低低低运行成本，高高高去除率，医化废水处理的“PBR密码”

先驱生物反应器

PBR先驱生物反应器（Pioneer Biological Reactor），一款替代传统铁碳芬顿等物化手段，应用于制药、精细化工行业高毒、高浓、高盐废水的生物预处理产品。

可针对废水特点，设计并构建高效菌群，把高毒、高浓、高盐废水作为原料进行好氧生物发酵，转化为低浓度低毒性的发酵废水，可减少总排水量，从而提高废水系统整体处理能力、大幅节省车间预处理成本，并且菌种无需持续投加。

反应器多采用罐体，构造简单，维修便捷，吨水处理成本10-20元/吨。在实现废水解毒、降负荷的同时，还可通过在线预警系统，提示体系是否受冲击，及时调控。

处理难点

传统工艺

科学架构

医化案例

不易生物降解的污染物

二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、硝基甲烷、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯、三氯乙酸、三氟乙酸、二氧六环、乙醚、正己烷、环己烷、甲基环己烷、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、正戊烷、正庚烷、二乙氧基丙烷、二甲氧基甲烷、甲基四氢呋喃、二甲氧基丙烷、石油醚、异辛烷、异丙醚、四氢萘、苯、氯苯、甲苯、二甲苯、异丙基苯、苯甲醚、吡啶、三乙胺、DMF、DMAC、环丁砜、DMSO、叔丁醇。

易致毒的污染物

甲醛、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、硝基甲烷、乙腈、乙醛、二氧六环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、吡啶、DMF、DMAC、各类抗生素、氮原子具有共轭孤对电子的有机氮。

较易生物降解的污染物

甲醇、甲醛、甲酸、乙醇、乙醛、乙酸、乙腈、乙氧基乙醇、甲氧基乙醇、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、丙酮、乙酸异丁酯、丁醇、乙酸异丙酯、乙酸甲酯、异戊醇、乙酸丁酯、甲基乙基酮、异丁醇、戊醇、丙醇、甲酸甲酯、乙酸丙酯、甲基异丙基酮。

处理难点

传统工艺

科学架构

医化案例

PBR与芬顿、湿式氧化对比

处理难点

传统工艺

科学架构

医化案例

围绕生物毒性指标，建立环保本质安全体系。在源头检测和管控引起生化系统冲击的因素，在输入常规生化处理系统之前进行预警，在引起水质数据恶化前提示潜在冲击，日常进行常规系统污泥尤其是硝化菌的强化，确保以上措施“三位一体”，让管理人员得以及时实施调整预案，并有足够的抗冲击措施，确保系统的稳定运行。

废水最重要的设计参数

1

容积负荷

每立方有效池容每日降解某种污染物的量，单位kg/m³·d。容积负荷设计决定了废水站的规模.

厌氧COD容积负荷：IC > UASB > 搅拌式厌氧池，0.5~3 kg/m³·d，平均1kg/m³·d。

AO系统COD容积负荷：~0.5kg/m³·d。

PBR系统COD容积负荷：2~5kg/m³·d。

反硝化TN容积负荷：0.05~0.2kg/m³·d，平均0.1kg/m³·d。

硝化氨氮容积负荷：0.03~0.1 kg/m³·d ，平均0.05kg/m³·d。

2

水深和曝气器溶解氧效率

决定了废水站的主要能耗，同时影响废气总量。

水深：对好氧生物处理效果来说越深越好，但风机压力要求也越高，能耗越高。建议采用悬浮风机或者螺杆风机，有效水深≥8 m。

溶解氧效率：除射流外普遍只有8~12%，平均10%，考虑随时间衰减。射流＞微孔＞旋流，但各有利弊。

3

可生化性和生物毒性

决定了废水站能否正常运行。

可生化性的评价方法：BOD₅、BOD₃₀、物料分析、直接模拟试验。一般要求进生化系统的BOD₅/COD＞0.3。

生物毒性的评价法方法：EC₅₀、MIC、发光细菌法（GB/T 15441-1995）。

运行过程中的生物毒性预警手段：在线预警设备、生物预处理反应器。

*注：盐度也可以视为是一种生物毒性。

通过在线溶解氧水平、温度监测

实现实时预警生物抑制性冲击

MIC毒性检测

MIC毒性检测是基于最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration）生物毒性技术，通过将废水进行梯度稀释，混合在细菌培养基中培养细菌10~16h，观察细菌是否存活并导致生物显色反应，由此找到能抑制培养基内环境微生物生长的最低废水浓度，从而定量判定废水对微生物的毒性大小，对进水加以精细管控。该技术产品便携，无需检测人员具备专业技术知识，只需要通过简单的颜色变化来判断生物毒性大小。

生物强化装置

在现有的硝化菌增强培养的工艺基础上，开发更适于发酵DMF降解菌、硝化单胞菌及其配套辅助菌种的一体化可撬装自动发酵培养装置。可长期生产低成本氨化与硝化菌剂，不断向大系统增补氮素代谢的关键性微生物菌种，确保系统能维持高水平的氮负荷（0.1~0.2kg TN/m³·d）。

强抗冲击和解毒能力

适用水质广泛

以特征污染物甲基吡啶为例，其主流生物降解途径与芳烃类似，通过两次生物催化单加氧反应产生“邻苯二酚”类似结构，进而再双加氧开环断链。整个过程以三次加氧反应为主要限速步骤。要加快该过程，提高其处理效率。可供选择的用于加快限速步骤的微生物类群有变性杆菌、芽孢杆菌、脂肪杆菌等。经多年研究积累，化工常见的有机污染物均有降解能力不俗的微生物资源可供选用。