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氯霉素类氟苯尼考制药废水是一股高浓度有机难降解废水,其中含有的铜、氨、硫酸盐、抗生素及其他有毒有害物质给处理带来了很大难度。鉴于废水中存在有毒有害物质,首先利用物理化学方法对废水进行了除铜、除氨和臭氧预处理,提高了废水的后续生化性;然后利用厌氧EGSB和好氧SBR、MBBR进行深度处理,并研究了铁屑置换除铜-MAP除氨-EGSB-SBR工艺联用的处理效果,实验结果表明:
(1)研究了碱沉淀法、铁屑置换法、CuS沉淀法和树脂法的除铜效果。铁屑置换法是除铜的首选工艺,除铜工艺的最优条件为,调节缩合废水的pH=2-3,投加3倍理论用量的铁屑,搅拌反应,反应时间为1.5h,在反应过程中需保持反应液pH低于4,防止Fe3+大量生成重新溶解释出的铜。反应后铜浓度由712mg/L降至9.2mg/L,去除率为98.7%。为去除引入的铁盐,调节废水pH=5,鼓风曝气后,投加阴离子PAM,投加量为1mg/L,混凝20min后废水铁含量低于14mg/L。废水经铁屑置换法除铜后,混合废水B/C由0.07上升到0.32。
(2)研究了吹脱法和磷酸铵镁(MAP)沉淀法的除氨效果。MAP法是除氨的首选工艺,除氨工艺的最优条件为,调节废水pH=9.0,MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O投加量为Mg2+NH4+:PO43-(摩尔比)=1:1:1,搅拌反应,反应时间20min,反应后NH4+-N浓度由991.5mg/L降至101mg/L,去除率为89.8%,剩余磷为6.1mg/L。经MAP法除氨后,混合废水B/C上升到0.34。
(3)混合废水经臭氧氧化后,可生化性获得了很大的提高,B/C最大达到0.48,臭氧氧化同时降低了废水色度和NH4+-N。
(4)低浓度(CODCr3000-4000mg/L,Cu2+<30mg/L)未经预处理的混合废水能使EGSB成功启动并运行,铜盐并没有对厌氧体系造成危害。35d后,容积负荷达到4.6g/(L·d)并稳定运行,CODCr去除率高于85%。
(5)EGSB能处理高浓度的铁屑置换除铜-MAP除氨废水。反应器以CODCr3700mg/L,容积负荷2g/(L·d)启动,启动运行63天后,容积负荷达到6g/(L·d),进水CODCr为11000mg/L,CODCr去除率为83%。废水中仍有部分难降解物质不能被厌氧过程降解。
(6)EGSB能高效地处理高浓度铁屑置换除铜-臭氧废水,臭氧降解了难降解物质,厌氧颗粒污泥能较快的适应这种废水。反应器以CODCr3000mg/L,容积负荷1.7g/(L·d)启动,启动运行72天后,容积负荷达到5g/(L·d),进水CODCr为9000mg/L,CODCr去除率高达97%。
(7)SBR处理铁屑置换除铜-MAP除氨废水,稳定运行时,进水CODCr为500-550mg/L,出水CODCr低于100mg/L,CODCr去除率保持在80%以上,MLSS高于5g/L,SVI低于80;处理该废水的最佳进水pH为8;CODCr的降解主要集中在前6h。
(8)MBBR处理铁屑除铜-MAP除氨废水,稳定运行时,进水CODCr为500-550mg/L,出水CODCr低于100mg/L,CODCr去除率保持在80%以上;处理该废水的最佳进水pH为7;CODCr的降解主要集中在前6h。
(9)铁屑置换除铜-MAP除氨-EGSB-SBR工艺联用能有效的处理氟苯尼考制药废水,工艺稳定运行时,EGSB进水CODCr约为9000mg/L,负荷为5kg/(m3·d),平均出水CODCr为1200mg/L,去除率为87%;SBR进水CODCr约为1200mg/L,平均出水CODCr为88mg/L,去除率为92%。此工艺联用是处理氟苯尼考废水的推荐处理工艺。