水处理之胰岛素生产废水处理

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一种先进、实用的胰岛素生产废水处理技术——预处理-好氧-MBR工艺。

一、设计水量及进、出水水质

安徽省合肥市某生物医药公司废水处理工程分二期建设，废水处理量一期为400 m3/d，二期为450m3/d。直排出水水质执行合肥生命科技园区内核定的纳管标准。回用水的水质需达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002) 标准。

废水水质、水量见表1。

二、工艺流程及特点

1、工艺流程

工艺流程如图1 所示。

 

生产废水和生活污水进入集水井，经集水井内粗格栅和转鼓膜格栅拦截部分大的污染物后，废水由集水井潜污泵提升至调节池，在调节池内调节水质水量，出水由潜污泵提升至反应池与聚铝发生反应，经沉淀池去除大部分SS，出水中的难降解有机物在好氧池内被生物降解，出水经中沉池泥水分离后再进入MBR 池，进行好氧反应和膜分离进一步降解有机污染物。MBR 池出水部分直接排入市政污水管网，部分通过泵提升至绿化用水系统和带式污泥脱水一体机的反冲洗系统。

2、工艺特点

本工艺具有以下突出优势: 

（1）污泥浓度高，可有效抵抗乙醇、异丙醇等残液排放产生的冲击负荷，确保系统稳定运行；

（2）MBR 出水与后续出水回用可进行良好的衔接；

（3）工艺流程短、设备少、运行管理简单；

（4）占地面积小，可有效解决处理站用地紧张的问题；

（5）膜组件的安装可根据处理水量增长情况进行灵活配置，降低项目初期资金投入；

（6）出水悬浮物和浊度几乎为零，后续回用可省掉过滤等预处理工艺，节约回用水处理的投资及运行费用。

3、主要处理单元设计

废水处理站分二期，集水井及调节池为地下构筑物，其他为半地下构筑物。土建一次施工，设备分期安装。所有水池均为密闭结构，臭气收集后单独处理达标后排放。

（1）集水井

1 座，钢筋混凝土结构，拦截大的颗粒物并保护后续处理构筑物。停留时间为72．5min，设置粗格栅1 台，栅宽为800mm，格栅间距为5mm; 转鼓膜格栅1 台，栅框外径为600mm，孔径为2mm，Qmax=80 m3/h；提升泵2 台(1用1备)，Q =65 m3/h，H=100 kPa，N=3．1 kW。

（2）调节池

1 座，钢筋混凝土结构，尺寸为24.1 m×12.7 m×5.2 m(有效水深为4.5 m)，停留时间为36.6 h。为防止SS 沉积，在调节池内设空气搅拌。配污水提升泵3 台(2 用1 备，一期2 台，二期增加1 台)，Q=18 m3/h，H=110 kPa，N=1.7kW。

（3）絮凝反应池

2组，钢筋混凝土结构，调节废水pH 值并使微絮粒相互接触碰撞，形成大的絮体。絮凝反应池尺寸为4.3 m×1.4 m×2.4 m(有效水深为2.0 m)，停留时间为45 min。每组配3 台机械搅拌机。絮凝反应池第一格投加氢氧化钠调节废水pH 值至7 ～ 8，第二格投加PAC 和阴离子PAM，PAC 和阴离子PAM 投加量分别为400 mg/L和5 mg/L。

（4）初沉池

2 组，钢筋混凝土结构，采用竖流沉淀池对絮体进行沉淀。尺寸为4.7 m×4.7 m×6.9 m(有效水深为6.3 m)，水力表面负荷为0.8m2/(m3·h) 。配污泥提升泵2 台(1 用1 备)，Q =10 m3/h，H=100 kPa，N=1.2 kW。

（5）曝气池

2 组，钢筋混凝土结构，通过污泥的好氧作用使有机污染物降解。尺寸为9.8 m×16.35 m×6.9 m(有效水深为6.1 m)，污泥负荷为0.135 kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥浓度为4.5 g/L。曝气池内设微孔曝气管，单组共92 根，曝气管尺寸为￠91mm×1 000mm，Q=12 ～ 18 m3/h。

（6）中沉池

2 组，钢筋混凝土结构，采用竖流沉淀池对曝气池出水进行泥水分离。尺寸为4.7 m× 4.7 m×6.9 m(有效水深为5.9 m)，水力表面负荷为0.8 m3/(m2·h) 。配排泥泵2 台(1 用1 备)，Q=35 m3/h，H=100 kPa，N=2.4 kW。通过电动阀和电磁流量计控制回流污泥及剩余污泥的排放量。

（7）MBR 池

2 组，钢筋混凝土结构，采用平板膜对有机污染物进一步降解并对SS 进行截留，便于与后续回用系统相衔接。

单组MBR 池尺寸为9.8m×5.3 m×5.7 m(有效水深为4.9 m)，污泥负荷为0.07 kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥浓度为7 g/L。共8 组平板膜，每组膜组件面积为160 m2，膜通量为0.38 m3/(m2·d) 。

单组配备设备: 

a．膜池排泥泵，2 台(1 用1 备)，Q=50 m3/h，H=75 kPa，N=2.0kW。通过电动阀和电磁流量计控制部分污泥回流至曝气池前端，部分污泥排至污泥池。

b．膜池自吸泵，2台(1 用1 备)，Q=22 m3/h，H=100 kPa，N =1．5 kW，开9 min 停1 min。

c．膜清洗系统2 套(近期一套) 。

（8）消毒出水池

1 座，钢筋混凝土结构，储存处理后出水并用于绿化回用和带式浓缩脱水一体机的反冲洗。尺寸为6.2 m×3.15 m×5.7 m(有效水深为5.0 m) 。出水采用次氯酸钠消毒。为使处理水和消毒剂充分混合，在消毒池内设空气搅拌。配绿化回用水泵2 台(1 用1 备)，Q=10 m3/h，H =200 kPa，N=2.4 kW。

（9）污泥池。

1 座，钢筋混凝土结构，储存剩余污泥。尺寸为3.15 m×9.8 m×5.7 m(有效水深为5.1 m) 。配污泥旋转活塞泵2 台(1 用1 备)，Q =12 m3/h，H=0.6 MPa，N=4.0 kW。设带式浓缩脱水一体机(带反冲洗，反冲洗用水为清水池出水) 1台，带宽为1 000mm，处理量为100 kg干泥/(h·m) 。

（10）工程用房

工程用房布置在集水井和调节池上方，平面尺寸为10.8 m×32.8 m，一层高为5.0m，二层高为3.5 m。一层为脱水机房、加药间、风机房、回用设备间、格栅间，二层为配电房、控制室、办公室和化验室。其中加药间内配阳离子PAM、PAC、阴离子PAM、氢氧化钠、次氯酸钠加药系统各一套。风机房设调节池、污泥池鼓风机2 台，曝气池风机3台(2 用1 备，近期1 用1 备)，膜池风机(带不锈钢隔声罩) 3 台(2 用1 备，近期1 用1 备) 。

三、主要技术经济指标

本项目处理规模为850 m3/d，回用水量为70m3/d，总占地为1 080 m2，总投资为1 498 万元，运行成本约为4.51 元/m3。

废水处理工程经过4 个月的调试后进入稳定运行状态，出水水质达标。合肥市监测站提供的水质监测数据见表2。

四、结论

相对传统工艺，MBR工艺处理效果更为高效稳定，故在中高浓度的有机废水处理工程如制药厂、生物制品企业、精细有机化工企业生产废水上将得到日益广泛的应用。

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