肝素鈉生產(chǎn)廢水具有高COD(30000mg/L以上)、高氨氮(2300mg/L)、高鹽分(35000mg/L)及高磷(400mg/L)的"四高"特征,傳統(tǒng)處理工藝難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。山東省某生化制藥企業(yè)通過創(chuàng)新采用"預(yù)處理+UASB+A/O"組合工藝,成功解決了這一行業(yè)難題,出水水質(zhì)達(dá)到《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21903-2008)要求。
一、工藝設(shè)計(jì):多級協(xié)同攻克治理難點(diǎn)
針對廢水特性,該工程采用三級處理體系:
預(yù)處理階段
沉淀氣浮一體機(jī):通過投加殼聚糖(脫乙酰度90%)實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)回收率80%,COD去除率70%,同時(shí)分離出80%的油脂用于動(dòng)物飼料。
MAP反應(yīng)池:按n(Mg):n(N):n(P)=1.2:1:1投加MgCl?和NaH?PO?,在pH8~9條件下生成鳥糞石沉淀,TP去除效率達(dá)95%,沉淀物用于堆肥。
MVR蒸發(fā)系統(tǒng):在95℃下蒸發(fā)濃縮,冷凝液全鹽量從35000mg/L降至287mg/L,硫酸鹽從6000mg/L降至52mg/L。
生化處理階段
UASB反應(yīng)器:有效容積150m3,采用聚氨酯泡沫保溫,容積負(fù)荷3.6kgCOD/(m3·d),COD去除率75%,沼氣產(chǎn)率0.8m3/kgCOD。
三級A/O工藝:分段進(jìn)水設(shè)計(jì)使污泥回流比降至50%,缺氧段/好氧段HRT比1:1.5,TN去除率78%,能耗降低30%。
二、技術(shù)亮點(diǎn):資源回收與節(jié)能降耗
蛋白質(zhì)回收系統(tǒng)
采用殼聚糖絮凝技術(shù),從沉淀氣浮階段回收80%的蛋白質(zhì),既減少有機(jī)物負(fù)荷,又創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
鳥糞石結(jié)晶技術(shù)
通過精準(zhǔn)控制Mg2?、NH??、PO?3?摩爾比,在pH8~9條件下生成鳥糞石沉淀,實(shí)現(xiàn)氮磷資源化利用。
MVR蒸發(fā)節(jié)能
機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)使蒸發(fā)能耗降低至傳統(tǒng)多效蒸發(fā)的30%,年節(jié)約蒸汽費(fèi)用約60萬元。
三、運(yùn)行效果與經(jīng)濟(jì)性分析
工程自2019年運(yùn)行以來,系統(tǒng)表現(xiàn)出色:
出水水質(zhì):COD≤120mg/L,NH?-N≤30mg/L,TN≤45mg/L,TP≤1mg/L,全鹽量≤1600mg/L。
處理成本:直接運(yùn)行成本84.98元/m3,其中電費(fèi)占比53%,藥劑費(fèi)44%。
資源回收:年回收蛋白質(zhì)約200噸,鳥糞石肥料500噸,沼氣發(fā)電量12萬kW·h。
四、創(chuàng)新啟示:組合工藝的未來方向
智能化升級:引入AI算法優(yōu)化MVR蒸發(fā)與A/O工藝聯(lián)動(dòng)控制。
深度脫氮:探索厭氧氨氧化(Anammox)技術(shù)替代部分A/O段,進(jìn)一步降低碳源需求。
零排放拓展:耦合膜濃縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)冷凝液全回用。
該案例證明,通過"物理化學(xué)預(yù)處理+生物處理+資源回收"的組合創(chuàng)新,不僅能解決高鹽高氮廢水的治理難題,還可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益雙贏,為制藥行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了重要參考。