【文章內(nèi)容簡介】 the mechanism of aerobic and anaerobic treatment, and remends some mon ways, namely AADRA/O, SBR, UASB and PW, also has some corresponding analysis, briefly describes their characters.Key words：high concentration。 aerobic。 anaerobic。 treatment technics。 research evolvement. 前言 高濃度難降解有機(jī)廢水的處理，是目前國內(nèi)外污水處理界公認(rèn)的難題。對于這一類廢水，目前國內(nèi)外研究較多的有焦化廢水、制藥廢水（包括中藥廢水） 、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水等行業(yè)性廢水。所謂的高濃度，指的是這類廢水的有機(jī)物濃度（以COD cr 計(jì)）較高，一般均在2022 mg/L 以上，有的甚至高達(dá)每升幾萬至十幾萬毫克；所謂難降解指的是這類廢水的可生化性較低（BOD 5/ 下甚至更低） ，難以生物降解。近幾年來，我國各類醫(yī)藥化工及保健品制造業(yè)迅猛發(fā)展，而在制藥過程中排放的大量有毒有害廢水嚴(yán)重危害著人們的健康。尋求工藝合理、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便， 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有2能最大限度地體現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的工藝技術(shù)，是亟待研究的方向和思路。制藥工業(yè)廢水通常屬于較難處理的高濃度有機(jī)污水之一，其特點(diǎn)是組成復(fù)雜、有機(jī)污染物種類多、濃度高、COD cr值和BOD 5值高且波動性大、廢水的BOD 5/CODcr值差異較大、NH3N濃度高、色度深、毒性大、固體懸浮物SS 濃度高。 污水的厭氧、好氧生物處理機(jī)理 污水的厭氧生物處理機(jī)理 早期的厭氧生物處理都針對污泥消化，也就是在無氧的條件下，由兼性厭氧細(xì)菌及專性厭氧細(xì)菌降解有機(jī)物，從而使污泥得到穩(wěn)定，其最終產(chǎn)物是 CO2 和甲烷氣等。所以污泥厭氧消化過程也稱為污泥生物穩(wěn)定過程。1979 年，Bryant 根據(jù)對產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的研究結(jié)果，提出三階段理論：復(fù)雜有機(jī)物 有機(jī)酸和醇類氫氣/二氧化碳乙 酸甲 烷第一階段水解與發(fā)酵第二階段產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸第三階段產(chǎn)甲烷圖 三階段厭氧消化過程示意圖厭氧消化的影響因素有 pH、溫度、生物固體停留時(shí)間（即污泥泥齡） 、攪拌和混合、營養(yǎng)與 C/N 比、有毒物質(zhì)。 污水的好氧生物處理機(jī)理 活性污泥法 構(gòu)成活性污泥三要素(污泥)； 微生物底物(營養(yǎng))； 、充分接觸 好氧處理的條件。 污泥凈化反應(yīng)機(jī)理對有機(jī)物的降解可分為兩個(gè)階段：（巨大的比表面積） 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有3在很多活性污泥系統(tǒng)里，當(dāng)污水與活性污泥接觸后很短的時(shí)間（1045 min)內(nèi)就出現(xiàn)了很高的有機(jī)物(BOD 5)去除率。這種初期高速去除現(xiàn)象是吸附作用所引起的。由于污泥表面積很大（可達(dá) 202210000m2/m3 混合液） ，且表面具有多糖類粘質(zhì)層，因此，污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)是被絮凝和吸附去除的?；钚晕勰嘀械奈⑸镆晕鬯懈鞣N有機(jī)物作為營養(yǎng)，在有氧的條件下，將其中一部分有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)(原生質(zhì))，對另一部分有機(jī)物則進(jìn)行分解代謝，即氧化分解以獲得合成新細(xì)胞所需要的能量，并最終形成 CO2 和 H2O 等穩(wěn)定的物質(zhì)。 生物絮體形成機(jī)理 目前認(rèn)為絮體是由細(xì)菌內(nèi)源代謝分泌的聚合物在微生物之間起粘膠劑的作用，因此只有當(dāng)內(nèi)源代謝分泌聚合物與微生物成適當(dāng)比例才能形成良好的生物絮體。如果微生物增殖率過高，內(nèi)源代謝分泌的聚合物不足以粘連新增殖的微生物，便不可能形成良好的絮體；如果有機(jī)物濃度過低，內(nèi)源代謝能產(chǎn)生的聚合物質(zhì)被微生物當(dāng)成食物消耗，則絮體也難以形成。另外，絲狀細(xì)菌促進(jìn)絮凝體的形成。 活性污泥反應(yīng)的影響因素（1）營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、氮源、無機(jī)鹽類以及某些生長素； （2）DO（溶解氧） ；（3）pH 值； （4）水溫； （5）有毒物質(zhì)。 生物膜法生物膜法的凈化機(jī)理：微生物附著在介質(zhì)“濾料” 表面上，形成生物膜，污水與生物膜相接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，轉(zhuǎn)化為H 2O、CO NH 3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，微生物自身得到繁衍增殖，同時(shí)污水得到凈化。生物膜法中的微生物附著生長在填料或載體上，形成膜狀的活性污泥，屬于附著生長系統(tǒng)或固定膜工藝。 污水的厭氧與好氧處理結(jié)合工藝 AADRA/O工藝山東齊魯安替比奧制藥有限公司主要生產(chǎn)7ACA系列頭孢菌素原料藥(生產(chǎn)能力可達(dá)600 t/a) ，其制藥廢水中因有機(jī)物濃度高、生物毒性強(qiáng)，所以處理起來難度較大。為此，根據(jù)國外的經(jīng)驗(yàn)，選擇和引進(jìn)了AADRA/O工藝處理技術(shù) [1]，其處理的工藝流程如 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有4：高濃度調(diào)節(jié)池AADR反應(yīng)池A/O 池低濃度調(diào)節(jié)池二沉池污泥好氧處理池 污泥濃縮池 污泥壓干NaOH HCl高濃度廢水泵 泵 泵低濃度廢水污泥回流出水外運(yùn) AADRA/O工藝流程方框圖該工藝的特點(diǎn)是 [1]：①高濃度廢水先經(jīng)過AADR反應(yīng)裝置，同時(shí)在此裝置中加入NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH值為10～11，靜置反應(yīng)8 h后廢水中的有機(jī)生物毒性物質(zhì)失去了活性，再加酸調(diào)節(jié)pH 值為中性后與低濃度廢水一起進(jìn)入A/O池；②A/O技術(shù)是在缺氧條件下使廢水中一些難降解有機(jī)物分解，從而有利于后續(xù)的好氧生物處理，此外回流至A池污泥在缺氧條件下，可以抑制回流污泥中絲狀菌的生長 ,也有利于工藝的穩(wěn)定運(yùn)行；③考慮到進(jìn)水濃度較高會導(dǎo)致好氧池前段負(fù)荷過高而不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，故將A/ O池設(shè)計(jì)成兩組，每組均有單獨(dú)的回流系統(tǒng)，操作時(shí)可通過閥門切換，使其既可以串聯(lián)運(yùn)行，也可以并聯(lián)運(yùn)行，為實(shí)際運(yùn)行管理帶來了靈活性；④剩余污泥采用好氧消化減容處理，其優(yōu)點(diǎn)是比厭氧消化投資省和運(yùn)行管理方便，但不足之處是耗能。該公司于1998年建成了一座處理能力為2400m 3/d的廢水處理設(shè)施，自投入運(yùn)行以來，工藝運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求， [1]。 AADRA/O工藝運(yùn)行效果項(xiàng) 目 水量(m3/d) COD(mg/L) BOD5(mg/L) pH SS(mg/L)NH4+N(mg/L)高濃度96～21028864～3462312 439～15790～ ≤110進(jìn)水低濃度1250～1502225～350106～142～ ≤82出水 150 60 ～ ≤20 ≤25 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有5運(yùn)行的結(jié)果表明，采用該法處理，處理效率高、工藝運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理簡單，但出水中的NH 4+N濃度仍然較高。 SBR法工藝SBR工藝充分利用兼性菌的作用，通過缺氧 厭氧 好氧的過程可使原來難以降解的有機(jī)物分解成能夠被降解的物質(zhì)，其COD去除率及脫氮率較高 [2]。其完整操作過程包括5個(gè)階段：進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期。在一個(gè)周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)等都可根據(jù)具體污水性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握 [3]。：集中池 混合調(diào)節(jié)池沉淀池SBR/普通曝氣池制藥廢水出水剩余污泥 SBR法工藝流程方框圖SBR工藝可有效地去除氯霉素廢水中的有機(jī)污染物，它克服了常規(guī)好氧法處理高濃度有機(jī)廢水能耗高、需預(yù)處理以及工藝復(fù)雜等不足，并且操作靈活、污泥性能好，抗負(fù)荷與抗毒物沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，有著較好的應(yīng)用前景 [2]。 UASB兼氧 接觸氧化 氣浮工藝　 采用該工藝處理高濃度生物制藥廢水，以廢水中COD cr、BOD 5和SS為主要因子，進(jìn)水濃度為15000、8800和2500mg/L的條件下，經(jīng)4個(gè)單元的處理，出水濃度可達(dá)16該工藝具有系統(tǒng)穩(wěn)定、污泥量少、產(chǎn)生沼氣和綜合利用等特點(diǎn) [4]。： 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有6調(diào)節(jié)池 換熱器 UASB消化器 沼氣貯罐兼氧池 沉淀池 接觸氧化池沉淀池 氣浮池污泥池壓濾機(jī)蒸汽高濃度廢水 鍋爐排放污泥外運(yùn) UASB 兼氧接觸氧化 氣浮工藝流程方框圖本工藝分為4個(gè)單元，主要為UASB單元、兼氧生化池單元、接觸氧化池單元和氣浮池單元 [4]。(1)UASB單元采用厭氧細(xì)菌(產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷菌)降解廢水中的有機(jī)物，同時(shí)將有機(jī)物分解成沼氣，在UASB中上部為三相分離器，中部為污泥懸浮層，底層為污泥層。廢水均勻進(jìn)入污泥層和污泥懸浮層，與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，有機(jī)物被分解成沼氣，液體、氣體與固體混合液上升到三相分離器后，顆粒污泥回流到污泥層，沼氣進(jìn)入沼氣貯罐。(2)兼氧生化池單元在缺氧條件下，大多數(shù)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷的形式，結(jié)果只有很少部分用于合成細(xì)胞物質(zhì)，而產(chǎn)生的沼氣可作為熱能被再利用。(kgd)，污泥量少。(3)接觸氧化池單元接觸氧化池是處理生物制藥高濃度的主要方法，在曝氣器的作用下，廢水與污泥在池內(nèi)循環(huán)流動，處于完全混合狀態(tài)，接觸效果較好，生化反應(yīng)完全，接觸氧化系統(tǒng)的污泥產(chǎn)率為4 kg/(kgd) (去除 )。(4)氣浮池單元?dú)飧〖夹g(shù)是將空氣與水在一定的壓力條件下，使氣體極大限度地溶入水中，力求處于飽和狀態(tài)，然后把所形成的壓力溶氣水通過減壓釋放，產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，與水中的懸浮絮體充分接觸，使水中懸浮絮體粘附在微氣泡，隨氣泡一起浮到水面，形成浮渣并刮去浮渣，從而凈化水質(zhì)。該工藝處理高濃度生物制藥廢水，效果良好穩(wěn)定，出水水質(zhì)可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996) 中的二級標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，該工藝運(yùn)行成本較低，有推廣價(jià)值；UASB池具有良好的耐沖擊性，COD cr和BOD 5去除率均在85% [4]左右，降低了污水處理 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有7的電耗和污泥產(chǎn)生量。 PW膜分離活性污泥處理工藝高濃度有機(jī)廢水一般都采用厭氧—好氧處理，但厭氧處理對溫度、pH 等環(huán)境因素較敏感、構(gòu)筑物停留時(shí)間長；而常規(guī)好氧生化法處理工藝，存在占地面積大、停留時(shí)間長、運(yùn)行管理不方便等缺點(diǎn)。因此選用PW膜分離活性污泥處理技術(shù)，使用的膜是網(wǎng)眼極為細(xì)小的合成高分子中空絲膜 [5]。調(diào)節(jié)池污泥干化池渣濾池PW 處理池沉淀池混凝反應(yīng)池風(fēng)機(jī)剩余污泥加藥廢水泵 加堿泵排放外運(yùn)填埋滲出液 PW膜分離活性污泥處理工藝流程方框圖由于廢水中SS濃度較高，故在生化處理前加了一級混凝沉淀處理，并且為了保證最終去除效果，在生化處理后加了渣濾處理。進(jìn)水有時(shí)偏酸性，用NaOH調(diào)節(jié)pH至中性。廢水先經(jīng)過細(xì)格柵去除懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池均衡水質(zhì)水量，然后用泵輸入混凝反應(yīng)池， 加入適量PAC、PAM 攪拌形成絮體后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。經(jīng)過上述預(yù)處理后的廢水上清液溢流進(jìn)入PW膜處理池在充氧曝氣和微生物的作用下進(jìn)行生物降解和硝化，并由膜組件進(jìn)行固液分離，處理后的廢水流入渣濾池過濾，出水達(dá)標(biāo)排放。混凝沉淀產(chǎn)生的沉淀物、PW處理池產(chǎn)生的剩余污泥排入污泥干化池，滲出液回流至調(diào)節(jié)池再處理，干化后的污泥定期外運(yùn)填埋處理 [5]。環(huán)保監(jiān)測站對該工藝進(jìn)行了監(jiān)測，2022022022三年的監(jiān)測結(jié)果平均值見表[5]。 PW膜分離活性污泥處理工藝監(jiān)測結(jié)果分類 pH CODcr /(mgL 1) NH3 N/(mgL 1) BOD5 /(mgL 1) SS/(mgL 1) 8220 154 4210 120 7920 198 5490 96調(diào)節(jié)池 9450 141 5040 15569 37排放口69 28 海納水處理咨詢網(wǎng)版權(quán)所有869 27從監(jiān)測結(jié)果可以看出，該處理系統(tǒng)效果顯著，而且運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，運(yùn)行費(fèi)用低。并且與常規(guī)生化處理方法相比，具有設(shè)施占地小、污泥產(chǎn)生量少等優(yōu)點(diǎn)，對制藥高濃度廢水治理具有較高的推廣價(jià)值。 結(jié)語由于制藥廢水種類繁多，因此選擇什么樣的處理工藝要取決于制藥廢水的性質(zhì)。制藥廢水普遍具有濃度高、色度深、可生化性較差的特點(diǎn)，一般可通過預(yù)處理來提高廢水的可生化性和初步去除污染物，再結(jié)合生化處理的方法 [6]。同時(shí)在處理前期我們應(yīng)考慮所處理廢水有否回收綜合利用的價(jià)值和適當(dāng)途徑，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。如今環(huán)境問題日益嚴(yán)重，對工業(yè)污水處理的要求也越來越高，國內(nèi)外也出現(xiàn)了各種各樣的處理工藝，從以上介紹的四種處理工藝（AADRA/O工藝、SBR法工藝、UASB兼氧接觸氧化氣浮工藝以及PW膜分離活性污泥處理工藝）來看，處理效果明顯，基本達(dá)到我國現(xiàn)行的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)。當(dāng)然，制藥廢水的根本治理，還需要推行清潔生產(chǎn)，對藥物生產(chǎn)的各個(gè)工序進(jìn)行清潔化生產(chǎn)與管理，消除“漏、滴、跑、冒”等現(xiàn)象；同時(shí)，也應(yīng)考慮物流的閉路循環(huán)，努力實(shí)現(xiàn)“零”排放，讓污染在生產(chǎn)過程中得到減少或消除。參考文獻(xiàn)[1]—A/O工藝處理頭孢類制藥廢水[J].中國給水排水,2022,20(2):84~85.[2]丁建軍,劉燕群 ,[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2022,4(6):28~