原料藥廢水因成分復(fù)雜、毒性高、難降解有機(jī)物濃度高，成為工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。UASB（上流式厭氧污泥床）+兩級(jí)AO（缺氧-好氧）+MBR（膜生物反應(yīng)器）組合工藝通過多級(jí)協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了高濃度有機(jī)物的梯級(jí)降解與深度脫氮除磷，成為當(dāng)前行業(yè)的主流解決方案。

技術(shù)原理：分級(jí)處理與功能互補(bǔ)

該工藝的核心在于將不同處理單元的功能優(yōu)勢(shì)最大化：

UASB厭氧反應(yīng)器：作為預(yù)處理單元，UASB通過厭氧顆粒污泥將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，大幅降低COD負(fù)荷。其獨(dú)特的三相分離器設(shè)計(jì)使污泥停留時(shí)間（SRT）與水力停留時(shí)間（HRT）分離，容積負(fù)荷可達(dá)10-20kgCOD/(m3·d)，顯著縮短處理周期。

兩級(jí)AO生物脫氮：一級(jí)AO池通過缺氧反硝化將硝酸鹽還原為氮?dú)?，二?jí)AO池進(jìn)一步強(qiáng)化硝化-反硝化過程。兩級(jí)串聯(lián)設(shè)計(jì)延長(zhǎng)了污染物停留時(shí)間，使總氮去除率提升至85%以上。

MBR膜分離：作為深度處理單元，MBR通過超濾膜截留懸浮物和難降解有機(jī)物，出水COD穩(wěn)定低于50mg/L，同時(shí)減少污泥產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)泥水高效分離。

工藝優(yōu)勢(shì)：抗沖擊與資源化潛力

該組合工藝在工程實(shí)踐中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：

抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)：UASB的高效厭氧降解可緩沖進(jìn)水COD波動(dòng)，兩級(jí)AO的冗余設(shè)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在進(jìn)水COD濃度波動(dòng)±40%時(shí)，系統(tǒng)仍能保持80%以上的去除率。

脫氮效率提升：兩級(jí)AO通過分段控制溶解氧（DO），優(yōu)化了碳源分配與微生物種群結(jié)構(gòu)。某案例中，系統(tǒng)將TN從1200mg/L降至80mg/L以下，達(dá)到《制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21904-2008）要求。

資源回收潛力：UASB產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電，MBR濃縮液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后可回收工業(yè)鹽，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”。

工程應(yīng)用與效能驗(yàn)證

在江蘇某原料藥企業(yè)的中試項(xiàng)目中，采用UASB+兩級(jí)AO+MBR工藝處理COD濃度高達(dá)8000mg/L的廢水。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示：

COD去除率：系統(tǒng)整體達(dá)96%以上，出水濃度≤30mg/L；

氨氮與總氮去除：NH??-N和TN去除率分別達(dá)到98%和89%，滿足回用標(biāo)準(zhǔn)；

經(jīng)濟(jì)性：噸水處理成本約8-12元，較傳統(tǒng)工藝降低30%，主要得益于沼氣能源回收與污泥減量。

挑戰(zhàn)與優(yōu)化方向

盡管技術(shù)成熟，仍需關(guān)注兩大問題：

厭氧顆粒污泥流失：可通過增設(shè)內(nèi)循環(huán)泵強(qiáng)化污泥回流，或投加載體材料（如活性炭）提高污泥附著率。

膜污染控制：采用在線化學(xué)清洗（CIP）與超聲波輔助反沖洗相結(jié)合的方式，延長(zhǎng)膜壽命至3年以上。

未來，結(jié)合人工智能算法動(dòng)態(tài)調(diào)控曝氣量與回流比，或開發(fā)耐毒性更強(qiáng)的特種菌種，將進(jìn)一步提升工藝的智能化與經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)語

UASB+兩級(jí)AO+MBR工藝通過多級(jí)協(xié)同與功能互補(bǔ)，為高濃度原料藥廢水處理提供了高效、穩(wěn)定的解決方案。其抗沖擊性強(qiáng)、資源化潛力大的特點(diǎn)，使其成為推動(dòng)制藥行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著工藝優(yōu)化與成本控制技術(shù)的進(jìn)步，該工藝有望在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。