制藥廢水有機(jī)物濃度高（COD常達(dá)數(shù)千至上萬mg/L），直接采用好氧處理能耗巨大且易受毒性物質(zhì)抑制；直接采用厭氧處理，雖能大幅削減COD并回收能源，但出水往往難以達(dá)標(biāo)，且對(duì)某些有毒物質(zhì)敏感。將厭氧與好氧技術(shù)串聯(lián)組合，正是取長(zhǎng)補(bǔ)短、實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定處理的“黃金法則”。本文將深入剖析該組合工藝的原理、應(yīng)用模式及關(guān)鍵控制點(diǎn)，為工程實(shí)踐提供指導(dǎo)。

一、為何組合？——“1+1>2”的工藝邏輯

厭氧與好氧組合工藝的核心優(yōu)勢(shì)的在于協(xié)同互補(bǔ)，突破單一工藝的處理瓶頸，實(shí)現(xiàn)處理效果與經(jīng)濟(jì)性的雙重優(yōu)化：

負(fù)荷分擔(dān)，經(jīng)濟(jì)高效：厭氧工藝（如UASB、IC）能在無氧條件下，通過產(chǎn)甲烷菌將復(fù)雜大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，對(duì)高濃度COD（可達(dá)數(shù)萬mg/L）具有極高的去除效率（通常60%-90%），且運(yùn)行能耗極低（無需曝氣），還能回收沼氣能源用于發(fā)電或供熱。經(jīng)過厭氧處理后，出水COD濃度可降至1000-4000 mg/L，大幅減輕后續(xù)好氧處理的負(fù)荷，使好氧段能在更經(jīng)濟(jì)合理的負(fù)荷下運(yùn)行，總體能耗遠(yuǎn)低于單一好氧法，處理成本可降低30%以上。

改善水質(zhì)，破除瓶頸：許多制藥廢水含有雜環(huán)類、抗生素等難降解或?qū)?span>微生物（尤其是產(chǎn)甲烷菌）有抑制性的物質(zhì)，直接生化處理效果極差。組合工藝中，厭氧段（特別是水解酸化階段）能發(fā)揮關(guān)鍵的“預(yù)處理”作用：厭氧水解產(chǎn)酸菌世代周期短、耐受性強(qiáng)，能將部分難降解大分子有機(jī)物斷鏈、開環(huán)，轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機(jī)酸（如乙酸、丙酸），顯著提高廢水的可生化性（B/C比），為后續(xù)好氧生物降解掃清障礙。工程實(shí)踐表明，對(duì)于抗生素廢水，水解酸化預(yù)處理可使后續(xù)好氧生物降解效率提升20%-40%。

協(xié)同脫氮，擴(kuò)展功能：對(duì)于含高濃度氨氮的制藥廢水（如發(fā)酵類廢水），組合工藝還能實(shí)現(xiàn)高效生物脫氮。在厭氧/缺氧環(huán)境下，反硝化細(xì)菌可利用廢水中的有機(jī)物（碳源），將好氧段回流液中的硝酸鹽氮（NO??-N）還原為氮?dú)?/span>（N?）去除。通過合理設(shè)計(jì)回流比和控制各段溶解氧濃度，可構(gòu)建“厭氧-缺氧-好氧”的脫氮體系，實(shí)現(xiàn)碳、氮污染物的協(xié)同高效去除，滿足嚴(yán)格的總氮排放要求。

二、如何組合？——主流工藝模式解析

根據(jù)廢水水質(zhì)特性和厭氧段功能定位的不同，厭氧-好氧組合工藝主要有兩種主流模式，需針對(duì)性選用：

模式一：“厭氧消化（產(chǎn)甲烷）+ 好氧”模式

適用水質(zhì)：適用于有機(jī)物濃度極高、可生化性好（B/C＞0.4）、且對(duì)產(chǎn)甲烷菌抑制性較小的廢水，如部分合成制藥中間體廢水、高濃度有機(jī)酸廢水、發(fā)酵類廢水（經(jīng)預(yù)處理去除抑制物后）。

工藝流程：廢水 → 調(diào)節(jié)/預(yù)處理（混凝沉淀/氣?。?→ 高效厭氧反應(yīng)器（UASB/EGSB/IC） → 好氧處理（SBR/接觸氧化/MBBR）→ 深度處理（如需）→ 排放。

工藝特點(diǎn)：核心追求最大化的COD削減和能源回收，厭氧段COD去除率是關(guān)鍵控制指標(biāo)，通常需達(dá)到70%以上。IC反應(yīng)器因內(nèi)循環(huán)效果好、處理負(fù)荷高，是此類廢水的優(yōu)選厭氧設(shè)備，容積負(fù)荷可達(dá)10-30 kgCOD/(m3·d)，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器。

模式二：“水解酸化 + 好氧”模式

適用水質(zhì)：這是目前處理抗生素類、化學(xué)合成類等含有較多生物抑制性或難降解有機(jī)物廢水的主流、穩(wěn)妥模式，適用于B/C＜0.3、毒性較強(qiáng)的制藥廢水。

工藝流程：廢水 → 調(diào)節(jié)/預(yù)處理 → 水解酸化池 → 好氧處理（MBBR/SBR/生物接觸氧化） → 深度處理（高級(jí)氧化/活性炭吸附）→ 排放。

工藝特點(diǎn)：厭氧段（水解酸化）的核心目標(biāo)不是高COD去除率（通常僅20%-30%），而是定向改善可生化性、降低生物毒性。由于其將厭氧過程控制在產(chǎn)酸階段，回避了對(duì)環(huán)境要求苛刻的產(chǎn)甲烷菌，因此運(yùn)行更穩(wěn)定，耐沖擊、耐毒性能力更強(qiáng)，無需復(fù)雜的溫度和pH調(diào)控。文檔中大量工程實(shí)例（如青霉素、四環(huán)素等抗生素廢水處理）均采用此路線，處理效果穩(wěn)定可靠。

在好氧段工藝選擇上，序批式活性污泥法（SBR）因其運(yùn)行靈活、耐沖擊負(fù)荷、脫氮效果好，被廣泛應(yīng)用于制藥廢水處理；生物接觸氧化法和MBBR因生物量高、污泥產(chǎn)率低、無污泥膨脹風(fēng)險(xiǎn)，也成為優(yōu)選工藝，尤其適合現(xiàn)有設(shè)施改造或占地緊張的新建項(xiàng)目。

三、關(guān)鍵操控點(diǎn)與穩(wěn)定運(yùn)行要訣

厭氧-好氧組合工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，依賴于各段關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)控制，需分單元針對(duì)性管控：

厭氧段（包括水解酸化）管控要點(diǎn)

核心是創(chuàng)造和維持適宜微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，確保功能穩(wěn)定發(fā)揮：

溫度控制：中溫（35-38℃）條件下厭氧微生物活性最佳，處理效率最高；北方地區(qū)冬季需采取保溫或加熱措施，避免溫度低于15℃導(dǎo)致處理效率驟降。

pH與堿度調(diào)節(jié)：產(chǎn)甲烷階段適宜pH范圍為6.8-7.5，需維持系統(tǒng)充足堿度（通常2000-5000 mgCaCO?/L），防止酸化失衡；水解酸化階段適宜pH為5.5-6.5，無需刻意調(diào)節(jié)堿度，利用廢水自身酸度即可維持。

營(yíng)養(yǎng)鹽平衡：確保進(jìn)水C:N:P比例適宜（通常約為200:5:1），若廢水營(yíng)養(yǎng)鹽不足，需及時(shí)補(bǔ)充尿素、磷酸二氫鉀等，防止微生物營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致活性下降。

毒性物質(zhì)控制：通過預(yù)處理嚴(yán)格控制進(jìn)水中的重金屬、高濃度鹽分、消毒劑等對(duì)厭氧菌有毒害作用的物質(zhì)，避免系統(tǒng)中毒崩潰。

好氧段管控要點(diǎn)

核心是精細(xì)化控制運(yùn)行參數(shù)，提升有機(jī)物降解與脫氮效率：

溶解氧（DO）控制：常規(guī)好氧段DO濃度控制在2-4 mg/L，過低影響有機(jī)物降解效率，過高則增加能耗且可能抑制硝化菌活性；若需實(shí)現(xiàn)脫氮，需通過間歇曝氣或分區(qū)控制，在好氧段內(nèi)創(chuàng)造缺氧環(huán)境，滿足反硝化需求。

污泥濃度與污泥齡（SRT）：維持合理的污泥濃度（MLSS 3000-5000 mg/L）和較長(zhǎng)的污泥齡（SRT 15-25天），有利于難降解物質(zhì)的降解和硝化菌的生長(zhǎng)繁殖，提升脫氮效果。

污泥回流與排泥：合理控制污泥回流比（50%-100%），保證系統(tǒng)生物量穩(wěn)定；及時(shí)排出老化污泥，避免污泥膨脹，維持污泥沉降性能良好。