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抗生素生产在我国国民经济中占有重要的地位,其生产废水有机物浓度高,COD可达20000mg/L,成分复杂,具有生物毒性,并且水质、水量变化较大,温度较高,是水处理研究中的重要课题。为了从根本上解决这一难题,本文以抗生素的代表青霉素生产的实际废水作为研究对象,充分考虑废水中所含多种有机污染物的冲击负荷,采用厌氧折流板反应器(ABR)一生物接触氧化(BCO)组合工艺进行水质处理系统研究,得到了满意的结果。
利用ABR-BCO组合工艺处理青霉素生产废水是有效的,菌种驯化成熟后,组合工艺可以得到稳定的处理效果:当进水COD=8000mg/L,B;C<0.3时,系统的COD、NH<,3>-N、TN的去除率分别可达97﹪、85﹪和81﹪。
ABR反应器能够实现在同一个系统内完成产酸阶段和产甲烷阶段的生物过程。其中,大部分难降解有机物在ABR系统的前段格室被水解为小分子有机物,前段格室作为产酸阶段存在;后段格室内产甲烷菌进行产甲烷作用,完成有机物的降解过程。良好的相分离现象保证了反应器在处理高浓度青霉素废水时,具有较好的处理效果,同时,也防止了产酸阶段的低pH值对后续产甲烷过程的影响。
ABR系统是一种阶段化多相厌氧(Staged Multi-Phased Anaerobic,简称SMPA)反应器。ABR内的独立单元能够培养出适合该阶段的厌氧细菌群落;系统产生的气体独立排出,互不混合;反应器的不同格室之间的流程较接近于推流式(PF型);独立的格室单元由于产气的存在而呈完全混合式(CSTR型)。ABR所具有的推流特性和青霉素废水中含有的NH<,3>-N、SO<,2-><,4>的水解形成的碱度使得系统具有足够的碱度缓冲能力,防止了产酸阶段pH的下降对产甲烷菌的影响。
BCO工艺由于生物膜表面的好氧微生物和内部的兼氧、厌氧微生物的存在,在保证高效的有机物降解的同时,能够实现同步硝化反硝化的作用,有效去除废水中的NH<,3>-N及TN。
总之,试验采用厌氧折流板反应器(ABR)-生物接触氧化(BCO)组合工艺处理青霉素生产废水,取得了良好效果,拓展了两相反应器在处理具有生物毒性的高浓度有机废水中的应用,其成果对青霉素生产废水及类似的抗生素有机废水的有效处理具有一定的指导作用,因而具有很好的推广应用价值。