膜生物反应器MBR工艺处理制药废水详解

2017年05月05日 17:33 制药网

导读

MBR又称膜生物反应器(MembraneBio-Reactor)，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术，用超滤膜分离方法替代了传统活性污泥处理系统中的二沉池和砂滤系统。与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要特点：出水水质优质稳定;可去除氨氮及难降解有机物;操作管理方便，易于实现自动控制;占地面积小，不受设置场合限制;易于从传统工艺进行改造。本文介绍MBR工艺处理制药废水的特点并对相关处理工艺进行分析。

1967年第一个采用MBR工艺的废水处理厂由美国的Dorr-Oliver公司建成。1977年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。2000年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的MBR系统，用以处理医院废水，目前运转正常。MBR又称膜生物反应器(MembraneBio-Reactor)，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。

　　MBR是一种先进的污水处理技术，用超滤膜分离方法替代了传统活性污泥处理系统中的二沉池和砂滤系统[1-2]。膜的种类繁多，按分离机理进行分类，有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类，有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜)。与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要特点：出水水质优质稳定;剩余污泥产量少;可去除氨氮及难降解有机物;操作管理方便，易于实现自动控制;占地面积小，不受设置场合限制;易于从传统工艺进行改造[3-5]。本文介绍MBR工艺处理制药废水的特点并对相关处理工艺进行分析。

　　1制药废水的特点

　　目前，工业废水和城市生活废水是我国水环境污染的污染源之一，含有高浓度有机废水的污染源日益增多。制药工业废水主要包括合成药物生产废水、抗生素生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。

　　制药工业废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、含盐量高、生化性很差，属难处理的工业废水。制药行业废水中含有的主要污染物有悬浮物(SS)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)、氰化物及挥发酚等有毒有害物质。

　　2膜生物处理技术特点

　　生物处理技术具有可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，减少生物反应器的占地面积;使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解;可采用反冲洗和化学清洗减缓膜通量的下降，维持MBR系统的有效使用寿命;分离工艺简单，占地面积小，出水水质好;剩余污泥产生量少，污泥处置费用低;

　　能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌的生长;工艺简单，操作方便，可以实现全自动运行管理等特点。

　　3工程概况

　　某制药股份有限公司是一家以生产中成药制药为主的企业，该公司中药加工生产过程产生的废水为间歇式排放，其水量及水质波动范围较大，属中等浓度有机废水。企业主要废水包括中药饮片废水主要来自药材的清洗和浸泡水、机械的清洗水以及炮制工段的其它废水，一般为轻度污染废水，COD大约在200mg/L左右;提取、分离和浓缩废水含有木质素、木质蛋白、果胶、半纤维素、脂蜡、木糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等化合物，胶体和固体物质的浓度都很高。废水具有水量间歇排放，水质波动较大;废水pH值波动较大;排放废水温度较高，带有颜色和中药气味等特点。

　　4工艺流程

　　MBR工艺处理制药废水主要工艺流程：原水→格栅→调节池→提升泵→生物反应器→循环泵→膜组件→消毒装置→中水贮池→中水用水系统→排入市政管网。MBR工艺处理制药废水主要设备粗格栅1台、细格栅1台、调节池提升泵1臺、膜组件1套、抽吸泵2台、风机2台、反洗泵1台、污泥泵1台、调节池1台、兼氧池、膜池、消毒池、曝气头。

　　5运行效果

　　该工程于竣工后，经过一段时间的调试运行，设备运行一切正常，并无异常出现;正式投入运行后，设备稳定、出水水质也较为稳定，水检测结果稳定，没有出现任何超标现象，符合国家排放标准。

　　6讨论

　　随着医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一，由于制药废水成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、生化性很差，很难处理。MBR(膜生物反应器)处理工艺具有工艺流程简单、处理效果稳定、管理便利等技术优势。

　　采用MBR(膜生物反应器)处理工艺技术可避免传统工艺处理废水过程中含有部分残留的药物物质，抑制了微生物的生长、繁殖，造成污泥膨胀，最终使生化处理失效的现象。但该工艺也存在膜容易被污染，运行一定时间后要对膜进行反冲洗并随着运行时间增加，反冲洗的周期不断缩短;制造成本高，能耗较高;

　　工程建设地位于中国北方地区，冬季气温较低，对生物处理不利，为保证处理设施完全发挥作用，设计中对污水管道采取适当的保温措施或其他保温的方式处理;膜材料价格较贵等缺点。随着生产膜技术不断发展，膜材料质量不断提高和成本不断下降，该技术运用将越来越广。

　　参考文献

　　[1]魏健，范冬琪，宋永会，田智勇，徐东耀，那明亮.Fenton氧化/混凝沉淀协同处理腈纶聚合废水[J].环境工程学报，2015(01).

　　[2]宋鑫，任立人，吴丹，相凤欣，孙春宝.制药废水深度处理技术的研究现状及进展[J].广州化工，2012(12).

　　[3]李亚峰，王景新，刘莎.微波强化腐殖酸-Fenton体系降解硝基苯废水试验[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2013(01).

　　[4]纪国慧，向琼，张文德，王丕新.水介质分散型阳离子聚丙烯酰胺在制药废水处理中的应用[J].工业水处理，2006(05).

　　[5]李再兴，左剑恶，剧盼盼，吴春旭，余忻，王莹，赵秀梅，王勇军.Fenton氧化法深度处理抗生素废水二级出水[J].环境工程学报，2013(01).