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江西某制药公司通过化学合成法生产他唑巴坦和舒巴坦钠等β-内酰胺酶抑制剂类抗生素原料药和中间体。产生的工艺废水具有:污染物浓度高、成分复杂、生物毒性大和难降解等特点。原有处理工艺不能对该废水处理达标。根据业主要求需要重新建设一套处理量为1050m3/d的废水处理系统,对COD为3500050000mg/L的高浓度废水进行处理,以满足生产所需。基于废水的水质特点,经过研究分析决定,采用Fe-C+Fenton+混凝+水解酸化+IC+A/O+BAF工艺处理该企业高浓度废水。经过一段时间的启动调试后进入稳定运行,运行结果表明,建成后的工艺系统出水各项指标稳定达到园区污水处理厂接管标准。本课题针对物化预处理工艺在处理此高浓度抗生素废水时,所要确定的工艺参数进行小试试验研究。对生化处理工艺处理此高浓度抗生素废水时的启动和调试进行研究分析。研究结果表明:(1)Fe-C微电解工艺处理高浓度抗生素废水,试验得出影响程度主次为:固液比、反应pH和反应时间。最佳工艺参数为:进水pH调节至3、固液比控制在40%、反应2h。平均COD去除率为23%,平均氨氮去除率为9%。(2)Fenton工艺处理高浓度抗生素废水,试验得出影响程度主次为:H2O2投加量、反应时间、反应pH值和FeSO4·7H2O投加量。最佳工艺参数为:进水pH调节至3.5、H2O2投加量为14ml/L、FeSO4·7H2O投加量为2g/L、反应60min。平均COD去除率为38%,平均氨氮去除率为12%。(3)混凝沉淀工艺处理高浓度抗生素废水,试验筛选出废水的最佳混凝试剂PAC,通过小试试验确定PAC混凝沉降的最佳工艺参数为:进水pH调节至8、PAC投加量为300mg/L、快速搅拌(250r/min)3min、慢搅拌(50r/min)10min、沉降40min。平均COD去除率为32%,平均氨氮去除率为9%,平均SS去除率为85.7%。(4)通过组合优化试验进一步探索优化物化试验反应的最佳反应条件,经过试验发现,将进水Fe-C工艺的废水pH调节至2.5,不仅可以增加污染物去除率,同时还能符合Fenton工艺的进水pH要求;在不投加FeSO4·7H2O的情况下,对反应的处理影响不大,还能节省一定的运行成本;Fenton反应载气能够提高污染物的去除率;在混凝反应中投加一定量的PAM后SS去除率提升至92.1%;石灰调节pH能去除大部分硫酸根,利于厌氧工艺的稳定运行。通过组合优化试验,整个物化处理工艺对污染物的去除率得到一定的提升。(5)在实际工程运行中,物化预处理进水COD浓度在3800052000mg/L范围内波动,可见此抗生素废水水质波动较大,而出水COD在1200017000mg/L范围内,平均COD去除率在60%以上,处理效果稳定可靠;进水NH3-N在350700mg/L范围内波动,而出水NH3-N在200550mg/L之间,平均NH3-N去除率在30%左右,具备一定的量的NH3-N去除能力。进入水解酸化工艺的废水浓度在700010000mg/L范围内波动,经过一个多月的启动调试后,出水稳定在50008000mg/L之间,平均COD去除率在20%左右,废水的可生化性得到改善。经过3个多月的调试后,IC反应器稳定运行,进水COD浓度在60007000mg/L之间,出水COD浓度在11001500mg/L之间,平均COD去除率在80%以上。在A/O工艺启动完成后,出水COD浓度在200350mg/L范围内,平均COD去除率在75%以上,进水氨氮浓度为160220mg/L,出水氨氮浓度为3060mg/L,平均氨氮去除率在75%以上。在BAF工艺启动完成后,出水COD浓度在100mg/L左右,平均COD去除在65%以上,出水氨氮浓度为1520mg/L,平均氨氮去除率在60%以上。整个生化工艺启动完成后进入稳定运行期。