[发明专利]一种制药废水生化系统人工活性污泥及制备方法与应用

说明书

本发明提供一种制药废水生化系统人工活性污泥，包括活性炭载体、水性聚氨酯纤维、水不溶性多糖以及负载于活性炭载体表面的微生物菌群，其中，活性炭60～70重量份，水性聚氨酯纤维0.1～0.2重量份，水不溶性多糖0.2～0.5重量份，微生物菌液30～40份，微生物菌液浓度为5.0～8.0×10⁸cfu/mL。本发明活性污泥能明显提高生化系统运行稳定性，提高系统抗冲击性能。与现有技术相比，COD去除率提高10～15％，氨氮去除率提高50％以上，减少系统排泥量90％以上。

技术领域

本发明涉及一种制药废水生化系统人工活性污泥及制备方法与应用，属于制药废水处理技术领域。

技术背景

制药工业相较于其它产业，具有原料成分复杂、生产过程多样、产品种类繁多等特点。制药废水污染物含量高、毒性高、可生化降解性差、水质水量变化大，是较难处理的工业废水之一。活性污泥法主要利用活性污泥中的细菌、真菌和原生、后生动物的共同作用将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水，以此来降低有机物的浓度。由于制药废水的生物毒性较其他类废水偏高，现有的生物制药废水处理一般采用预处理+活性污泥法，废水预处理后进入生化系统，通过提高废水停留时间、延长泥龄等方式来提高污染物降解的效果。一般制药废水根据污染物浓度和废水生物毒性情况将污泥浓度控制在2000～6000mg/L，污泥回流比100％～200％，废水停留时间2d～30d。

活性污泥法主体生物以细菌为主，同时还有真菌、放线菌以及原生动物和后生动物等，共同构成一个平衡的生态系统。其中活性污泥中的细菌在污泥结构的形成上分为两类：一类细菌分泌胞外多糖，通过胞外多糖的黏性作用形成菌胶团雏形；另一类细菌形态为丝状，穿插于菌胶团内，形成活性污泥的骨架，以保证污泥的絮体强度和沉淀性能。对于普通废水，由细菌形成的菌胶团可稳定在活性污泥系统中起作用；但对于废水生物毒性高、污染物可降解性能差的制药废水特别是酰胺类制药废水，细菌存活性较差，菌胶团松散，丝状菌易断裂，导致活性污泥系统脆弱易解体，系统稳定性较差很难承受水质、水量以及温度和pH等因素冲击。

由于存在上述问题，使用活化污泥降解时需要长时间进行补泥以维持生化系统的运行。且由于生化效率低、污泥解体会造成出水指标升高，使制药废水生化系统难以取得满意的有机物去除效果，处理后的制药废水出水有机物浓度往往难以满足排放要求。

中国专利文献CN 104342428 A(201410524851.6)公开了一种人工菌胶团，第一聚合基质5～15份；第二聚合基质5～10份；第三聚合基质10～50份；增韧剂3～5份；菌胶团骨架25～50份；第一吸附剂1～5份；第二吸附剂25～50份；去离子水300～600份；生物活性组分30～50份；其中，所述第一聚合基质为耐酸水溶性植物多糖；所述第二聚合基质为耐碱水溶性植物多糖；所述第三聚合基质为明胶；所述增韧剂为淀粉；所述菌胶团骨架为高分子树脂；所述第一吸附剂为活性炭粉末；所述第二吸附剂为钠基膨润土。所述耐酸水溶性植物多糖为琼脂、海藻酸钠、果胶中的任一种。但是，该专利采用水溶性多糖和明胶作为基质，水溶性多糖本身的性质使得其无法长期促进、支持微生物的生长，导致菌胶团无法长期稳定的生长，尤其对于含有生物毒性的制药废水，其使用周期太短；明胶作为聚合基质还会将吸附剂覆盖、堵塞，影响菌胶团的溶氧效果。

发明内容