生物医药疫苗制药废水处理工程实例

生物医药疫苗制药废水处理工程实例

李小强

（广州市环境保护工程设计院有限公司，广东 广州 510115）

摘要：近几年随着疫情的突发，生物医药领域疫苗制药厂不断地扩产，疫苗在生产过程中会产生大量废水，该废水有机物及SS悬浮物浓度普遍较高，直接外排将会对周边水环境造成危害，影响人类的健康生活。疫苗制药废水需经过独有的工艺处理后，方可排入市政管网进行后续处理，本文主要探讨了某疫苗制药公司污水处理站采用的处理工艺模式，污水处理后出水指标可达到《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB21907-2008）中表2排放限值标准要求。

关键词：生物医药；疫苗制药废水；CODcr；SS；气浮

工程背景：

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广东某医药技术有限公司主要从事生物医药领域疫苗类产品研发、生产，其中一期工程生产的核酸属于 C2614 有机化学原料制造中“56、生物化学原料（指蛋白质、核酸、多糖、氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸、甘油、萜类、生物碱等产品）”。二期生物疫苗属于 C2762 基因工程药物和疫苗制造。本项目生产废水主要为反冲洗废水、设备清洗废水、层析柱再生清洗废水、超纯水制备浓水、蒸汽发生器排污水、地面清洁废水和生活污水等。其中，反冲洗废水、设备清洗废水、层析柱再生废水、地面清洁废水等，经自建的污水处理站处理达到《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB21907-2008）中表 2 排放限值，针对废水的性质，采用综合调节池+气浮+厌氧+缺氧+接触氧化+活性炭过滤等主体组合工艺进行处理，最终排水汇入到市政管网进入市政污水厂进行后续处理达标外排。

1. 废水水质水量

根据生产建设计划，该项目设计水量分为两期，一期为600m3/d，二期总处理规模达到1200m3/d。进水水质根据同类项目实测值确定，

出水水质达到《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB21907-2008）中表 2 排放限值。本工程的进水出水水质详见表1。

表1　进水和出水、排放排放水质

Tab.1 Influent and effluent quality

2. 处理工艺流程

生产废水处理系统具体工艺工艺流程见图1。

图1工艺流程

生产废水进入格栅池，经格栅隔渣后，废水经泵抽送至紫外线灭活渠进行pH调节及紫外线灭活后，进入综合调节池，进行水质均匀。

综合调节池废水经泵抽送至气浮机，先投加药剂调整PH至弱碱性，再陆续投入PAC、PAM，进一步去除水中的SS、COD、P、Zn等；废水处理后，自流至中间池，经泵抽送至厌氧池，泥渣自流至污泥浓缩池。

废水进入厌氧池处理，池内微生物降解大部分污染物，同时通过酸化水解分解大分子有机物为小分子有机物。池内填料，可保证活性污泥与废水充分接触。为保证池内的污泥流速，需进行池内搅拌。废水处理后，自流至缺氧池。

废水进入缺氧池进行处理，在缺氧的状态下进行生化降解，从而降解部分有机污染物，提高生化性；池内填料，可保证活性污泥与废水充分接触。缺氧池废水自流至接触氧化池。

废水进入接触氧化池（二级），在有氧的状态下进行生化降解，从而降解有机污染物，池内设有填料，其中氧化池的池底设微孔曝气器，微生物所需氧气由设备房内鼓风机提供。出水进入生化沉淀池分离污泥悬浮物等。另，氧化池需与缺氧池间进行内回流，保证缺氧池的DO在适当的范围。

生化沉淀池沉淀后，污泥经泵回流前端生化系统或排至污泥池；生化沉淀池出水进入物化沉淀池，对废水中的COD、总磷等进行有效去除，污泥经泵排至污泥池。

物化沉淀池出水自流至生化中间池，经泵提升至活性炭过滤罐，经活性炭吸附去除部分有害物质后，自流进入消毒清水池。

消毒清水池废水，经泵提升，经过次氯酸钠系统消毒后，排入计量槽，达标排放。

产生的废渣、物化污泥以及各沉淀池产生的剩余污泥排至污泥浓缩池，进行干化脱水，并定时外运处置。

3. 一期主要构筑物及设计参数

一期主要构筑物及其设计参数如下：

3.1事故应急池

（1）功能：收集厂家及污水处理站内应事故导致生产的废水，以免废水外流而造成污染。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

尺寸：12000*7500*4500mm

有效容积：360m³

3.2格栅井

（1）功能：

设于生产废水集水池内，截留大块漂悬浮物，保证后续处理构筑物的正常运行。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

外尺寸：4000*1000*2500mm

3.3紫外线消毒灭活渠

（1）功能：通过加酸调节渠内废水PH，并使用紫外线对废水进行灭活。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

尺寸：6000*1500*1500mm

有效容积：10m³

3.4综合调节池

（1）功能：收集生产废水，均匀水质，并提升废水至气浮机进行进一步处理。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

尺寸：16000*10000*4500mm

有效容积：528m³

停留时间：17.6h

3.5气浮处理系统

（1）功能：调节PH，去除废水中的部分COD、油脂、SS、TP等；泥渣自流至污泥池。

（2）设计参数：

有效处理能力：30m3/h

结构：钢结构一体式，碳钢+环氧防腐

箱体尺寸：6000*2000*2000mm（分两期建设）

走道：宽600mm，碳钢骨架+玻璃钢走道板，配DN25圆管镀锌护栏

3.6中间池

（1）功能：装载气浮机处理后的废水，将废水提升至生化系统进行处理。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（分两期建设）

尺寸：4000*2000*4500mm

有效容积：32m³

停留时间：1.07h

3.7厌氧池

（1）功能：利用其厌氧菌等生物群体的综合作用，去除废水中部分有机污染物，增强废水可生化性，减轻后续缺氧、好氧处理负荷。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（分两期建设）

尺寸：15000*5000*4500mm

有效容积：315m³

停留时间：12.6h

3.8缺氧池

（1）功能：利用其厌氧、缺氧菌等生物群体的综合作用，去除废水中部分有机污染物，减轻后续好氧处理负荷。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（分两期建设）

尺寸：18000*5000*4500mm

有效容积：360m³

停留时间：14.4h

3.9接触氧化池(2级)

（1）功能：利用好氧微生物生长，降解污水中的有机物。池中悬挂立体填料，能立体全方位均匀舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，使生物膜保持良好的活性和空隙可变性。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：2座（分两期建设）

尺寸：18000*5000*4500mm（单座）

总有效容积：720m³

停留时间：28.8h

3.10生化沉淀池

（1）功能：主要是去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷，使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化固液分离效果，对胶体物质具有一定的吸附去除作用，利用污泥泵使污泥回流至前段生化系统或排至污泥浓缩池。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（分两期建设）

尺寸：10000*4500*4500mm

表面负荷：0.56m³/㎡.d

3.11物化沉淀池

（1）功能：主要是通过投加PAC等去除P、可沉物和漂浮物，使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化固液分离效果，利用污泥排泥泵使污泥排至污泥池。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（分两期建设）

尺寸：9000*5000*4500mm

表面负荷：0.69m³/㎡.d

（3）主要设备：

A、排泥泵数量：2台，一备一用

参数：隔膜泵，DN65，铸铁材质

B、斜管φ50，PE材质，数量：40m³

C、斜管支架：碳钢防腐材质，数量：36㎡

D、电动阀：DN80，不锈钢材质，防水IP65数量：2套

3.12生化中间池

（1）功能：装载处理后的废水，将废水提升至活性炭过滤系统进行处理。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（分两期建设）

尺寸：4500*2000*4500mm

有效容积：36m³

3.13活性炭滤罐处理系统

（1）功能：装载处理后的废水。

（2）设计参数：

数量：1套（分两期建设）

3.14消毒清水池

（1）功能：装载并对处理后的废水进行消毒。

（2）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

尺寸：8000*2000*4500mm

有效容积：65m³

3.15计量槽（标准排放口）

（1）设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

尺寸：6000*800*1650mm

3.16污泥压滤系统

（1）功能：主要是装载气浮机泥渣、沉淀池剩余污泥等，并经压滤机脱水处理，滤液自流至调节池。

（2）污泥池设计参数：

结构：地下钢砼

数量：1座（两期合建）

尺寸：7500*4000*4500mm

有效容积：120m³

4. 去除效率分析

    本项目建成后，COD、BOD、氨氮、SS及TP去除效率分别达到：93.3%、96%、75%、87.5%及85.7%，满足现有排放标准要求。

5. 运行费用及投资

本工程投资建成后，运行费用主要包含水费、电费、药剂费及人工费，总的运行费用为4.11元/m3；项目总投资为500万元。

6. 结语

生物医药疫苗制药厂生产废水水质含有较高浓度的有机物及SS悬浮物产生，废水水量较大，若不经过处理直排会对周边水域产生较大危害。本工程采用综合调节池+气浮+厌氧+缺氧+接触氧化+活性炭过滤处理疫苗生产废水，处理后水质各项指标均达到《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB21907-2008）中表 2 排放限值。作为本工程的核心工艺，气浮+厌氧+缺氧+接触氧化+活性炭过滤可有效降低废水中有机物、SS的含量，对后续疫苗制药行业废水处理具有非常大的参考意义。

参考文献

[1] 王定晖．生物法处理生物制药废水．青海环境期刊，2009．

[2] 伊学农，胡春凤，范彦华．水解酸化—生物接触氧化工艺在生物制药废水处理工程中的应用

．水资源与水工程学报期刊，2010．

[3] 沈晓铃．生物制药废水深度处理工程设计实例．工业用水及废水期刊，2021．

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