抗生素生產(chǎn)廢水是一類成分復(fù)雜、色度高、生物毒性大、含多種生物抑制物質(zhì)的高濃度難降解有機(jī)廢水，是目前國(guó)內(nèi)外污水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此類制藥廢水處理做了大量的研究工作，如采用Fenton 試劑法、光催化氧化法、臭氧氧化法、活性污泥法等，但是這些技術(shù)存在著投資和處理成本較高、廢水處理達(dá)標(biāo)率較低的缺點(diǎn)，因此在實(shí)際工程應(yīng)用中受到較大限制。

某工業(yè)集中區(qū)內(nèi)兩家抗菌素生產(chǎn)企業(yè)均通過(guò)發(fā)酵制藥分別生產(chǎn)硫酸粘桿菌素、硫酸西索米星、硫酸奈替米星、硫酸阿米卡星、利福平、琥乙紅霉素、丙古二肽、帕司異煙肼等八個(gè)品種和鹽酸金霉素及硫酸慶大霉素等兩個(gè)品種。這兩家企業(yè)產(chǎn)生的抗生素生產(chǎn)廢水占該工業(yè)區(qū)目前工業(yè)廢水水量的80%；另有一家化工企業(yè)排放高磷廢水。因此，該工業(yè)區(qū)二級(jí)污水廠進(jìn)水特點(diǎn)為COD、氨氮及TP 含量較高，水質(zhì)、水量變化較大，B/C 低，廢水難生物降解。該污水廠采用“水解酸化+改進(jìn)型SBR+絮凝沉淀”組合技術(shù)處理該區(qū)混合工業(yè)廢水，多年運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表明：當(dāng)進(jìn)水滿足進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均能穩(wěn)定地達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但只能達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

A2O 工藝是目前處理我國(guó)城市污水常見(jiàn)的脫氮除磷工藝，該工藝處理效果穩(wěn)定可靠，運(yùn)營(yíng)管理較簡(jiǎn)單。國(guó)內(nèi)對(duì)A2O 的研究多以生活污水為處理對(duì)象，而A2O 直接處理工業(yè)廢水的報(bào)道較少，特別是以抗生素類制藥為主的工業(yè)廢水未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。筆者在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，采用“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合技術(shù)，以實(shí)際工業(yè)廢水為試驗(yàn)水質(zhì)，考察該組合工藝對(duì)工業(yè)廢水的處理效果。

1 試驗(yàn)工藝流程及方法

1.1 試驗(yàn)工藝流程

試驗(yàn)工藝流程如圖1所示。在試驗(yàn)裝置中，反應(yīng)器采用的是自制有機(jī)玻璃池體。

HRT 是A2O 工藝運(yùn)行的關(guān)鍵因素。在厭氧池中過(guò)長(zhǎng)的HRT 可能導(dǎo)致聚磷菌的無(wú)效放磷，從而影響后續(xù)除磷效果；過(guò)短的HRT 使磷得不到充分有效的釋放，同時(shí)發(fā)揮不了對(duì)難生物降解物質(zhì)的生物降解作用。為便于研究“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝對(duì)工業(yè)廢水的處理效果，試驗(yàn)中各單元池體的HRT 參考該污水處理廠相應(yīng)單元的HRT，總停留時(shí)間與污水廠基本一致，各反應(yīng)器具體尺寸及有效容積如表1所示。各個(gè)反應(yīng)器之間水力連通，其中帶泥水自動(dòng)分離的好氧池回流至厭氧水解池的污泥量為100%（進(jìn)水流量Q=30.0 L/h），進(jìn)水、污泥回流及加藥均通過(guò)統(tǒng)一型號(hào)蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)；采用鈦鋼加熱棒及智控恒溫系統(tǒng)調(diào)節(jié)試驗(yàn)水溫。

1.2 接種污泥

試驗(yàn)所用接種污泥取自該污水處理廠二沉池的回流污泥。采用間歇培養(yǎng)法進(jìn)行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過(guò)程中觀察25 d 后發(fā)現(xiàn)：污泥絮體很大、沉降性能很好、出水沒(méi)有懸浮物，將污泥（MLSS=3 600 mg/L）投入反應(yīng)器進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)水質(zhì)及試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在該工業(yè)區(qū)污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，該污水廠采用“水解酸化+MSBR+絮凝沉淀”工藝處理工業(yè)區(qū)廢水�？股�素類工業(yè)廢水占進(jìn)水總量的80%以上。由于該廢水COD較高，污水中氮、磷相對(duì)較高，水質(zhì)、水量變化較大，B/C 低，廢水難生物降解，要求生物處理工藝不但要提高可生化性，而且要有較高的硝化能力和除磷能力。

參照該污水處理廠試驗(yàn)室的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)裝置的進(jìn)水取自污水處理廠調(diào)節(jié)池隨機(jī)時(shí)段的出水，日平均進(jìn)水COD223～691mg/L、氨氮24.7～75.8 mg/L、TP 4.52～28.1 mg/L、pH 6～9。

小試系統(tǒng)經(jīng)過(guò)3 周調(diào)試成功后，在30 L/h 的水力負(fù)荷條件下，研究“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝去除COD、氨氮、TP 的效果。試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理水量為30 L/h，出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表2所示。

1.4 檢測(cè)項(xiàng)目及分析方法

水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目及分析方法如表3所示。

2 結(jié)果與討論

2.1 COD的去除效果比較

試驗(yàn)生物處理段與試驗(yàn)最終COD去除效果比較如圖2所示。

由圖2 可見(jiàn)，當(dāng)進(jìn)水COD為223~691 mg/L 時(shí)，試驗(yàn)生物處理段（包括生物濾池）出水平均COD為108 mg/L，COD平均去除率為73.2%。但經(jīng)過(guò)絮凝沉降后，出水平均COD為82.8 mg/L，COD平均總?cè)コ�率�?9.3%。還可以看出，進(jìn)水有機(jī)物濃度波動(dòng)較大，但經(jīng)過(guò)該工藝處理后，出水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定；COD的去除主要靠生物處理。這是因?yàn)閰捬跛�解單元和好氧處理單元發(fā)揮了很好的生物降解作用�！癆2O法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。

2.2 氨氮的去除效果

氨氮去除效果如圖3所示。

由圖3 可見(jiàn)，當(dāng)進(jìn)水氨氮為24.7～75.8 mg/L，試驗(yàn)最終出水平均氨氮為12.62 mg/L，平均氨氮去除率為66.5%�？紤]到三氯化鐵的絮凝作用對(duì)氨氮幾乎沒(méi)有去除效果，試驗(yàn)只監(jiān)測(cè)絮凝沉淀池出水即總出水來(lái)分析該工藝對(duì)氨氮的去除效果。分析其原因，該工藝的厭氧段和好氧段發(fā)揮了較好的硝化與反硝化作用。出水氨氮達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，而且對(duì)進(jìn)水氨氮濃度較大變化范圍的抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。

2.3 TP 的去除效果比較

試驗(yàn)生物處理段與試驗(yàn)最終TP 去除效果比較如圖4所示。

由圖4 可見(jiàn)，該工藝的生物除磷效果很好。進(jìn)水TP 為4.52～28.1 mg/L 時(shí)，生物濾池出水的平均TP為0.70 mg/L；TP 平均去除率為92.8%；再經(jīng)絮凝沉淀，最終出水平均TP 為0.206 mg/L，低于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0.5 mg/L 的要求；TP 平均總?cè)コ�率�?7.7%。生物濾池出水與試驗(yàn)出水兩條曲線幾乎疊在一起，說(shuō)明生物濾池出水接近總出水水質(zhì)。試驗(yàn)表明：?jiǎn)慰可�物除磷無(wú)法達(dá)標(biāo)，必須輔助化學(xué)除磷才可以取得很好的去除效果。

2.4 與污水廠實(shí)際運(yùn)行效果比較

生物去除率是衡量污水處理工藝先進(jìn)與否的一個(gè)重要指標(biāo)，化學(xué)去除率則不然。因此，試驗(yàn)著重對(duì)“水解酸化+MSBR+絮凝沉淀”工藝和“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝的生物去除率進(jìn)行比較。

2.4.1 COD的生物去除效果對(duì)比

試驗(yàn)裝置與污水廠的COD生物去除效果對(duì)比如圖5所示。

由圖5 可見(jiàn)，試驗(yàn)生物處理段出水平均COD為108 mg/L，COD平均生物去除率為73.2%；污水廠生物處理段出水平均COD為125 mg/L，COD平均生物去除率為68.7%。試驗(yàn)裝置對(duì)COD的去除效果優(yōu)于該污水廠。

2.4.2氨氮的生物去除效果對(duì)比

試驗(yàn)裝置與污水廠的氨氮生物去除效果對(duì)比如圖6所示。

由圖6 可見(jiàn)，試驗(yàn)裝置最終出水平均氨氮為12.62 mg/L，平均氨氮去除率為66.5%；污水廠出水平均氨氮為10.32 mg/L，平均氨氮去除率為72.2%。試驗(yàn)裝置對(duì)氨氮的去除效果略差于該污水廠，但仍達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.3 TP 的生物去除效果對(duì)比

試驗(yàn)裝置與污水廠的TP 生物去除效果比較如圖7所示。

由圖7 可見(jiàn)，試驗(yàn)裝置生物濾池出水平均TP為0.70 mg/L，TP 平均生物去除率為92.8%；污水廠MSBR 池出水平均TP 為3.39 mg/L，TP 平均生物去除率為61.8%。試驗(yàn)對(duì)TP 的去除效果大大優(yōu)于該污水廠。

通過(guò)對(duì)比“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝試驗(yàn)效果與污水廠實(shí)際運(yùn)行效果可見(jiàn)：（1）“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝的處理效果優(yōu)于污水廠原處理工藝。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于施工。（3）雖然試驗(yàn)裝置進(jìn)水的波動(dòng)性較大，但出水污染物濃度一直比較穩(wěn)定，而且也不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3 結(jié)論

（1）采用“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝處理以難生物降解的抗生素類制藥廢水為主的混合工業(yè)廢水。在進(jìn)水COD223～691 mg/L、氨氮24.7～75.8 mg/L、TP 4.52 ～28.1 mg/L、pH 6 ～9、設(shè)計(jì)流量30.0 L/h 條件下，系統(tǒng)取得了良好的處理效果，其COD、氨氮、TP 的平均去除率分別達(dá)到79.3%、66.5%、99.7%，均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果穩(wěn)定可靠、運(yùn)行成本較低。

（2）“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，不易受進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)及其他因素影響，容易獲得穩(wěn)定的磷和氮的去除，污泥沉降性能好、無(wú)污泥膨脹現(xiàn)象，具有很廣泛的應(yīng)用前景。