化工醫(yī)藥高COD污水處理技術(shù)

化工醫(yī)藥高COD污水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用是一個(gè)復(fù)雜且多元化的領(lǐng)域，涉及到物理化學(xué)方法、生物處理技術(shù)以及它們的組合應(yīng)用?？梢钥偨Y(jié)出幾種有效的高COD污水處理技術(shù)及其特點(diǎn)。

1.物化+生化工藝：江西某化工企業(yè)采用MAP+鐵碳芬頓+ABR+A/O工藝處理高氮、高COD制藥廢水，改進(jìn)后出水各項(xiàng)指標(biāo)均符合排放標(biāo)準(zhǔn)。這表明，通過結(jié)合物理化學(xué)方法和生物處理技術(shù)，可以有效提高高COD廢水的處理效率。

2.厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）：ABR在常溫條件下，當(dāng)水力停留時(shí)間為84小時(shí)、容積負(fù)荷為2 kgCOD/m^3·d時(shí)，COD去除率達(dá)到約70%。然而，在低溫條件下，COD去除率會(huì)顯著降低，這限制了ABR在不同溫度條件下的應(yīng)用效果。

3.內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）和雙循環(huán)厭氧反應(yīng)器（DC）：IC和DC反應(yīng)器在處理高濃度合成制藥廢水時(shí)顯示出較好的COD去除效率，尤其是DC反應(yīng)器在高濃度模擬廢水處理中，COD去除率可穩(wěn)定在80%以上。這些結(jié)果表明，通過優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作參數(shù)，可以進(jìn)一步提高厭氧處理技術(shù)的效率。

4.預(yù)處理+IC+CASS+BAF工藝：針對(duì)高濃度醫(yī)藥廢水，采用預(yù)處理+IC+CASS+BAF工藝可以有效降解污染物，但需要進(jìn)一步改造以滿足更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。這說明，通過工藝的不斷優(yōu)化和調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高COD廢水的深度處理。

5.混凝/水解/好氧/氣浮工藝：該工藝能夠使高濃度醫(yī)藥化工廢水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，具有明顯的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。這表明，通過物理化學(xué)方法與生物處理技術(shù)的結(jié)合，可以有效提升廢水處理效率。

6.催化鐵內(nèi)電解和厭氧耦合技術(shù)-好氧-深度復(fù)合工藝：該系統(tǒng)運(yùn)行良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到B等級(jí)要求，顯示出良好的環(huán)境效益。這證明了通過綜合應(yīng)用多種先進(jìn)技術(shù)，可以有效處理高COD制藥廢水。

7.芬頓技術(shù)：芬頓流化床工藝對(duì)生化出水COD去除效果顯著，驗(yàn)證了芬頓技術(shù)對(duì)高COD廢水提標(biāo)改造的可行性及經(jīng)濟(jì)性。這強(qiáng)調(diào)了化學(xué)氧化技術(shù)在高COD廢水處理中的重要作用。

化工醫(yī)藥高COD污水處理技術(shù)的選擇應(yīng)基于具體的廢水特性、處理目標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境因素的綜合考慮。通過物理化學(xué)方法、生物處理技術(shù)以及它們的組合應(yīng)用，可以有效提高高COD廢水的處理效率，實(shí)現(xiàn)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)。同時(shí)，不斷的技術(shù)創(chuàng)新和工藝優(yōu)化對(duì)于提升廢水處理效率和降低處理成本具有重要意義。

化工醫(yī)藥高COD污水處理中MAP、鐵碳芬頓、ABR和A/O工藝的具體操作流程

MAP工藝：

操作流程：首先，廢水經(jīng)過預(yù)處理，如pH調(diào)整和化學(xué)沉淀等步驟，然后進(jìn)入MAP反應(yīng)器進(jìn)行物化脫氮除磷處理。在江西某制藥科技有限公司的案例中，MAP工段用于去除廢水中的絕大部分氮、磷，并生成磷酸銨鎂沉淀回收利用。

鐵碳芬頓工藝：

操作流程：鐵碳芬頓聯(lián)合工藝包括鐵碳固液反應(yīng)池和Fenton反應(yīng)池。首先進(jìn)行鐵碳反應(yīng)，以形成活性鐵碳復(fù)合物，然后使用該復(fù)合物進(jìn)行Fenton反應(yīng)，以降解有機(jī)物質(zhì)。

ABR工藝：

操作流程：ABR工藝包括兩段厭氧反應(yīng)器，第一段用于初步處理高濃度硫酸鹽，第二段用于進(jìn)一步降解有機(jī)物。系統(tǒng)采用低負(fù)荷間歇進(jìn)水方式啟動(dòng)，逐漸提高進(jìn)水濃度和水量直至達(dá)到設(shè)計(jì)穩(wěn)定運(yùn)行容積負(fù)荷。

A/O工藝：

操作流程：A/O工藝包括厭氧段、缺氧段和好氧段。首先是厭氧段，用于產(chǎn)生甲烷；接著是缺氧段，用于硝化作用；最后是好氧段，用于進(jìn)一步降解有機(jī)物和氮的進(jìn)一步去除。

厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）

厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）在不同溫度條件下的COD去除效率表現(xiàn)出明顯的變化。中溫條件下（約35℃），ABR系統(tǒng)的COD去除率最高，可以達(dá)到96%以上。而在低溫（15±1）℃和高溫（50±1）℃條件下，COD去除率則分別降至約70%。這表明中溫是促進(jìn)ABR系統(tǒng)高效運(yùn)行的理想溫度范圍。

為了優(yōu)化ABR的適用性并提高其在不同溫度條件下的COD去除效率，可以采取以下措施：

溫度控制：根據(jù)證據(jù)，保持操作溫度在中溫范圍內(nèi)（約35℃）可以獲得最佳的COD去除效率。因此，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行ABR時(shí)，應(yīng)盡可能控制溫度在這一范圍內(nèi)，或采用加熱或冷卻設(shè)備來維持這一溫度。

微生物群落管理：通過熒光原位雜交技術(shù)（FISH）觀察，不同溫度條件下ABR系統(tǒng)中真細(xì)菌和古細(xì)菌的總相對(duì)豐度在中溫條件下最高。這意味著通過調(diào)整溫度，可以影響微生物群落結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化COD去除效率。例如，可以通過逐步調(diào)整溫度，讓系統(tǒng)逐漸適應(yīng)新的溫度環(huán)境，以保持較高的微生物活性和COD去除效率。

增加格室數(shù)量：研究表明，增加ABR的格室數(shù)量可以降低污泥沖刷率，從而提高COD去除效率。此外，格室的增加有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的分離，進(jìn)一步提高處理效率。

優(yōu)化水力停留時(shí)間（HRT）和容積負(fù)荷：通過調(diào)整HRT和容積負(fù)荷，可以優(yōu)化ABR的運(yùn)行性能。例如，當(dāng)環(huán)境溫度在18℃以上時(shí)，進(jìn)水COD保持在4500mg/L，水力停留時(shí)間在84～24h的范圍內(nèi)，兩個(gè)反應(yīng)器在穩(wěn)定狀態(tài)下的處理效率均保持在90％以上。這表明通過調(diào)整HRT和容積負(fù)荷，可以在不同溫度條件下優(yōu)化ABR的性能。

保溫措施：對(duì)于低溫條件下的應(yīng)用，需要注意適當(dāng)保溫，以保證出水水質(zhì)。這可能涉及到使用加熱系統(tǒng)來維持反應(yīng)器內(nèi)部的溫度，或采用特定的材料和設(shè)計(jì)來提高反應(yīng)器的保溫性能。

預(yù)處理+IC+CASS+BAF工藝

預(yù)處理+IC+CASS+BAF工藝在降解高濃度醫(yī)藥廢水方面表現(xiàn)出較好的效果，并且能夠滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

采用絮凝沉淀/IC/水解酸化/CASS法處理高濃度制藥廢水，該工程自2012年3月投產(chǎn)至今處理效果穩(wěn)定，各項(xiàng)出水指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這表明該工藝對(duì)于處理具有水量不穩(wěn)定、氨氮濃度較高、有機(jī)物濃度高、生物毒性大等特點(diǎn)的高濃度制藥廢水是有效的。

此外，IC+BCO+BAF工藝在中成藥生產(chǎn)廢水處理中的應(yīng)用顯示，當(dāng)進(jìn)水COD為3 000～15 000 mg/L時(shí)，出水為55 mg/L，去除率達(dá)到99.48%；進(jìn)水SS為500～1 200 mg/L時(shí)，出水為30 mg/L，去除率達(dá)到96.84%，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 21906—2008）要求。這進(jìn)一步證明了預(yù)處理+IC+CASS+BAF工藝在處理高濃度醫(yī)藥廢水方面的有效性和穩(wěn)定性。

混凝/水解/好氧/氣浮工藝

在化工醫(yī)藥行業(yè)中，處理高COD廢水是一個(gè)常見的挑戰(zhàn)?？梢钥闯龌炷?、水解、好氧和氣浮等技術(shù)在處理這類廢水中的應(yīng)用及其效果評(píng)估。

混凝法：混凝法主要用于預(yù)處理高濃度COD廢水，通過添加混凝劑如聚合氯化硫酸鋁來降低COD濃度。例如，一項(xiàng)研究顯示，在最佳工藝條件下，COD去除率可以達(dá)到80%以上。另一項(xiàng)研究中，使用混凝法對(duì)金霉素類高濃度抗生素廢水進(jìn)行預(yù)處理，CODCr去除率最高可達(dá)18.8%。

水解法：水解法通常與其他生物處理方法結(jié)合使用，以提高COD的生物可降解性。例如，一項(xiàng)研究中，水解與好氧相結(jié)合技術(shù)處理制藥廢水后，COD和BOD的總?cè)コ史謩e為96.5%和97.3%。另一個(gè)案例中，氣浮-水解酸化-接觸氧化法處理植物提取中成藥生產(chǎn)廢水，去除率分別為97.10%、98.44%、98.78%和98.00%。

好氧處理：好氧處理是利用微生物在有氧條件下降解有機(jī)物的過程。例如，一項(xiàng)研究中，采用混凝沉淀-水解酸化-好氧生物接觸氧化-生物炭柱聯(lián)合工藝處理難降解化工廢水，主要出水指標(biāo)能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

氣浮法：氣浮法是一種物理分離技術(shù)，用于去除廢水中的懸浮固體。例如，一項(xiàng)研究中，采用氣浮—微電解—Fenton氧化—UASB—A/O—生物濾池組合工藝處理制藥廢水，出水COD、NH3-N和甲苯的去除率可達(dá)99.6%、97.5%、99.9%。