氣器，將曝氣池溶解氧濃度控制在5～10mg-L-1之間，以保證好氧微生物（微球菌）對廢水中有機物進(jìn)行處理，COD去除率94%。試驗證明當(dāng)DO值低于3.2mg-L-1，COD去除率明顯隨DO減少而下降。

曝氣池的細(xì)菌主要由菌膠團、絲狀菌等組成。菌膠團是反應(yīng)器內(nèi)的優(yōu)勢菌種。菌膠團在顯微鏡下呈磨菇狀，絲狀菌呈亂發(fā)狀，菌膠團和絲狀菌互相纏繞，連成一片。普通活性污泥法具有處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定的特點。

1.4.5過濾

經(jīng)好氧處理后的出水，沉淀后尚存在一些不能下沉的污泥和懸浮物。設(shè)置石英沙過濾，COD去除率25%，SS去除率達(dá)90%。

2工程調(diào)試及運行

2.1接種培養(yǎng)

調(diào)試主要集中在厭氧-好氧兩個處理階段，為了縮短污泥培養(yǎng)時間，菌群的培養(yǎng)采用接種培馴法。UASB反應(yīng)器的厭氧菌取自安陽市人民醫(yī)院污水處理站，經(jīng)過1個月的抗生素廢水馴化，種泥呈灰白色絮狀、顆?；Ｔ谡{(diào)試初期，UASB的COD容積負(fù)荷控制在0.5～0.6kg-m-3-d-1，由于厭氧微生物（甲烷菌）增殖緩慢，其后三個月內(nèi)，COD容積負(fù)荷逐漸增加，厭氧反應(yīng)器的產(chǎn)氣量逐漸增加，顯示厭氧污泥的活性逐漸增強。

三個月后，容積負(fù)荷增加到5kg-m-3-d-1，COD去除率70.2%，容積產(chǎn)氣率2.0L-L-1-d-1，至此，反應(yīng)器完全達(dá)到設(shè)計要求。

曝氣池的好氧活性污泥取自安陽市污水處理站的二沉池，接種污泥量為曝氣池有效容積的30%，同時添加從美國引進(jìn)的好氧微生物水處理品，該產(chǎn)品包含多種定向選育的工程菌群（匍匐型的纖毛蟲、鐘蟲、累枝蟲），是一種生長繁殖快、生物活性高的工程菌。該菌群已在國內(nèi)幾家制藥企業(yè)廢水處理中得到成功應(yīng)用。

培馴期間，先對進(jìn)水進(jìn)行稀釋，并加適量糞便水以及其它生活污水，經(jīng)混合配制后(混合液COD在1000mg-L-1左右)進(jìn)行悶曝，每天排走過量上清液，補充好氧微生物繁殖生長所需要的其它營養(yǎng)元素，例如P、N等。10d之后，菌膠團和固著型纖毛蟲（鐘蟲、累枝蟲）大量出現(xiàn)，說明活性污泥絮體已經(jīng)形成、有較好活性，此時污泥濃度達(dá)到2108.6mg-L-1，并在以后的一段時間內(nèi)穩(wěn)定在2000～3000mg-L-1（圖2）。