生产抗生素过程中会产生大量废水，此类废水不仅COD高、SS高且较难处理。通常采用物化+生化组合工艺对此类废水进行处理，物化工艺具有去除效果稳定、水力停留时间(HRT)较短等特点，而生化工艺对有机物总的去除率高、HRT较长。将这两种工艺结合起来对抗生素废水进行处理，能够达到较好的去除效果。随着发酵类制药工业水污染物排放标准的出台，很多原有的处理工艺已经无法达到现有排放要求。宁夏某抗生素生产企业原废水处理工艺为混凝+稀释后进2级A/O，已无法满足现有环保的排放要求。因此，根据该企业要求，在尽量保留现有废水处理设施的基础上进行升级改造，使得处理后的废水达到发酵类制药工业水污染物排放标准。
1、工程概况
1.1 原处理工艺废水水质以及排放指标
该废水是由生产VB12与泰勒过程中产生的两股废水混合而成，水样为淡黄色且有杂质。相应的进出水水质如表1所示。
1.2 工艺流程
原处理工艺混凝+2级A/O已经无法满足现有环保的要求，根据试验结果结合以往的工程经验，对原有的工艺流程进行改造，改造后的工艺流程如图1所示。新增了IC厌氧反应单元以及臭氧氧化单元。
原有工艺中，废水采用液碱调节pH为7〜8之后进行絮凝沉淀，经过变更后的工艺采用石灰乳来调节pH。Ca(OH)2主要起两方面作用：
(1)杀菌：发酵废水中存在一些微生物，这些物质的存在不利于后续生化反应进行，将这些微生物杀死之后，就不会干扰后续生化单元微生物的正常活动。
(2)除P：废水中TP为24.11mg/L，向废水中投加Ca(OH)2与废水中的无机磷生成Ca3(PO4)2沉淀，使得预处理后出水TP降低至2mg/L以下，利于后续处理单元运行。
由于废水的COD较高，且可生化性较好，采用IC厌氧反应对废水进行处理，降低废水COD的同时将大分子有机物变为小分子有机物，以便后续A/O系统对废水进行处理。生化出水COD无法达到行业排放标准，采用臭氧氧化囚工艺对生化出水进行深度处理，使之达到排放要求。
1.3 各构筑物运行参数
组合工艺各单元构筑物运行参数如表2所示。
1.4 分析方法
COD的测定采用重铬酸钾法，氨氮的测定采用纳氏试剂比色法，TP的测定采用钼酸铵分光光度法。
2、结果与讨论
本系统以废水收集池的废水为原水，调试进入稳定期后，对各个处理单元的出水水质进行检测。采用每天定期测样，共获取有效数据30组。为了评价系统运行的效果，选取COD、氨氮、总磷等作为评价指标。
2.1 系统对COD的去除效果
系统调试运行中，系统的进水、IC出水、2级A/O出水、臭氧氧化出水的COD分别为8870mg/L、2200mg/L、140mg/L、75mg/L，总的COD去除率达到99.1%。
废水经过预处理之后，废水中原有的微生物被杀死，避免了废水中原有微生物对后续生化单元微生物的毒害。由于废水的可生化性较好，在厌氧条件下，部分有机物被产酸菌、产甲烷菌分解为短碳链的有机物，部分会转化为CO2、CH4等，使得出水的COD大幅降低。经过IC厌氧单元处理后，出水的COD仅为2200mg/L。废水经过原有2级A/O单元处理后，出水COD为140mg/L，经过臭氧处理后，出水COD为75mg/L，达到排放标准。
由图2可知，虽然进水COD的波动较大，但是最终出水COD较为稳定，说明该系统对废水具有一定的抗冲击性。原因在于：一方面采用预处理，降低了废水中原有微生物对生化系统的冲击，另一方面，米用厌氧+好氧组合工艺能够提高整个系统的抗负荷冲击性，使得微生物在整个调试过程中，性能逐渐达到稳定状态。末端采用臭氧氧化作为深度处理单元，将废水COD降低的同时还起着脱色作用，确保出水能够达标。
2.2 系统对氨氮的去除效果
系统调试运行后，系统的进水、IC出水、2级A/O出水、臭氧氧化出水的氨氮分别为288.6mg/L、265mg/L、23.11mg/L、5.8mg/L，总的氨氮去除率达到98%，见图3。
废水中的氨氮脱除主要依靠原有的2级A/O单元来实现，缺氧段通过反硝化作用，将硝态氮和亚硝态氮转变为氮气。好氧段通过硝化作用，将氨氮转变为硝态氮和亚硝态氮。出水结果表明，A/O单元的硝化细菌和反硝化细菌的性能达到稳定状态。
2.3 系统对于TP的去除效果
系统调试运行后，系统的进水、pH调节出水、2级A/O出水、臭氧氧化出水的TP分别为24.11mg/L、1.5mg/L、0.3mg/L、0.2mg/L，总的TP去除率达到99.17%，见图4。
对于TP的去除主要靠前端的预处理来实现，通过投加的Ca(OH)2与废水中的无机磷发生反应。残留的少量TP进入后续生化反应过程，考虑到生化反应对TP的去除效果有限，通过前端预处理，避免了TP超标导致出水不合格的情况出现。
3、系统的运行分析
系统刚开始运行时，整个生化系统的微生物并不稳定，致使出水水质有波动。运行一个月之后，IC厌氧反应器、A/O单元的微生物相对稳定，出水的水质较为稳定，达到预期目标。整个过程中，TP的去除主要靠前端预处理过程中投加的Ca(OH)2，COD的去除主要依托生化工段的处理，生化出水需要臭氧氧化来深度处理使之达标排放。同时对整个系统的运行成本进行分析，处理每吨废水的成本为5.5元。
4、结论
(1)发酵过程中产生的废水主要为高浓有机废水和冲洗废水，其中高浓有机废水COD高(SS较多且成分复杂间歇排放，属于主要的污染源。
(2)针对浓度较高且可生化性较好的废水，采用IC厌氧反应+2级A/O组合工艺，发挥了组合工艺抗负荷冲击的能力，保障了出水的稳定性。
(3)预处理调碱单元对于生物具有良好的杀菌作用，能够确保后续生化单兀的稳定性，末端的高级氧化对生化出水难以降解的COD进行降解，确保达到排放要求。
(4)采用组合工艺对废水进行处理，COD的去除主要靠厌氧与好氧组合工艺，氨氮的去除靠A/O硝化与反硝化作用。( >
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