制藥廢水減少對(duì)活性污泥的影響
污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力為10萬(wàn)噸/日，由8萬(wàn)噸市政污水處理系統(tǒng)和2萬(wàn)噸制藥廢水處理系統(tǒng)組成。其中，2萬(wàn)噸制藥廢水處理系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)處理某制藥企業(yè)排放的污水，8萬(wàn)噸市政污水處理系統(tǒng)收集處理高新區(qū)其余污水。8萬(wàn)噸系統(tǒng)采用倒置A2O工藝，是將缺氧、厭氧、好氧池依次結(jié)合在一起的一種生物處理系統(tǒng)。在缺氧池，缺氧微生物利用廢水中氨氮作為電子受體，將氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}；在厭氧池，反硝化微生物將廢水中亞硝酸鹽分解為氮?dú)猓辉诤醚醭?，在好氧菌和硝化菌作用下，去除廢水中的有機(jī)物及氨氮。倒置A2O生物系統(tǒng)之所以能夠起到脫氮除磷的作用，主要是依靠各類(lèi)微生物的生物降解，這是一個(gè)需要長(zhǎng)期培養(yǎng)的過(guò)程，且在污水與污泥達(dá)到平衡穩(wěn)定后才能發(fā)揮高效的去除作用。倒置A2O工藝被廣泛應(yīng)用到污水處理廠一級(jí)A、地表水Ⅴ、Ⅳ類(lèi)污水處理工藝中。
今年7月到9月，某制藥企業(yè)停產(chǎn)檢修，只有少量生活污水排出，污水處理廠2萬(wàn)噸制藥廢水處理系統(tǒng)基本停水，水量較往時(shí)每日減少約1.4萬(wàn)噸。污水處理廠出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)明顯改善，生產(chǎn)壓力明顯緩解。但就是在這樣的大好局面下，污水處理廠復(fù)合葡萄糖使用量卻大幅增加，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況？用一句話解釋其中原因就是，藥企的停產(chǎn)打破了污水處理廠生物系統(tǒng)的平衡，活性污泥“吃不飽”了，需要點(diǎn)“外賣(mài)”。
一、某制藥企業(yè)停產(chǎn)前活性污泥狀況
污水處理廠設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，按照環(huán)保政策要求，現(xiàn)高新區(qū)污水排放出境斷面執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)大幅提高。為了進(jìn)一步降低污染物排放濃度，污水處理廠將難以處理的2萬(wàn)噸制藥廢水出水再次引入8萬(wàn)噸市政污水處理系統(tǒng)進(jìn)行二次處理，以滿足高新區(qū)污水出境斷面要求?；诖?，污水處理廠8萬(wàn)噸市政污水處理系統(tǒng)污泥濃度較高，基本在9000-14000mg/L之間，不同類(lèi)型生物池污泥濃度有所區(qū)別。
為了滿足活性污泥生長(zhǎng)需要，污水中碳、氮、磷的最佳比例為100：5：1。由于2萬(wàn)噸制藥廢水TN、氨氮等與氮相關(guān)的指標(biāo)較高，與之匹配的碳不能滿足需求，不能很好地進(jìn)行氮的去除，因此，平時(shí)需要額外投加一部分碳源進(jìn)行補(bǔ)充。另外，活性污泥生長(zhǎng)本身也消耗一部分碳源，如碳源不足也需要額外補(bǔ)充。目前，污水處理廠投加的碳源是葡萄糖和復(fù)合葡萄糖。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在某藥企停產(chǎn)前的2024年1-6月份，污水處理廠平均進(jìn)水COD濃度為486.55mg/L，COD月均去除量為936.81噸，污水月均處理量為218.3404萬(wàn)噸，總氮月均去除量為127.96噸，復(fù)合葡萄糖月均消耗量為60.38噸，復(fù)合葡萄糖單耗為0.0297kg/t。
二、某藥企的停產(chǎn)帶來(lái)的變化
某藥企停產(chǎn)后，污水處理廠2萬(wàn)噸制藥廢水進(jìn)水量由約15000噸/日減至1000多噸/日，排放污水直接納入8萬(wàn)噸系統(tǒng)進(jìn)行處理。
此時(shí)，污水處理廠進(jìn)水結(jié)構(gòu)明顯改善，污水以市政廢水為主，污染物易于降解，同時(shí)進(jìn)水各項(xiàng)指標(biāo)明顯降低，以COD為例，月均值為319.77mg/L，與停產(chǎn)前相比降低34.3%。生物處理系統(tǒng)出水各項(xiàng)指標(biāo)也隨之改善，污水處理廠出水COD值僅為停產(chǎn)前的40.77%，最低值達(dá)16mg/L，遠(yuǎn)低于高新區(qū)污水出境斷面40mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)。
三、為什么某藥企停產(chǎn)需要補(bǔ)充大量碳源？
某藥企停產(chǎn)前，2萬(wàn)噸制藥廢水進(jìn)水COD月均量為320.16噸（2024年1-6月份數(shù)據(jù)），占進(jìn)水COD總量的30.13%；某藥企停產(chǎn)后，2萬(wàn)噸制藥廢水進(jìn)水COD月均量為19.40噸，占總COD量的1.53%，即每月少進(jìn)入生物處理系統(tǒng)約300噸COD。污水處理廠月均COD去除量停產(chǎn)前后分別為936.81和715.57噸，月均COD去除量減少221.24噸，相當(dāng)于停產(chǎn)前后COD月均產(chǎn)生缺口為78.76噸，因此需要額外投加復(fù)合葡萄糖進(jìn)行補(bǔ)充。
污水處理廠現(xiàn)投加的復(fù)合葡萄糖為23萬(wàn)COD當(dāng)量，按糖度折合百分比濃度約為23%，按1g葡萄糖等于1.067克CODcr計(jì)，需額外投加321噸復(fù)合葡萄糖來(lái)補(bǔ)充COD缺口，以恢復(fù)到生產(chǎn)正常水平。污水處理廠9月份投加復(fù)合葡萄糖391.18噸，大大高出日常投加量，就是這個(gè)原因，如果不補(bǔ)充這些碳源，活性污泥就會(huì)“餓著了”。
