中藥廢水處理工程案例

     在中成藥的生產(chǎn)提取過(guò)程中，生產(chǎn)工藝產(chǎn)生大量的廢水，造成環(huán)境污染，使得中成藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到制約。因?yàn)橹谐伤幍纳a(chǎn)廢水，與其它類(lèi)的工業(yè)污水、廢水在水質(zhì)和污染物成分方面有很大的差異，采用常規(guī)的厭氧—好氧法等技術(shù)進(jìn)行處理，效果不好，很難達(dá)標(biāo)。重慶**集團(tuán)地處長(zhǎng)江與烏江交匯處，為保護(hù)環(huán)境，減少向三峽庫(kù)區(qū)水體排放污染物，對(duì)國(guó)光制藥廠中藥生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，要求達(dá)到GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1 工程基本情況簡(jiǎn)介
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中成藥的生產(chǎn)大都采用水溶法，水溶法的生產(chǎn)過(guò)程主要包括洗藥、煮提和制劑三個(gè)步驟。因此，廢水主要來(lái)自原料的洗滌水、原藥煎汁殘液和地表面的沖洗水。
經(jīng)成分分析，中成藥生產(chǎn)廢水中主要含有各種天然有機(jī)污染物，主要成分有糖類(lèi)、甙類(lèi)、蒽醌、木質(zhì)素、生物堿、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、色素及它們的水解產(chǎn)物。廢水中污染物含量程度見(jiàn)表1。廢水中水質(zhì)水量變化系數(shù)較大，其中，CODcr最高可達(dá)20000mg/L，BOD5最高可達(dá)8000mg/L。
本次處理工程是重慶**集團(tuán)的的生產(chǎn)廢水處理工程，設(shè)計(jì)處理能力為：150m3/d，其污染物的含量和控制標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1　廢水的污染狀況及執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)
Tab1　Pollution Matter Content of Wastewater
序　號(hào) 污 染 物 平均含量 排放標(biāo)準(zhǔn)
1 CODcr（mg/L） 6000 100
2 BOD5（mg/L） 2700 20
3 SS（mg/L） 310 70
4 NH3-N（mg/L） 21 －－
5 TP （mg/L） 15 －－
6 pH 6 6~9
2 工程主體工藝流程確定
在工藝流程確定的過(guò)程中，主要考慮以下幾條原則：
（1）中藥生產(chǎn)廢水含有機(jī)質(zhì)多，濃度、色度高，同時(shí)本工程中廢水排放要求較高。
（2）中藥生產(chǎn)廢水可生化性較好，易于生物降解。
（3）本工程要求低運(yùn)行成本。
根據(jù)上述原則，確定采用圖1所示的處理工藝流程。
　
圖1　高濃度中藥廢水處理工藝流程圖
生產(chǎn)工藝廢水通過(guò)格柵池進(jìn)入污水處理段調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，在絮凝劑的作用下，去除廢水中的懸浮物和膠體物質(zhì)等污染物，降低后續(xù)處理單元的工作負(fù)荷。經(jīng)泵定量提升進(jìn)入二相厭氧反應(yīng)器，在厭氧微生物的作用下，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物,甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，剩余污泥進(jìn)入污泥沉淀池。消化后的廢水再進(jìn)入接觸氧化池，與附著在生物填料上的好氧微生物的進(jìn)一步作用，去除剩余的有機(jī)物，部分隨水流帶出的懸浮物在斜管沉淀池中得以沉淀出來(lái)，出水再經(jīng)過(guò)生物陶粒反應(yīng)器（BAF曝氣生物濾池）后廢水達(dá)標(biāo)排放。調(diào)節(jié)池、厭氧接觸池、接觸氧化池及沉淀池的剩余污泥通過(guò)污泥泵進(jìn)入污泥儲(chǔ)存池，加入絮凝劑后，經(jīng)過(guò)板框壓濾機(jī)脫水處理后運(yùn)走。濾液回流到調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理。具體分為如下三個(gè)階段：
1）廢水物理處理階段。廢水流經(jīng)細(xì)隔柵池，有效去除細(xì)小纖維素等不容性懸浮物，減輕后續(xù)生化處理的負(fù)荷；同時(shí)，考慮到中成藥生產(chǎn)廢水排放的不連續(xù)和水質(zhì)變化大的特點(diǎn)，在細(xì)隔柵池的后面設(shè)置了一個(gè)調(diào)節(jié)池，以均衡水質(zhì)水量，便于后續(xù)的處理。
2）廢水生化處理階段。經(jīng)物理處理后的廢水，先流入二相厭氧反應(yīng)器中，進(jìn)行厭氧反應(yīng)處理。在廢水中 ,含有許多有機(jī)物都是從植物中帶來(lái)的 ,例如單寧、甙類(lèi)、蒽醌、生物堿等。這類(lèi)有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ,不宜生物降解。
水解酸化階段作為不完全厭氧過(guò)程 ,并沒(méi)有直接降低廢水中CODＣr及BOD5,而是使廢水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機(jī)物降解轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物 ,使它們易于生物降解。同進(jìn)水相比 ,水解酸化階段其CODcr并沒(méi)有降低 ,而是pH值降低 ,揮發(fā)有機(jī)酸升高 ,BOD5/CODcr值提高。因此 ,二相厭氧工藝的引入 ,使廢水中難降解的污染物變?yōu)橐捉到獾奈廴疚?,改變了廢水的可生化性 ,為后續(xù)好氧生物降解提供了保證。在這一過(guò)程中，采用了自行設(shè)計(jì)的二相厭氧器。在設(shè)計(jì)中利用了水力自流作用，使廢水進(jìn)出反應(yīng)器時(shí)，無(wú)需外加動(dòng)力。
采用二相厭氧—好氧組合工藝處理高濃度中藥有機(jī)廢水 ,要保證最后出水水質(zhì) ,仍是好氧階段起決定性的作用。在該項(xiàng)工程中 , 好氧處理采用了接觸氧化法，選用了供氧能力大、氧利用效率高的導(dǎo)流式機(jī)械曝氣機(jī)進(jìn)行階段曝氣，曝氣機(jī)的開(kāi)啟與停止，均是根據(jù)廢水中的DO濃度自動(dòng)實(shí)行在線(xiàn)控制，取得良好效果。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定 ,曝氣池內(nèi)殘余溶解氧在 1.5～ 2.5mg/l之間。
為確保出水水質(zhì)，經(jīng)二沉后的廢水再經(jīng)過(guò)生物陶粒反應(yīng)器（BAF曝氣生物濾池）深度處理后達(dá)標(biāo)排放。
3）二沉階段。向好氧反應(yīng)器處理排出的廢水中投入微量絮凝劑，使廢水中的懸浮物在絮凝劑的作用下，經(jīng)斜管填料進(jìn)行最后沉淀。
3 主要構(gòu)筑物簡(jiǎn)介
（1）沉淀池　
采用鋼筋砼平流式沉淀池一座，地下式，置于廠區(qū)綠化帶下，既不影響廠區(qū)美觀，又具保溫功效，同時(shí)由于生產(chǎn)排水不均勻，可兼有調(diào)節(jié)池功能。水力停留時(shí)間4h， 尺寸為：6 m×1.5 m×3m。
（2）二相厭氧反應(yīng)器　
采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，中溫消化。產(chǎn)酸反應(yīng)器有效容積為：140m3，COD容積負(fù)荷率6.4kgCOD/（m3?d），BOD5容積負(fù)荷率2.89 kgBOD5/（m3?d）；產(chǎn)甲烷反應(yīng)尺寸為：260 m3，COD容積負(fù)荷率2.4kgCOD/（m3?d），BOD5容積負(fù)荷率3.2 kgBOD5/（m3?d）?！　　　　　　　?BR>（3）接觸氧化池
采用矩形鋼筋砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)PE半軟性填料，有效容積80m3。COD填料體積負(fù)荷1.3 kgCOD/（m3?d），BOD5填料體積負(fù)荷1.1 kgBOD5/（m3?d）。采用清華同方生產(chǎn)的導(dǎo)流式機(jī)械曝氣機(jī)2臺(tái)，一用一備。單臺(tái)溶氧量8kgO2/h，配套電機(jī)4Kw。工程運(yùn)行時(shí)采用階段曝氣，曝氣機(jī)的開(kāi)啟與停止，均是根據(jù)廢水中的DO濃度自動(dòng)實(shí)行在線(xiàn)控制。
（4）二沉池
采用斜管填料沉淀池，水力停留時(shí)間1.2h。
4.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
（1）人員編制
由于本工程基本無(wú)需人員操作，現(xiàn)實(shí)行三班一人制，即一共三班，每班一人，主要工作為檢查各機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況。
（2）總投資概算
廢水處理站工程總投資：52萬(wàn)元。
根據(jù)以上總投資，折合單位廢水投資為3466元/（m3?d）。
（3）運(yùn)行費(fèi)用
a.動(dòng)力費(fèi)　廢水處理站總裝機(jī)容量為14kW，實(shí)際工作容量為5kW。每m3廢水處理費(fèi)用為：5×0.5×24/150=0.4元/m3。
b.人工費(fèi)　操作人員以三人計(jì)，每人月工資500元，人工費(fèi)為：（3×500）/（30×150）=0.44元/m3廢水。
以上上二相費(fèi)用合計(jì)為：0.84元/m3廢水。
（4）工程運(yùn)行結(jié)果
工程經(jīng)四個(gè)月調(diào)試后，國(guó)家法定環(huán)境監(jiān)測(cè)單位對(duì)工程出水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果為：CODcr 60.7mg/l；BOD5 18.8 mg/l；SS 17.7 mg/l；ph 7.43；色度 7倍。
5.環(huán)境效益
經(jīng)處理后,每年可少向環(huán)境排放污染負(fù)荷為：
（1）CODcr ：（6000-100）×10-6×150×300 = 265.5t；
（2）BOD5?。海?700-20） ×10-6×150×300 = 120.6t；
（3）SS　 ：（310-70）　×10-6×150×300 = 10.8t；