滚动信息2

摘要：威嘉生物废水成分复杂、难降解有机物占比高，采用芬顿-A2/O组合工艺处理存在药剂消耗大、能耗高、污泥处置费用高的问题。本文优化芬顿试剂配比、反应参数及分级投加方式，调整A2/O工艺水力停留时间、溶解氧浓度与污泥回流比，强化污泥浓缩并回收滤液。最终，单吨水运行成本从5.80元降至4.81元，日均节约544.5元，出水水质稳定达《污水综合排放标准》二级标准和下游市政污水厂纳管标准的最严限值。

关键词：芬顿-A2/O工艺；生物废水处理；运行成本优化；药剂投加参数；污泥资源化

引言

生物制药废水成分复杂、难降解性强，芬顿-A2/O组合工艺因处理效率高被广泛应用，但其药剂、能耗与污泥处置成本偏高，制约工艺推广。威嘉生物废水COD浓度最高达8000mg/L，现有处理系统受水质波动影响，成本控制难度大。针对工艺运行成本痛点，优化关键参数与处置流程，在降低运行成本的同时保障出水水质，为同类生物废水处理提供技术参考。

1.威嘉生物废水处理现状与核心问题

1.1威嘉生物废水处理现状

威嘉生物废水含青蒿素干叶、5溶剂油、乙酸乙酯、乙醇、少量氨水及硫酸铵等污染物，成分复杂难降解有机物占比高，综合废水COD浓度最高达8000mg/L。现有处理系统初期日处理规模200m³，后扩建至550m³/d，采用芬顿-A²/O组合工艺，铁碳微电解预处理、芬顿氧化破环、水解酸化改善可生化性、UASB厌氧降解及好氧硝化反硝化脱氮构成多级处理流程，出水需满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准[1]。系统运行依托PLC控制达成加药、曝气、污泥回流等自动化操作，进水水质水量波动影响下，工艺参数需频繁调整维持处理效率，预处理阶段药剂消耗与生化阶段能耗占比突出，是后续成本优化的核心环节。

1.2芬顿-A²/O组合工艺运行成本偏高问题

芬顿-A²/O组合工艺运行成本偏高聚焦药剂消耗、能源损耗及污泥处置三方面。芬顿氧化阶段需持续投加双氧水与亚铁离子，酸碱调节环节耗碱量较大，絮凝沉淀阶段需补充絮凝剂，各类药剂单吨水成本合计达3.68元，药剂投加量未与进水COD浓度实现动态匹配，存在过量投加现象。生化系统内UASB厌氧池与好氧池曝气、搅拌及污泥回流设备长期高负荷运行，单吨水耗电量1.4kw·h，能源利用效率不足，好氧池曝气装置局部曝气不均，直接造成能耗浪费。

2.芬顿-A2/O组合工艺运行成本优化方法

2.1优化芬顿试剂投加参数降低药剂成本

针对威嘉生物废水COD浓度高、难降解有机物占比大的特点，以芬顿氧化产・OH降解有机物为核心，通过梯度平行试验确定Fe²⁺与H₂O₂最佳摩尔配比为1:4，此时COD去除率达68%，单吨水Fe²⁺、H₂O₂投加量分别为450mg、1800mg，相较1:5配比可减少药剂投加量并降低成本0.12元[2]。同时将反应pH精准控制在3.5~4.0，采用间歇补加方式使pH波动不超±0.2，结合池体容积与处理流量将反应时间由45min延长至60min，保障氧化反应充分。采用试剂分级投加模式，在提升泵输送阶段投加60%试剂完成初步氧化，进入氧化池后补充剩余40%试剂并曝气搅拌，单吨水试剂总消耗量降至2100mg，较一次性投加减少300mg，成本再降0.18元，有效削减药剂消耗。

2.2优化A2/O工艺运行参数降低能耗

结合A2/O各单元功能与现有构筑物容积，对水力停留时间进行整体优化，将UASB厌氧段HRT由36h调整为30h，缺氧段由8h缩短至6h，好氧段由24h降至20h，在满足有机物降解、硝化与反硝化需求的前提下减少无效停留能耗。同时依托曝气器与罗茨鼓风机，对好氧池实行分区域溶解氧控制，前段硝化区DO稳定在2.5mg/L，后段反硝化区控制在0.8mg/L，并按池体分格设置独立监测与调节模块，根据进水负荷动态调整曝气量，避免固定曝气造成的能耗浪费。

2.3优化污泥处置流程降低处置成本

通过强化污泥浓缩效果与构建滤液闭环回收系统，实现污泥减量化与资源化。在浓缩池内增设弹性填料，配合间歇式提升泵运行模式延长污泥停留时间，结合液位计实时控制污泥界面高度，并投加适量絮凝剂轻度搅拌，使污泥浓度由8000mg/L提升至15000mg/L，缩短压滤时间并降低压滤机能耗，提升污泥减量化效果。同时将压滤滤液经过滤、pH调节后回流至综合废水调节池，去除大颗粒悬浮物并稳定水质，每日可回收滤液约12m³，减少新鲜水消耗，滤液中残留污染物随系统再次处理，避免二次排放，实现水资源循环利用与污染负荷削减，有效降低污泥处置整体成本。

3.芬顿-A2/O组合工艺运行成本优化效果

各项优化措施实施后，工艺运行成本显著降低且出水水质稳定达标。药剂成本方面，优化芬顿试剂配比与投加模式后，单吨水药剂总成本从3.68元降至3.38元，日均节约165元。能耗方面，通过优化A2/O工艺参数，单吨水总耗电量从1.4kw・h降至1.1kw・h，能耗成本减少0.24元，日均节约电费132元[3]。污泥处置成本上，强化污泥浓缩与滤液回收，单吨水污泥处置成本减少0.15元，日均节约80元。综上，单吨水运行总成本从5.80元降至4.81元，日均节约544.5元，年节约179685元，出水各项指标均满足相关标准，实现了经济效益与环境效益的协同提升。

结语

芬顿-A2/O组合工艺处理威嘉生物废水成本偏高问题，从药剂投加、工艺运行及污泥处置三方面优化。措施实施后，药剂、能耗和污泥处置成本显著下降，单吨水运行成本降0.72元，出水水质稳定达标。此优化方案提升了经济效益与环境效益，为生物制药行业高成本废水处理提供可复制技术路径，后续可探索污泥资源化利用拓展优化空间。

参考文献

[1]高姗.AAO工艺耦合生物强化技术处理造纸废水的效能与投资成本评估[J].山东化工,2025,54(20):177-180.

[2]杨竞凯,陈学平,吴海铭,等.高等级生物安全实验室废水处理系统运行与管理研究[J].化工管理,2025,(18):82-85.

吴秋波 

湖南绿帆环保有限公司