背景：環(huán)評要求制藥廢水氮磷零排放，蘇州某知名企業(yè)每年幾百噸氮磷廢水處理需達(dá)標(biāo)處理。該藥企主要以化學(xué)合成法生產(chǎn)腺嘌呤、4-氯-2-三氟乙?；桨符}酸鹽、白藜蘆醇等，廢水中氮磷濃度高，有機(jī)物含量高。原處理工藝無法滿足氮磷零排放要求，選擇安峰對原有設(shè)施設(shè)備進(jìn)行改造，最終出水要求COD、NH3-N、TP要滿足《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21904—2008)要求。
　　
　　1工程概況
　　
　　1.1水質(zhì)情況
　　

　　該醫(yī)藥公司年產(chǎn)200t腺嘌呤、300t4-氯-2-三氟乙酰基苯胺鹽酸鹽，30t白藜蘆醇等。一期廢水量為500t/d，二期合計廢水量1350t/d。廢水分為高磷廢水、高氨氮廢水及綜合廢水，處理后需滿足《化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21904—2008)要求。該廢水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

　　
　　針對該廢水水質(zhì)特點，采用MAP+ABR+A2/O組合工藝進(jìn)行處理，控制工藝操作條件，其中MAP工段去除廢水中絕大部分氮、磷，同時生成磷酸銨鎂沉淀回收利用，ABR工段去除大部分有機(jī)污染物，A2/O工段進(jìn)一步去除剩余有機(jī)污染物、氮、磷，以及經(jīng)厭氧分解的有機(jī)氮、有機(jī)磷。
　　
　　1.2工藝流程
　　
　　1.2.1原工藝流程
　　

　　原有處理工藝流程見圖1。

　　
　　圖1原工藝流程
　　
　　該工藝采用鈣鹽沉淀法除磷，CaO投加量大，處理效率不高，反應(yīng)沉淀池2中投加PAC、PAM，處理費用高;高氨氮廢水接入高效蒸發(fā)器蒸發(fā)，耗能大;綜合廢水采用生物處理，原水COD較高，僅進(jìn)行一級好氧生物處理耗能大且難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，故需對原工藝進(jìn)行改造。
　　
　　1.2.2改造后工藝流程
　　

　　改造后的廢水處理工藝流程見圖2。

　　
　　圖2改造后工藝流程
　　
　　將原反應(yīng)沉淀池1、2改為二沉池，新增MAP反應(yīng)沉淀池1、2，同時脫氮除磷，投加藥劑MgCl2˙6H2O處理效率高且費用低;新增ABR厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生物反應(yīng)，有機(jī)物負(fù)荷高、耗能少、效率高;將原接觸氧化池改為A2/O池，原接觸氧化池共有12格，1、2格改為厭氧池，3、4格改為缺氧池、5~12格改好氧池。原曝氣系統(tǒng)為穿孔管，1、2格拆除，3~4格保留起攪拌作用，5~12格拆除并新增微孔盤式曝氣器，提高氧的利用率，增大對COD的去除效果，同時具備生物脫氮除磷效果。
　　
　　高磷廢水由廠區(qū)內(nèi)管道自流入調(diào)節(jié)池1，高氨氮廢水自流入調(diào)節(jié)池2，兩廢水水量按氮磷比例提升至MAP反應(yīng)沉淀池1，調(diào)節(jié)pH至9.0~9.5，投加MgCl2˙6H2O，出水進(jìn)入MAP反應(yīng)沉淀池2，調(diào)節(jié)pH，繼續(xù)投加MgCl2˙6H2O進(jìn)一步去除氮、磷。MAP反應(yīng)沉淀池2出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池3與綜合廢水混合，調(diào)節(jié)pH為6~9，提升至ABR池進(jìn)行厭氧反應(yīng)，提高廢水可生化性，去除大部分有機(jī)污染物。ABR出水進(jìn)入A2/O池進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，同時生物脫氮除磷，出水進(jìn)入二沉池，泥水分離后出水達(dá)標(biāo)排放。MAP反應(yīng)沉淀池1、2的污泥主要為磷酸銨鎂，經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水裝袋后可作為肥料進(jìn)行回收。
　　
      2主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
　　

　　該項目主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)見表2。

　　
　　   3工程實際運行與結(jié)果分析
　　
　　3.1反應(yīng)器的啟動
　　
　　(1)ABR啟動。ABR池接種污泥來自江西某污水處理廠厭氧污泥，接種時每個隔室的污泥質(zhì)量濃度>10g/L，啟動過程若反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度不夠需及時補(bǔ)充。控制污泥泥齡，定期排放一定老化污泥，確保污泥的活性。啟動初期控制有機(jī)負(fù)荷為0.5kg/(m3˙d)，逐步提高，每次提高幅度為0.5kg/(m3˙d)，系統(tǒng)適應(yīng)后(即反應(yīng)器出水COD穩(wěn)定在1000mg/L)進(jìn)行下一次提升，直至達(dá)到反應(yīng)器設(shè)計負(fù)荷3.0kg/(m3˙d)。有機(jī)負(fù)荷提升方式為增大反應(yīng)器進(jìn)水中生產(chǎn)廢水的比例，直至完全為生產(chǎn)廢水。經(jīng)過3個月左右的馴化，污染物去除率維持在80%左右，系統(tǒng)抗沖擊能力良好，ABR啟動成功。
　　
　　(2)A2/O池啟動。A2/O接種污泥來自江西某污水處理廠好氧污泥，接種量50m3。啟動初期，A2/O接入污泥后低負(fù)荷間歇運行，悶曝24h，靜置2h，出水并入新的廢水，重復(fù)這一過程至污泥有明顯增長。逐漸增大進(jìn)水負(fù)荷，連續(xù)運行，好氧池曝氣量不變，DO逐漸下降，微生物明顯增長，有機(jī)物氧化消耗大量DO，啟動成功后SV增至30%，MLSS在3000~4000mg/L，系統(tǒng)啟動成功，接入ABR反應(yīng)器出水，正常運行?？刂茀捬醭亍⑷毖醭豴H為7.0~7.5，DO為0.5mg/L;O池pH為7.0~8.0，DO為2~4mg/L;消化液回流比200%，污泥回流比70%。
　　
　　3.2系統(tǒng)穩(wěn)定效果分析
　　

　　經(jīng)過3個月的調(diào)試，各反應(yīng)器均已成功啟動，系統(tǒng)正常運行，出水達(dá)標(biāo)排放。COD、NH3-N、TP、pH均采用標(biāo)準(zhǔn)方法測定。系統(tǒng)均穩(wěn)定運行后，于2014年5月對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，為期1個月。由于MAP反應(yīng)沉淀池1、2的工作原理一致，運行時控制條件也一致，脫氮除磷效果相差不大，故此處只分析MAP反應(yīng)沉淀池1的脫氮除磷效果。MAP反應(yīng)沉淀池1的脫氮除磷效果見圖3~圖4，組合工藝的處理效果見表3。

　　圖3MAP反應(yīng)沉淀池1對氨氮的去除效

　　
　　圖4MAP反應(yīng)沉淀池1對TP的去除效果
　　
　　由圖3、圖4可知，MAP反應(yīng)沉淀池1中NH3-N去除率>85%，TP去除率穩(wěn)定在95%左右，出水NH3-N、TP分別≤500、400mg/L。再經(jīng)MAP反應(yīng)沉淀池2處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池3的廢水NH3-N、TP分別穩(wěn)定在200、30mg/L以下。由表3可知，調(diào)節(jié)池3有機(jī)物濃度較高且波動較大，但經(jīng)改造后的組合工藝處理后，出水污染物維持在較低水平且水質(zhì)較穩(wěn)定，說明改造后的組合工藝有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。綜合圖3~圖4及表3可知，整個改造后的工藝對COD、TP的去除率均在97%以上，NH3-N去除率也在93%以上，出水各項指標(biāo)均達(dá)到化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求(GB21904—2008)。
　　
    4經(jīng)濟(jì)分析
　　
　　該工程廢水處理成本為：人工費0.86元/m3，藥劑費6.15元/m3，水電費0.92元/m3，污泥處理費0.67元/m3，其他費用0.12元/m3。廢水水量為1350m3/d，處理成本為8.72元/m3。
　　
    5結(jié)論
　　
　　（1）制藥廢水氮磷零排放采用MAP+ABR+A2/O工藝處理高氮高磷廢水，處理效果良好，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水各項指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，可為高COD高氮高磷制藥廢水的處理提供參考。
　　
　　（2）MAP法可同時去除氮、磷，氨氮去除率可達(dá)85%以上，磷去除率可達(dá)95%以上，處理高氮高磷廢水有較好的效果，生成的沉淀磷酸銨鎂也可作為肥料回收。(3)ABR高效厭氧反應(yīng)器設(shè)計簡單，耐沖擊負(fù)荷，啟動時間短，處理效果好。在整個工藝中可去除大部分COD，運行穩(wěn)定后可去除80%有機(jī)污染物。