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制药废水是一类典型的难生化降解有机废水。其污染物浓度较高,并常含有生物抑制性物质,生物毒性较强。一些制药厂工艺废水的COD浓度甚至高达数万毫克每升,远远高于一般生化处理工艺的生物抑制浓度。因此,采用常规生化处理工艺很难达到理想的处理效果。当前制药工业废水处理工艺一般采用以下步骤:首先将各股工艺废水收集进入收集池,在收集池中进行适当调配,使得综合废水中污染物浓度低于生物抑制浓度;然后,调配后的综合废水经污水处理设施进行处理,以达到园区集中式污水处理厂接管标准。其中,在调配过程中往往将雨水、冷却水、河水等与工艺废水进行混合以降低污染物浓度。这一过程增加了污染物排放量,使得污染物去除压力传递给集中式污水处理厂,导致目前很多园区集中污水处理厂运行负荷大,集中治污变成了集中排污。大量配水不但造成了污染物排放总量的增加,也极大增加了污水处理费用,无论是企业还是环境监管机构,均对减少配水量有着迫切的需求。为了解决以上问题,本研究采用膜生物反应器(MBR)联合UV/03深度处理工艺对制药废水进行处理,并将处理后的尾水回用作为生化配水水源。其中,主要研究了 MBR系统对制药废水的处理效果及UV/03联合工艺对MBR尾水中残留污染物的降解性能,并对该联合工艺运行成本进行了技术经济分析。1、MBR处理制药废水采用膜生物反应器(MBR)对某制药厂工艺原水进行生化处理。研究了系统容积负荷为1.1kg COD/m3时,MBR系统对不同稀释倍数废水的去除率以及污泥SVI值和MBR膜压差变化。实验结果表明:进水COD浓度超过11000mg/L会对MBR处理系统产生明显抑制,污泥沉降性能变差、膜压差快速上升;进水COD浓度为5500mg/L时,MBR系统运行效果最好,对污泥沉降性能、膜压差影响较小;随着进水COD的继续降低,MBR处理系统COD去除率略有下降,原因是水力停留时间减少,难降解污染物得不到完全降解。2、UV/O3联合工艺深度处理MBR尾水采用UV、O3、UV/O3联合工艺对制药废水MBR处理后出水进行深度处理,研究单独UV、单独O3与UV/O3对MBR尾水中COD的去除率,探究紫外光照强度、臭氧通量、空气通量3组因素对UV/O3联合工艺对MBR尾水处理效果的影响,得出最优处理条件。对UV/O3联合工艺处理后MBR尾水的可生化性、处理前后尾水污染物结构变化进行了分析。结果表明:UV/03联合工艺对MBR尾水COD的去除率优于单独紫外、单独臭氧处理去除效果之和,紫外与臭氧表现出一定的协同作用;最优工艺条件为:液面与紫外灯距离为1Ocm,臭氧通量为20mg/min,空气通量为1L/min,处理时间为60min;对最优工艺条件下处理60min的MBR尾水进行紫外光谱与红外光谱分析。结果表明,UV/03处理60min能将MBR尾水中95%的UV-254去除;此外,尾水中卤代烃、苯系物也得到较为彻底的去除,B/C由0.08升高至0.33,说明处理后尾水的可生化性大幅提高。3、UV/03联合工艺处理后MBR尾水回用将UV/03联合工艺处理后的MBR尾水作为工艺废水配水进行回用。研究50%、60%、75%的回用比对MBR处理效果的影响,并对限制继续提高回用比的瓶颈进行分析,对回用后的污水处理费用进行技术经济分析。结果表明:50%的回用比下MBR系统COD去除率为94%,能达到三级接管标准;以60%的比例将UV/03联合工艺处理后的MBR尾水回用于工艺废水配水,COD去除率无明显下降,排放水水质能稳定达到三级接管标准,B/C为0.31,有利于二级污水处理厂达标处理;回用比为75%时,MBR系统COD去除率下降为82%。后续研究表明,废水中盐浓度的升高是限制继续提高回用比例的原因。当使用混合阴阳离子交换树脂对处理后的尾水进行脱盐后,去除率升高至93%,COD排放总量可减少达79.4%。技术经济分析结果表明,MBR-UV/03联合工艺处理制药废水吨水成本为25.072元,但由于大幅度减少了排污费,总处理成本较现有工艺降低41.72%。