▊▊ 概要
環(huán)境是我們賴以生存和發(fā)展的基礎，它提供了我們所需的空氣、水、土壤、能源、資源等。然而，隨著人類社會的快速發(fā)展和消費，環(huán)境面臨著越來越嚴重的污染和破壞，導致了氣候變化、生物多樣性喪失、資源枯竭等問題，威脅了人類和其他生物的健康和福祉。保護環(huán)境不僅是我們的責任和義務，也是我們的利益和需要。
今天我們來講講生物制藥企業(yè)的污水處理工藝。
通常在生物制藥企業(yè)污水排放的污染物中含有大量有機污染物，其中主要還是氨基酸、葡萄糖、蛋白質、脂肪等占比較大。這些有機物會導致化學需氧量的增高，而化學需氧量越高，就表示水中的有機物污染越嚴重，會導致水生生物大量死亡，生態(tài)系統(tǒng)被嚴重破壞。
COD和氨氮是生物制藥行業(yè)污水排放要求中最主要的指標，如何選擇合適的污水處理工藝去除水中COD和氨氮，達到排放要求，成為了大家共同關注的焦點。
▊▊ 名詞解釋
▊▊ 法規(guī)解讀
GB8978-1996《污水綜合排放標準》中要求，COD的三級排放標準為1000 mg/L
表一中的國標排放標準相對寬松一些，表二地標相對會嚴格一些，且生物制藥行業(yè)一般都是重點排污單位，地方生態(tài)環(huán)境局會重點管理，（例如北京要求安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，不間斷監(jiān)測污水排放的各項指標，并聯(lián)網上傳數(shù)據(jù)，完全的實時監(jiān)測）。
▊▊ 選擇合適污水處理工藝目的
（1）以優(yōu)質、高效、低耗、環(huán)保和節(jié)能為根本目的；
（2）做到工藝流程順暢、總圖及工藝布置合理，操作可靠，維護方便；
（3）遵循先進、成熟、可靠、實用、有利于減量化控制的自控原則，以便提高勞動生產率；
（4）控制建設規(guī)模，降低工程量，節(jié)省投資；
▊▊ 污水處理工藝的選擇
去除COD的方法有多種，沉淀法、吸附法、化學混凝法、電化學法、氧化法、生物法、微電解等?？傊敲摮蚍纸獾粑鬯锏挠袡C物。
本著控制建設規(guī)模，降低工程量，節(jié)省投資的目的，同時最快最有效的降低COD指標，通常使用生化工藝法，即生物法和物理法結合的方法進行處理。
低濃度有機廢水經濟的處理方法是生化處理方法，主要有傳統(tǒng)的活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、CASS等，各有其特點和應用條件，在選擇的時候，應綜合考慮水質水量及排放水體、氣候等地方條件。
以下是常用的污水處理工藝的簡單介紹：
1、傳統(tǒng)活性污泥工藝
傳統(tǒng)活性污泥工藝是早期開始使用并一直沿用至今的運行方式。其主要由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)等組成。廢水經初次沉淀池后與二次沉淀池底部回流的污泥同時進入曝氣池，廢水在池內呈推流形式流動至池的末端。通過曝氣系統(tǒng)向曝氣池內充入空氣，其作用除向污水充氧外，還使曝氣池內的污水、活性污泥處于劇烈攪動的狀態(tài)，使活性污泥與污水充分接觸，廢水中的懸浮固體和膠體物質被活性污泥吸附，而廢水中的可溶性有機物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養(yǎng)，代謝轉化為生物細胞，并氧化為最終產物(主要是CO2)。非溶解性有機物需先轉化為溶解性有機物，而后才被代謝和利用。廢水由此得到凈化。凈化后廢水與活性污泥在二次沉淀池內進行分離，上層出水排放，分離濃縮后的污泥一部分返回曝氣池，以保證曝氣池內一定濃度的活性污泥，其余為剩余污泥，由系統(tǒng)排出。
傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點：
1）具有成熟的運行經驗，運行可靠，管理方便。
2）處理效果可靠，保證出水水質。
傳統(tǒng)活性污泥法的缺點：
1）不能對流程進行靈活多變地更改運行。
2）電能消耗較大。
2、A/O工藝
A/O工藝是80年代初期開創(chuàng)的處理技術，該法利用缺氧-好氧串聯(lián)工藝，使反硝化-硝化反應不斷進行，將BOD5去除與反硝化脫氮在同一池中完成的缺氧/好氧系統(tǒng)，又稱為前置反硝化系統(tǒng)，同時由于一般采用混合液回流，故亦可稱為循環(huán)脫氮系統(tǒng)。
采用A/O系統(tǒng)具有下述主要優(yōu)點：
1）工藝流程較簡單，易于運行管理；
2）缺氧、好氧交替運行，有利于改善污泥沉降性能，絲狀菌不易增殖繁衍，不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象；
3）以廢水中有機物作為反硝化碳源；
4）廢水中的部分有機物通過反硝化去除減輕了后續(xù)好氧段負荷，減少了動力消耗；
5）反硝化產生的堿度可部分滿足硝化過程對堿度的需求，因而降低了化學藥劑的消耗，降低了運行費用。
3、A2/O工藝
1）工作原理
污水從沉淀池回流的含磷污泥及在厭氧條件下聚磷菌對磷的釋放，使污水中磷的濃度升高；同時，部分氨氮因細胞的合成得以去除，污水中的氨氮濃度下降、另外，溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中COD濃度下降。
A2/O工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是氨氮應完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能，厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。
2）工藝特點
① 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，具有同時去除有機物、脫氮除磷的功能。
② 在同步脫氮除磷的工藝中,此工藝流程較為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。
③ 在厭氧—缺氧—好氧交替運行條件下,絲狀菌不能大量繁殖，SVI 值一般均小于100 ，污泥沉降性好，不會發(fā)生污泥膨脹。
④ 污泥中含磷濃度高，一般在2.5%以上，有利于生物除磷。
4、SBR工藝
SBR工藝是活性污泥法的一種變型，按周期循環(huán)運行，每個周期循環(huán)過程包括進水、反應(曝氣)、沉淀、排放和待機等五個工序。SBR單個周期的進水、反應、沉淀、排放和待機都是可以進行控制的。每個過程與特定的反應條件相聯(lián)系(混合/靜止，好氧/厭氧)，這些反應條件促進污水物理和化學特性有選擇的改變。
SBR工藝的優(yōu)點：
1）流程簡單。與傳統(tǒng)活性污泥法等工藝相比，本工藝省卻了二沉池及回流污泥泵房，整個處理工序占地不及傳統(tǒng)活性污泥法的一半；
2）管理方便，污水處理系統(tǒng)可進行計算機控制管理；
3）對中小型污水處理廠其基建投資節(jié)??；
4）處理效果好。SBR的處理方式接近深度處理，加之該工藝能在空間或時間上形成好氧、缺氧以及厭氧的微生物環(huán)境，十分有利于生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行并能有效地除P脫N，因此，它們的出水水質顯著優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法等工藝。
5）設備國產化程度高。近年來我國水工業(yè)發(fā)展很快，很多新的水處理設備不斷推向市場，SBR所需的設備現(xiàn)在已基本實現(xiàn)國產化。SBR的自控技術及水質監(jiān)測技術也得到了很大發(fā)展，能滿足SBR工藝自動化的實現(xiàn)。
但是，傳統(tǒng)SBR及其各種衍生工藝對自動化控制要求均很高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行。
5、CASS工藝
污水首先進入選擇區(qū)，混合液由主反應區(qū)回流到選擇區(qū)，回流比一般為20%，選擇區(qū)內活性污泥與進入的新鮮污水混合、接觸，創(chuàng)造微生物種群在高濃度、高負荷環(huán)境下競爭生存的條件，從而選擇出適合該系統(tǒng)的微生物種群，并有效抑制絲狀菌的過分增殖，避免污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該區(qū)具有釋放磷的作用，兼性區(qū)可進一步促進磷的釋放和反硝化作用，達到脫氮的效果，污水進入主反應區(qū)，去除大部分有機污染物并進行吸收磷作用，從而達到凈化污水的作用。
CASS工藝的主要優(yōu)點：
1）可變容器的運行提高了對水質、水量波動的適應性和運行操作的靈活性；
2）良好的沉降性能；
3）良好的脫氮除磷效果；
4）工藝流程簡單，土建和投資低，自動化程度高。
▊▊ 結語
人類只有一個地球，保護生態(tài)環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展是大家的共同責任。
黨的十八大以來，習近平總書記多次在不同國際場合發(fā)表重要講話，深刻闡明保護全球生態(tài)環(huán)境的重要性，倡議人與自然和諧共生，呼吁全世界共同推進生態(tài)環(huán)境治理，多次就共同構建美麗地球家園、共同構建人類命運共同體提供中國主張、中國方案、中國智慧、中國力量，彰顯了中國對全球環(huán)境治理和生態(tài)文明建設的大國擔當。
