齊嶸 楊敏 馬文林
（中國科學院生態環境研究中心環境水化學國家重點實驗室， 100085）

前　言

　　近年來我國合成制藥業有了長足的發展，隨之也帶來了生產廢水的處理問題。一般來說，合成制藥需要經過比較復雜的合成路線，每一步都會有些殘留原料以及中間產物進入生產廢水中。因此，合成制藥廢水的特征是有機物種類復雜，可生化性較差，有些廢水還有一定的生物毒性。
　　NF是一種治療心血管病的新藥，在合成過程中會使用糠醛、萘和氯甲基萘等多種有機物。其廢水產生量不大，但BOD5/COD值僅為0.05，是一種典型的高濃度難降解有機廢水。本研究利用呼吸速度曲線確定了用于生物處理的適當的廢水稀釋比，并利用水解酸化-厭氧-好氧法對NF中試生產廢水進行了處理。

研究方法

　　NF中試生產廢水的水質如表1所示。該廢水的COD非常高，且可能含有生物毒性物質，因此適當的稀釋有利于生物處理的順利進行。

表1 NF生產廢水平均水質 (單位：mg/L) COD BOD5 NH3-N 總N 總P pH 120000～200000 5000 100 120 15 8.50

　　1．污泥培養
　　實驗用種污泥取自北京市朝陽區北小河污水處理廠。污泥采集后，首先采用表2所示的人工配水進行厭氧及好氧污泥培養，然后根據廢水處理效果逐漸降低進水中蔗糖的比例。1個月后，蔗糖由最初的27.5g/L減至為0。污泥培養采用批量方式，1-2d換一次廢水。厭氧污泥和好氧污泥達到穩定后，用于各種實驗。
　　2．批量實驗
　　分別將5倍、10倍、20倍和30倍稀釋的廢水加入不同的250ml錐形瓶中，加入種污泥后（酸化3.5 g/L，厭氧3. 2g/L，好氧3.6 g/L）進行酸化、厭氧以及好氧處理。酸化、厭氧處理利用磁力攪拌器進行攪拌，好氧處理利用空氣曝氣，其DO控制在2-3mg/L。實驗在室溫下進行（20~25℃）。

表2 污泥培養人工配水表 (單位：g/L) 蔗糖 酵母膏 K2HPO4 KH2PO4 NH4Cl NaHCO3 27.5 0.3 1.3 2.5 7.3 33

　　3．序列處理實驗
　　序列實驗如圖1所示。酸化反應器及厭氧反應器的體積均為1L。水力停留時間為酸化24h，厭氧24h，好氧48h。各反應器中污泥濃度均為3000~3500mg/L,室溫下反應。

　　4．好氧污泥呼吸活性快速測定
　　利用BODTrack測定儀(美國Hach公司)進行測試得到呼吸曲線，污泥濃度為3.6g/L，在20℃恒溫室中進行。
　　5．分析測定方法：
　　COD采用CTL-12型COD儀（承德華通）測定，其它參數測定均采用標準方法。

結果與討論

　　1．進水最佳稀釋比
　　為研究不同稀釋比對污泥活性的影響，利用BOD測定了不同進水條件下的污泥呼吸速度曲線（圖２）。圖2中各曲線的斜率列于表3。可以看出，廢水經稀釋后污泥的呼吸速度有明顯的改善，稀釋10倍至30倍可以有效地減少廢水中有毒物質對污泥活性的影響。在后續的序列處理實驗中，廢水稀釋比確定為20倍稀釋。

表3 好氧污泥在不同稀釋倍數進水中的呼吸曲線斜率值及COD去除效果 不同稀釋倍數進水 0倍稀釋 5倍稀釋 10倍稀釋 20倍稀釋 30倍稀釋 好氧呼吸曲線斜率值
（mg/LBOD.h-1） 13.8 22.6 37.9 38.9 59.8 COD去除率
（%） 2.3 10.4 28.8 34.3 43.1

　　2．各單元水力停留時間的確定
　　圖3顯示了在酸化、厭氧、好氧批量處理中COD與pH的變化。廢水的稀釋倍數為20倍。可以看出，在酸化水解和厭氧處理過程中，COD與pH基本上在反應24小時后達到一個穩定的水平，而在好氧處理過程中，反應需要48小時才能完成。因此，在后續的序列處理實驗中酸化、厭氧、好氧處理的HRT分別確定為24、24、48小時。

　　

　　3．序列實驗結果
　　以20倍稀釋的廢水為處理對象，進行了一個月的序列實驗，COD的去除如圖4所示。
　　圖4表明，酸化、厭氧、好氧各單元的COD平均去除率分別為8.8%、48.1%、49.3%，系統的總COD去除率平均達到76%。

結　論

　　1）NF廢水的最佳稀釋比控制在20倍，單元水力停留時間為酸化處理24小時，厭氧處理24小時，好氧處理48小時。
　　2）經過連續運行，系統的總COD去除率平均達到76%。