抗生素生產(chǎn)廢水是一類成分復雜、色度高、生物毒性大、含多種生物抑制物質的高濃度難降解有機廢水，是目前國內外污水處理的難點和熱點。國內學者對此類制藥廢水處理做了大量的研究工作，如采用Fenton 試劑法、光催化氧化法、臭氧氧化法、活性污泥法等，但是這些技術存在著投資和處理成本較高、廢水處理達標率較低的缺點，因此在實際工程應用中受到較大限制。
某工業(yè)集中區(qū)內兩家抗菌素生產(chǎn)企業(yè)均通過發(fā)酵制藥分別生產(chǎn)硫酸粘桿菌素、硫酸西索米星、硫酸奈替米星、硫酸阿米卡星、利福平、琥乙紅霉素、丙古二肽、帕司異煙肼等八個品種和鹽酸金霉素及硫酸慶大霉素等兩個品種。這兩家企業(yè)產(chǎn)生的抗生素生產(chǎn)廢水占該工業(yè)區(qū)目前工業(yè)廢水水量的80%；另有一家化工企業(yè)排放高磷廢水。因此，該工業(yè)區(qū)二級污水廠進水特點為COD、氨氮及TP 含量較高，水質、水量變化較大，B/C 低，廢水難生物降解。該污水廠采用“水解酸化+改進型SBR+絮凝沉淀”組合技術處理該區(qū)混合工業(yè)廢水，多年運營實踐表明：當進水滿足進水水質標準時，出水水質各項指標均能穩(wěn)定地達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）二級標準的要求，但只能達到二級排放標準的要求。
A2O 工藝是目前處理我國城市污水常見的脫氮除磷工藝，該工藝處理效果穩(wěn)定可靠，運營管理較簡單。國內對A2O 的研究多以生活污水為處理對象，而A2O 直接處理工業(yè)廢水的報道較少，特別是以抗生素類制藥為主的工業(yè)廢水未見報導。筆者在國內外研究的基礎上，采用“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合技術，以實際工業(yè)廢水為試驗水質，考察該組合工藝對工業(yè)廢水的處理效果。
1 試驗工藝流程及方法
1.1 試驗工藝流程
試驗工藝流程如圖1所示。在試驗裝置中，反應器采用的是自制有機玻璃池體。
HRT 是A2O 工藝運行的關鍵因素。在厭氧池中過長的HRT 可能導致聚磷菌的無效放磷，從而影響后續(xù)除磷效果；過短的HRT 使磷得不到充分有效的釋放，同時發(fā)揮不了對難生物降解物質的生物降解作用。為便于研究“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝對工業(yè)廢水的處理效果，試驗中各單元池體的HRT 參考該污水處理廠相應單元的HRT，總停留時間與污水廠基本一致，各反應器具體尺寸及有效容積如表1所示。各個反應器之間水力連通，其中帶泥水自動分離的好氧池回流至厭氧水解池的污泥量為100%（進水流量Q=30.0 L/h），進水、污泥回流及加藥均通過統(tǒng)一型號蠕動泵實現(xiàn)；采用鈦鋼加熱棒及智控恒溫系統(tǒng)調節(jié)試驗水溫。
1.2 接種污泥
試驗所用接種污泥取自該污水處理廠二沉池的回流污泥。采用間歇培養(yǎng)法進行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中觀察25 d 后發(fā)現(xiàn)：污泥絮體很大、沉降性能很好、出水沒有懸浮物，將污泥（MLSS=3 600 mg/L）投入反應器進行試驗。
1.3 試驗水質及試驗方法
試驗在該工業(yè)區(qū)污水處理廠現(xiàn)場進行，該污水廠采用“水解酸化+MSBR+絮凝沉淀”工藝處理工業(yè)區(qū)廢水。抗生素類工業(yè)廢水占進水總量的80%以上。由于該廢水COD較高，污水中氮、磷相對較高，水質、水量變化較大，B/C 低，廢水難生物降解，要求生物處理工藝不但要提高可生化性，而且要有較高的硝化能力和除磷能力。
參照該污水處理廠試驗室的監(jiān)測數(shù)據(jù)，試驗裝置的進水取自污水處理廠調節(jié)池隨機時段的出水，日平均進水COD223～691mg/L、氨氮24.7～75.8 mg/L、TP 4.52～28.1 mg/L、pH 6～9。
小試系統(tǒng)經(jīng)過3 周調試成功后，在30 L/h 的水力負荷條件下，研究“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝去除COD、氨氮、TP 的效果。試驗設計處理水量為30 L/h，出水水質執(zhí)行《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）一級排放標準。
試驗設計進、出水水質如表2所示。
1.4 檢測項目及分析方法
水質指標檢測項目及分析方法如表3所示。
2 結果與討論
2.1 COD的去除效果比較
試驗生物處理段與試驗最終COD去除效果比較如圖2所示。
由圖2 可見，當進水COD為223~691 mg/L 時，試驗生物處理段（包括生物濾池）出水平均COD為108 mg/L，COD平均去除率為73.2%。但經(jīng)過絮凝沉降后，出水平均COD為82.8 mg/L，COD平均總去除率為79.3%。還可以看出，進水有機物濃度波動較大，但經(jīng)過該工藝處理后，出水水質相對穩(wěn)定；COD的去除主要靠生物處理。這是因為厭氧水解單元和好氧處理單元發(fā)揮了很好的生物降解作用。“A2O法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝具有較強的抗沖擊負荷能力。
2.2 氨氮的去除效果
氨氮去除效果如圖3所示。
由圖3 可見，當進水氨氮為24.7～75.8 mg/L，試驗最終出水平均氨氮為12.62 mg/L，平均氨氮去除率為66.5%。考慮到三氯化鐵的絮凝作用對氨氮幾乎沒有去除效果，試驗只監(jiān)測絮凝沉淀池出水即總出水來分析該工藝對氨氮的去除效果。分析其原因，該工藝的厭氧段和好氧段發(fā)揮了較好的硝化與反硝化作用。出水氨氮達到一級排放標準要求，而且對進水氨氮濃度較大變化范圍的抗沖擊負荷能力較強。
2.3 TP 的去除效果比較
試驗生物處理段與試驗最終TP 去除效果比較如圖4所示。
由圖4 可見，該工藝的生物除磷效果很好。進水TP 為4.52～28.1 mg/L 時，生物濾池出水的平均TP為0.70 mg/L；TP 平均去除率為92.8%；再經(jīng)絮凝沉淀，最終出水平均TP 為0.206 mg/L，低于一級標準0.5 mg/L 的要求；TP 平均總去除率為97.7%。生物濾池出水與試驗出水兩條曲線幾乎疊在一起，說明生物濾池出水接近總出水水質。試驗表明：單靠生物除磷無法達標，必須輔助化學除磷才可以取得很好的去除效果。
2.4 與污水廠實際運行效果比較
生物去除率是衡量污水處理工藝先進與否的一個重要指標，化學去除率則不然。因此，試驗著重對“水解酸化+MSBR+絮凝沉淀”工藝和“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝的生物去除率進行比較。
2.4.1 COD的生物去除效果對比
試驗裝置與污水廠的COD生物去除效果對比如圖5所示。
由圖5 可見，試驗生物處理段出水平均COD為108 mg/L，COD平均生物去除率為73.2%；污水廠生物處理段出水平均COD為125 mg/L，COD平均生物去除率為68.7%。試驗裝置對COD的去除效果優(yōu)于該污水廠。
2.4.2氨氮的生物去除效果對比
試驗裝置與污水廠的氨氮生物去除效果對比如圖6所示。
由圖6 可見，試驗裝置最終出水平均氨氮為12.62 mg/L，平均氨氮去除率為66.5%；污水廠出水平均氨氮為10.32 mg/L，平均氨氮去除率為72.2%。試驗裝置對氨氮的去除效果略差于該污水廠，但仍達到一級排放標準。
2.4.3 TP 的生物去除效果對比
試驗裝置與污水廠的TP 生物去除效果比較如圖7所示。
由圖7 可見，試驗裝置生物濾池出水平均TP為0.70 mg/L，TP 平均生物去除率為92.8%；污水廠MSBR 池出水平均TP 為3.39 mg/L，TP 平均生物去除率為61.8%。試驗對TP 的去除效果大大優(yōu)于該污水廠。
通過對比“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝試驗效果與污水廠實際運行效果可見：（1）“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝的處理效果優(yōu)于污水廠原處理工藝。（2）結構簡單，易于施工。（3）雖然試驗裝置進水的波動性較大，但出水污染物濃度一直比較穩(wěn)定，而且也不會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
3 結論
（1）采用“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝處理以難生物降解的抗生素類制藥廢水為主的混合工業(yè)廢水。在進水COD223～691 mg/L、氨氮24.7～75.8 mg/L、TP 4.52 ～28.1 mg/L、pH 6 ～9、設計流量30.0 L/h 條件下，系統(tǒng)取得了良好的處理效果，其COD、氨氮、TP 的平均去除率分別達到79.3%、66.5%、99.7%，均達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級排放標準，處理效果穩(wěn)定可靠、運行成本較低。
（2）“A2O 法+生物濾池+絮凝沉淀”組合工藝耐沖擊負荷強，不易受進水水質波動及其他因素影響，容易獲得穩(wěn)定的磷和氮的去除，污泥沉降性能好、無污泥膨脹現(xiàn)象，具有很廣泛的應用前景。
