▊▊ 概要
环境是我们赖以生存和发展的基础，它提供了我们所需的空气、水、土壤、能源、资源等。然而，随着人类社会的快速发展和消费，环境面临着越来越严重的污染和破坏，导致了气候变化、生物多样性丧失、资源枯竭等问题，威胁了人类和其他生物的健康和福祉。保护环境不仅是我们的责任和义务，也是我们的利益和需要。
今天我们来讲讲生物制药企业的污水处理工艺。
通常在生物制药企业污水排放的污染物中含有大量有机污染物，其中主要还是氨基酸、葡萄糖、蛋白质、脂肪等占比较大。这些有机物会导致化学需氧量的增高，而化学需氧量越高，就表示水中的有机物污染越严重，会导致水生生物大量死亡，生态系统被严重破坏。
COD和氨氮是生物制药行业污水排放要求中最主要的指标，如何选择合适的污水处理工艺去除水中COD和氨氮，达到排放要求，成为了大家共同关注的焦点。
▊▊ 名词解释
▊▊ 法规解读
GB8978-1996《污水综合排放标准》中要求，COD的三级排放标准为1000 mg/L
表一中的国标排放标准相对宽松一些，表二地标相对会严格一些，且生物制药行业一般都是重点排污单位，地方生态环境局会重点管理，（例如北京要求安装在线监测系统，不间断监测污水排放的各项指标，并联网上传数据，完全的实时监测）。
▊▊ 选择合适污水处理工艺目的
（1）以优质、高效、低耗、环保和节能为根本目的；
（2）做到工艺流程顺畅、总图及工艺布置合理，操作可靠，维护方便；
（3）遵循先进、成熟、可靠、实用、有利于减量化控制的自控原则，以便提高劳动生产率；
（4）控制建设规模，降低工程量，节省投资；
▊▊ 污水处理工艺的选择
去除COD的方法有多种，沉淀法、吸附法、化学混凝法、电化学法、氧化法、生物法、微电解等。总之是脱除或分解掉污水里的有机物。
本着控制建设规模，降低工程量，节省投资的目的，同时最快最有效的降低COD指标，通常使用生化工艺法，即生物法和物理法结合的方法进行处理。
低浓度有机废水经济的处理方法是生化处理方法，主要有传统的活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、CASS等，各有其特点和应用条件，在选择的时候，应综合考虑水质水量及排放水体、气候等地方条件。
以下是常用的污水处理工艺的简单介绍：
1、传统活性污泥工艺
传统活性污泥工艺是早期开始使用并一直沿用至今的运行方式。其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的污泥同时进入曝气池，废水在池内呈推流形式流动至池的末端。通过曝气系统向曝气池内充入空气，其作用除向污水充氧外，还使曝气池内的污水、活性污泥处于剧烈搅动的状态，使活性污泥与污水充分接触，废水中的悬浮固体和胶体物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化为溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放，分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。
传统活性污泥法的优点：
1）具有成熟的运行经验，运行可靠，管理方便。
2）处理效果可靠，保证出水水质。
传统活性污泥法的缺点：
1）不能对流程进行灵活多变地更改运行。
2）电能消耗较大。
2、A/O工艺
A/O工艺是80年代初期开创的处理技术，该法利用缺氧-好氧串联工艺，使反硝化-硝化反应不断进行，将BOD5去除与反硝化脱氮在同一池中完成的缺氧/好氧系统，又称为前置反硝化系统，同时由于一般采用混合液回流，故亦可称为循环脱氮系统。
采用A/O系统具有下述主要优点：
1）工艺流程较简单，易于运行管理；
2）缺氧、好氧交替运行，有利于改善污泥沉降性能，丝状菌不易增殖繁衍，不会出现污泥膨胀现象；
3）以废水中有机物作为反硝化碳源；
4）废水中的部分有机物通过反硝化去除减轻了后续好氧段负荷，减少了动力消耗；
5）反硝化产生的碱度可部分满足硝化过程对碱度的需求，因而降低了化学药剂的消耗，降低了运行费用。
3、A2/O工艺
1）工作原理
污水从沉淀池回流的含磷污泥及在厌氧条件下聚磷菌对磷的释放，使污水中磷的浓度升高；同时，部分氨氮因细胞的合成得以去除，污水中的氨氮浓度下降、另外，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中COD浓度下降。
A2/O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是氨氮应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
2）工艺特点
① 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，具有同时去除有机物、脱氮除磷的功能。
② 在同步脱氮除磷的工艺中,此工艺流程较为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
③ 在厌氧—缺氧—好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量繁殖，SVI 值一般均小于100 ，污泥沉降性好，不会发生污泥膨胀。
④ 污泥中含磷浓度高，一般在2.5%以上，有利于生物除磷。
4、SBR工艺
SBR工艺是活性污泥法的一种变型，按周期循环运行，每个周期循环过程包括进水、反应(曝气)、沉淀、排放和待机等五个工序。SBR单个周期的进水、反应、沉淀、排放和待机都是可以进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系(混合/静止，好氧/厌氧)，这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变。
SBR工艺的优点：
1）流程简单。与传统活性污泥法等工艺相比，本工艺省却了二沉池及回流污泥泵房，整个处理工序占地不及传统活性污泥法的一半；
2）管理方便，污水处理系统可进行计算机控制管理；
3）对中小型污水处理厂其基建投资节省；
4）处理效果好。SBR的处理方式接近深度处理，加之该工艺能在空间或时间上形成好氧、缺氧以及厌氧的微生物环境，十分有利于生物处理系统的稳定运行并能有效地除P脱N，因此，它们的出水水质显著优于传统活性污泥法等工艺。
5）设备国产化程度高。近年来我国水工业发展很快，很多新的水处理设备不断推向市场，SBR所需的设备现在已基本实现国产化。SBR的自控技术及水质监测技术也得到了很大发展，能满足SBR工艺自动化的实现。
但是，传统SBR及其各种衍生工艺对自动化控制要求均很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行。
5、CASS工艺
污水首先进入选择区，混合液由主反应区回流到选择区，回流比一般为20%，选择区内活性污泥与进入的新鲜污水混合、接触，创造微生物种群在高浓度、高负荷环境下竞争生存的条件，从而选择出适合该系统的微生物种群，并有效抑制丝状菌的过分增殖，避免污泥膨胀现象的发生，提高系统的稳定性，该区具有释放磷的作用，兼性区可进一步促进磷的释放和反硝化作用，达到脱氮的效果，污水进入主反应区，去除大部分有机污染物并进行吸收磷作用，从而达到净化污水的作用。
CASS工艺的主要优点：
1）可变容器的运行提高了对水质、水量波动的适应性和运行操作的灵活性；
2）良好的沉降性能；
3）良好的脱氮除磷效果；
4）工艺流程简单，土建和投资低，自动化程度高。
▊▊ 结语
人类只有一个地球，保护生态环境、推动可持续发展是大家的共同责任。
党的十八大以来，习近平总书记多次在不同国际场合发表重要讲话，深刻阐明保护全球生态环境的重要性，倡议人与自然和谐共生，呼吁全世界共同推进生态环境治理，多次就共同构建美丽地球家园、共同构建人类命运共同体提供中国主张、中国方案、中国智慧、中国力量，彰显了中国对全球环境治理和生态文明建设的大国担当。
