制药废水减少对活性污泥的影响
污水处理厂设计处理能力为10万吨/日，由8万吨市政污水处理系统和2万吨制药废水处理系统组成。其中，2万吨制药废水处理系统专门处理某制药企业排放的污水，8万吨市政污水处理系统收集处理高新区其余污水。8万吨系统采用倒置A2O工艺，是将缺氧、厌氧、好氧池依次结合在一起的一种生物处理系统。在缺氧池，缺氧微生物利用废水中氨氮作为电子受体，将氨氮转变为亚硝酸盐；在厌氧池，反硝化微生物将废水中亚硝酸盐分解为氮气；在好氧池，在好氧菌和硝化菌作用下，去除废水中的有机物及氨氮。倒置A2O生物系统之所以能够起到脱氮除磷的作用，主要是依靠各类微生物的生物降解，这是一个需要长期培养的过程，且在污水与污泥达到平衡稳定后才能发挥高效的去除作用。倒置A2O工艺被广泛应用到污水处理厂一级A、地表水Ⅴ、Ⅳ类污水处理工艺中。
今年7月到9月，某制药企业停产检修，只有少量生活污水排出，污水处理厂2万吨制药废水处理系统基本停水，水量较往时每日减少约1.4万吨。污水处理厂出水各项水质指标明显改善，生产压力明显缓解。但就是在这样的大好局面下，污水处理厂复合葡萄糖使用量却大幅增加，为什么会出现这样的情况？用一句话解释其中原因就是，药企的停产打破了污水处理厂生物系统的平衡，活性污泥“吃不饱”了，需要点“外卖”。
一、某制药企业停产前活性污泥状况
污水处理厂设计出水标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，按照环保政策要求，现高新区污水排放出境断面执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中准Ⅳ类标准，排放标准大幅提高。为了进一步降低污染物排放浓度，污水处理厂将难以处理的2万吨制药废水出水再次引入8万吨市政污水处理系统进行二次处理，以满足高新区污水出境断面要求。基于此，污水处理厂8万吨市政污水处理系统污泥浓度较高，基本在9000-14000mg/L之间，不同类型生物池污泥浓度有所区别。
为了满足活性污泥生长需要，污水中碳、氮、磷的最佳比例为100：5：1。由于2万吨制药废水TN、氨氮等与氮相关的指标较高，与之匹配的碳不能满足需求，不能很好地进行氮的去除，因此，平时需要额外投加一部分碳源进行补充。另外，活性污泥生长本身也消耗一部分碳源，如碳源不足也需要额外补充。目前，污水处理厂投加的碳源是葡萄糖和复合葡萄糖。
经统计，在某药企停产前的2024年1-6月份，污水处理厂平均进水COD浓度为486.55mg/L，COD月均去除量为936.81吨，污水月均处理量为218.3404万吨，总氮月均去除量为127.96吨，复合葡萄糖月均消耗量为60.38吨，复合葡萄糖单耗为0.0297kg/t。
二、某药企的停产带来的变化
某药企停产后，污水处理厂2万吨制药废水进水量由约15000吨/日减至1000多吨/日，排放污水直接纳入8万吨系统进行处理。
此时，污水处理厂进水结构明显改善，污水以市政废水为主，污染物易于降解，同时进水各项指标明显降低，以COD为例，月均值为319.77mg/L，与停产前相比降低34.3%。生物处理系统出水各项指标也随之改善，污水处理厂出水COD值仅为停产前的40.77%，最低值达16mg/L，远低于高新区污水出境断面40mg/L的排放标准。
三、为什么某药企停产需要补充大量碳源？
某药企停产前，2万吨制药废水进水COD月均量为320.16吨（2024年1-6月份数据），占进水COD总量的30.13%；某药企停产后，2万吨制药废水进水COD月均量为19.40吨，占总COD量的1.53%，即每月少进入生物处理系统约300吨COD。污水处理厂月均COD去除量停产前后分别为936.81和715.57吨，月均COD去除量减少221.24吨，相当于停产前后COD月均产生缺口为78.76吨，因此需要额外投加复合葡萄糖进行补充。
污水处理厂现投加的复合葡萄糖为23万COD当量，按糖度折合百分比浓度约为23%，按1g葡萄糖等于1.067克CODcr计，需额外投加321吨复合葡萄糖来补充COD缺口，以恢复到生产正常水平。污水处理厂9月份投加复合葡萄糖391.18吨，大大高出日常投加量，就是这个原因，如果不补充这些碳源，活性污泥就会“饿着了”。
