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呋喃铵盐是第二代头孢类抗生素头孢呋辛的中间体,在其合成和提纯工艺中使用多种原料和化学试剂,产生的废水具有COD浓度高、氨氮浓度高、含盐量大以及含有生物抑制性物质等特点。针对此种废水的性质,本研究采用物化预处理与厌氧生物处理和好氧生物处理串联的处理工艺,以COD和氨氮为主要污染物指标分别考察各处理单元对废水的处理效果。 预处理试验通过对比包括混凝法、高级氧化法和吸附法在内的各种物化处理工艺对呋喃铵盐废水中COD的去除效果,初步确定高级氧化法作为该废水的预处理工艺,并考察了Fenton试剂的加入量,pH值,助凝剂的种类和加入量以及搅拌速度等工艺和操作条件,得到预处理废水的最佳工艺条件为:每升废水加入七水合硫酸亚铁8g,快速搅拌;用5%的石灰水调节pH值至8,搅拌速度适当降低;滴加30%双氧水20ml,搅拌速度随絮体的增大而逐渐降低;最后滴加阴离子聚丙烯酰胺(PAM)2ml,搅拌速度进一步降低至停止。 厌氧生物处理试验采用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理呋喃铵盐废水,主要研究UASB的启动过程,以颗粒污泥和好氧活性污泥的混合污泥作为接种污泥,接种后反应器中污泥浓度为6.1gVSS/L,后期污泥浓度增长至6.7gVSS/L,且直径为0.5mm左右的颗粒污泥的比例有所上升。当容积负荷为2.5kgCOD/(m3·d),污泥负荷为0.26kgCOD/(kgVSS·d)时,COD去除率为70%,产气量为0.75~0.91L/d;污泥对废水表现出一定的适应能力。在本试验中,影响污泥颗粒化的主要因素为有毒物质的浓度,表现为急性和慢性两种毒性作用,前者导致出水水质迅速恶化,容积负荷不能进一步提升,后者导致反应器启动时间延长,处理效率降低。 好氧生物处理试验采用二级串联移动床生物膜反应器(MBBR)处理稀释的呋喃铵盐废水,在总水力停留时间为32h,1号反应器的容积负荷在1.2~1.6kgCOD/(m3·d)之间时,二级MBBR系统COD平均去除率可达88.6%;此外,系统对TN和NH3-N也有一定的去除能力,TN去除率为25.5%,2号反应器NH3-N去除率为56.2%。1号反应器的污泥负荷小于MBBR处理生活污水时的污泥负荷,说明废水中的有毒物质对微生物产生了一定的抑制作用,致使整个系统的容积负荷和COD去除率降低。 本研究按照物化预处理-厌氧生物处理-好氧生物处理的工艺流程,分别完成或部分完成上述三个单元过程对呋喃铵盐制药废水处理的小试试验,初步了解和掌握了整个工艺的处理能力并摸索出一些工艺条件,对中试试验和实际工程有一定的指导意义。