关于制药废水处理工艺提高脱氮效果的研究

林谷萌

（南平市松溪环境监测站，福建 南平 353000）

摘  要：福建某发酵类制药企业原废水处理系统TN去除率不高，水质无法稳定达标排放。为此，对原废水系统进行了改造，在原SBR池前增设反硝化池，构建反硝化+SBR组合工艺，并研究了改造后的反硝化+SBR系统停留时间、曝气量、回流比等参数对TN去除率的影响。结果表明，当系统运行参数优化为曝气强度80m²/(m²·h)、水力停留时间6h、混合液回流比0.7时处理效果最佳，TN去除率由73.8%提升至90.2%。反硝化+SBR组合工艺能有效强化发酵类制药废水的脱氨效果，为解决同类废水处理难题提供了可行的技术方案。

关键词：制药废水；脱氪；反硝化；SBR；工艺优化

0 引言

制药工业，特别是发酵类制药，在生产过程中产生大量高浓度有机废水，该废水具有成分复杂、含难降解有机物、高氨氮、高盐分等特点，对环境构成严重威胁。福建某抗生素制药厂主要从事硫酸卡那霉素、盐酸金霉素生产，生产过程中产生高、低浓度废水，废水产生量为700~800m³/d，该制药厂采用浓、稀废水分离，浓废水采用“UASB+两级A/O”系统预处理后与稀废水在调节池混合，混合后废水经SBR+催化氧化废水处理系统处理后排放。然而，传统的SBR工艺在单一反应器内完成硝化和反硝化，常因碳源不足、泥龄矛盾等问题导致脱氮效率有限，尤其是面对水量大、水质波动大的制药废水时，难以保证TN的稳定达标。为有效解决出水TN指标超标问题，拟对现有废水处理设施进行技术改造。

1 拟改造废水处理工艺及可行性

目前，工程中应用成熟的的脱氮工艺主要包括生物脱氮法、氨吹脱法以及离子交换法等，这些工艺各有适用范围与局限性。

（1）生物脱氮法工艺成熟、运行成本低、脱氮效率高，是应用最广泛的方法之一，但其反硝化过程中通常需要外加补充碳源以确保脱氮效果。

（2）氨吹脱法更适用于处理中、高浓度的氨氮废水，且存在能耗较高、易造成二次污染以及出水氨氮难以稳定达标排放的问题，不适用于本项目改造。

（3）离子交换法虽然具有工艺简单、操作便捷的优点，但存在运行费用高、离子交换树脂再生困难，在经济性与环境友好性等方面存在一定的制约。

对该企业的调节池废水水质进行分析发现，该企业调节池废水的B/C比值约为0.5，且碳、氮、磷的比例约为100:5:1。这一水质特征不仅表明其可生化性强，而且其营养成分比例也符合微生物新陈代谢的需求。现行的《发酵类制药工业废水治理工程技术规范》（H2044—2014）提出采用“预处理+二级组合生化+深度处理”的典型处理工艺流程，这一工艺思路已被广泛应用于生物发酵类废水处理”。因此，采用生物脱氮法不仅具有先天的水质条件优势，也符合相关技术规范，是改造的最适宜技术路线。

具体的改造方案为：在原有的SBR池前端增设1座反硝化池，构建反硝化池+SBR池的串联工艺流程。该方案的核心在于通过SBR池内经硝化反应后的混合液回流至前端的反硝化池，可达成双重目的：①SBR池中回流的硝态氮为兼性异养菌提供了必须的电子受体；②回流液中所含的未被SBR池完全利用的有机物，可作为反硝化过程的碳源补充，从而有效规避碳源不足导致脱氮效率下降的问题。同时反硝化过程本身能够产生碱度，这部分碱度可流至SBR池，恰好用于补偿硝化反应所消耗的碱度，减轻了硝化菌的抑制，从而保障了整个污水处理系统的稳定、高效运行。改造后的工艺流程见图1，其中，虚线框内为改造后系统。

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