中藥廢水處理工藝，中天恒遠小編李德馨為您介紹，希望對您有所幫助。
隨著我國制藥企業(yè)的快速發(fā)展，制藥廢水排放量與日俱增，此類廢水主要在中藥生產(chǎn)的原料洗滌、藥物提取和沖洗等過程中會產(chǎn)生，主要的特點是有機污染物濃度高、懸浮物含量高、色度高、生化抑制因素種類復雜多樣，一旦進入周圍環(huán)境水體，將會對江河、湖泊原始水資源體系造成很大程度的污染，因此如何快捷有效地處理該類廢水成為當今環(huán)保領(lǐng)域面臨的一個難題。加強對中藥制藥廢水的治理，也是保持中藥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要措施。
，工程概況
江西南昌某制藥廠是一家以中草藥為原料大規(guī)模提取并生產(chǎn)中成藥品為主的中成藥生產(chǎn)制造企業(yè)，筆者項目處理的廢水所含COD、SS、BOD5均較高，且pH 為 4.0～6.0，帶有中藥氣味。廢水間歇排放，排放量為200 m3/d左右，日均水質(zhì)波動較大。且該廢水中含有多種高指標的有機污染物，但污水的B/C為0.5，可生化性能較好，因此采用水解酸化+生物接觸氧化法為主體處理工藝，絮凝沉淀為輔助處理。該組合處理工藝對此類中成藥廢水處理效果穩(wěn)定、操作簡單、剩余污泥產(chǎn)量少，且具有很強的耐沖擊負荷能力。經(jīng)過處理的廢水比較終出水水質(zhì)要求執(zhí)行《污水 綜合排放標準》(GB8978—1996)中的一級標準，其原始廢水水質(zhì)情況及排放標準要求如表 1所示。
第二，廢水處理工藝
2.1 廢水處理工藝的選擇
針對該公司中成藥制藥廢水的特殊性質(zhì)及實際排放狀況，綜合分析考慮，確定使用水解酸化+生物接觸氧化+絮凝沉淀處理工藝處理該廢水，具體工藝流程如圖 1所示。
圖 1 工藝流程示意
2.2 工藝流程說明
2.2.1 污水處理工藝流程簡述
生產(chǎn)廢水中含有的較大藥渣、漂浮物顆粒經(jīng)過前置的格柵攔截后得到有效去除，廢水經(jīng)格柵井后自流入調(diào)節(jié)池進行初步的勻質(zhì)、勻量，同時在調(diào)節(jié)池內(nèi)由計量泵添加一定濃度的堿液，將廢水的pH由初始的4.0～6.0調(diào)整為7.0～9.0;在調(diào)節(jié)pH的同時需利用羅茨鼓風機往池內(nèi)曝氣，主要是因為在調(diào)節(jié)池內(nèi)對廢水進行預曝氣及攪拌可以盡可能地避免大量SS在調(diào)節(jié)池內(nèi)堆積和發(fā)酵，同時還能夠?qū)U水中的低分子有機污染物吹脫氧化。隨后由潛污泵提升至水解酸化池。在水解酸化池中得到馴化、培養(yǎng)的大量厭氧微生物，則直接將廢水中所含的大部分高分子有機污染物破碎降解為小分子有機污染物，進而提高廢水的可生化性，有效地緩解后續(xù)好氧生化處理工序的處理壓力。廢水經(jīng)水解酸化處理后自流進入接觸氧化池，接觸氧化池中的好氧微生物種群及硝化菌菌群在池內(nèi)羅茨鼓風機曝氣充氧的情況下，大量的有機污染物被好氧微生物種群氧化降解為CO2和H2O，廢水中的氨氮則被氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽得以去除。經(jīng)接觸氧化池處理后的出水還需通過外加聚合氯化鋁(PAC)進行比較終的混凝沉淀反應(yīng)，作用是使廢水中不易沉淀的細小顆粒絮體凝聚形成大顆粒絮體，混合液隨后進入二沉池內(nèi)進行固液分離，保證比較終出水水質(zhì)穩(wěn)定達到排放標準要求。固液分離后的上清液溢流進入出水流量堰可達標排放，剩余污泥則排入污泥濃縮池進行污泥濃縮處理。
2.2.2 污泥處理工藝流程簡述
沉淀池底部集泥斗內(nèi)的沉淀污泥由氣提裝置抽入污泥濃縮池，隨后在污泥濃縮池內(nèi)進行污泥重力濃縮處置，同時投加一定量的聚丙烯酰胺(PAM)進行攪拌分層，污泥斗凝聚濃縮后的污泥由污泥泵加壓泵入廂式壓濾機，再進行后續(xù)的壓濾脫水處理。比較終污泥濃縮池上清液及廂式壓濾機濾液則統(tǒng)一回流至調(diào)節(jié)池進行處理。脫水后的污泥經(jīng)收集后由專用污泥運輸車外運至衛(wèi)生填埋場進行處理。
第三，主要構(gòu)筑物及配套設(shè)備技術(shù)參數(shù)
(1)格柵井。1座，地下式砼結(jié)構(gòu)，尺寸3.0 m×0.7 m×1.6 m，有效水深0.3 m，設(shè)計過水量取50 m3/h，則過柵流速0.4 m/s;另外配置人工格柵1臺，柵寬0.6 m，柵高1.7 m，柵條間隙10 mm，安裝角度70°。
(2)調(diào)節(jié)池。1座，地下式砼結(jié)構(gòu)，尺寸8.0 m×4.0 m×4.5 m，有效水深3.0 m，有效容積96.0 m3，HRT=11.5 h;配套水下空氣混合裝置1套，曝氣量1.0 m3/(m2·h)，材質(zhì)UPVC，配氣方式為環(huán)狀式，服務(wù)面積24 m2;配套出水提升潛污泵2臺(1用1備)，采用浮球式液位計自動控制水泵啟停運行，型號50WQ10-10-1.1，單泵流量10 m3/h，揚程10 m，單臺裝機功率1.1 kW;配套浮球液位計1套，型號LPF，電纜長度4 m;潛污泵出水管后安裝電磁流量計 1套，以對提升出水進行計量，型號LDE-65，工作內(nèi)徑DN65 mm，流速范圍 0.5~10 m/s，轉(zhuǎn)換器型式為分體式;配套pH在線監(jiān)測儀1套，自動監(jiān)測進水的pH，型號MP113，測量范圍0~14，測量精度±0.10;配套NaOH加藥裝置1套，利用空氣攪拌，采用重力方式投加，尺寸1.0 m×1.0 m×1.2 m，有效容積1.0 m3。
(3)水解酸化池。1座，半地上式砼結(jié)構(gòu)，尺寸4.0 m×4.0 m×5.5 m，有效水深5.2 m，有效容積 83 m3，HRT=10 h，平均容積負荷2.6 kg/(m3·d);配套填料安裝支架1套，材質(zhì)A3鋼(防腐處理)，層數(shù)2層，總面積32 m2;配套新型組合填料66 m3，規(guī)格D150-60 mm，片距60 mm，有效長度4.0 m。
(4)接觸氧化池。1座，半地下式砼結(jié)構(gòu)(中間設(shè)隔墻一道)，尺寸11.0 m×4.0 m×5.5 m，有效水深 5.0 m，有效容積200 m3，HRT=24.0 h，平均容積負荷0.62 kg/(m3·d);池底安裝膜式曝氣盤微孔曝氣器130只，型號D215型，微孔孔徑80~100 μm，曝氣量1.5~2.5 m2/(個·h)，有效服務(wù)面積0.22~0.55 m2/個;配套填料安裝支架1套，材質(zhì)A3鋼(防腐處理)， 2層，總面積88 m2;配套新型組合填料150 m3，規(guī)格D 150-60 mm，片距60 mm，有效長度3.7 m;配套曝氣設(shè)備采用三葉羅茨鼓風機，氣水比為35∶1，2臺(1用1備)，型號SSR100，排風量6.73 m3/min，排出壓力49 kPa，裝機功率11 kW，電機轉(zhuǎn)速1 900 r/min。
(5)反應(yīng)池。1座(分為2格)，半地下式砼結(jié)構(gòu)，尺寸4.0 m×1.0 m×5.5 m，有效水深4.8 m，有效容積13 m3，HRT=90 min;設(shè)反應(yīng)攪拌裝置1套，使其加強混合效果，配氣方式為環(huán)狀式，材質(zhì)UPVC;配套PAC加藥裝置1套，PAC加藥泵2臺(1用1備)，型號20BF-12，額定輸出流量2 000 L/h，揚程12 m，額定功率0.37 kW，過流部件材質(zhì)SUS304;溶藥池 1座，尺寸1.0 m×1.0 m ×1.2 m，有效容積1.0 m3。
(6)二沉池。1座，半地下式砼結(jié)構(gòu)，尺寸4.0 m×4.0 m×5.5 m，有效水深2.0 m，有效容積32.0 m3，HRT=3.8 h，水力表面負荷0.5 m3/(m2·h)，泥斗傾角60°;配套排泥氣提裝置1只，規(guī)格QT-40，材質(zhì)SUS304;配套導流筒1只，規(guī)格D 300 mm× 3 000 mm，材質(zhì)Q235。
(7)出水流量堰。1座，地下式磚混結(jié)構(gòu)，尺寸3.5 m×1.1 m×1.5 m，有效水深0.6 m。
(8)污泥濃縮池。1座，半地下式砼結(jié)構(gòu)，尺寸4.0 m×1.6 m×5.5 m，有效水深5.0 m，有效容積30 m3;配套PAM加藥裝置1套，PAM加藥泵1臺，型號20BF-12，額定輸出流量2 000 L/h，揚程12 m，額定功率0.37 kW，過流部件材質(zhì)SUS304;溶藥池1座，尺寸1.0 m×1.0 m ×1.2 m，有效容積1.0 m3;污泥脫水配套廂式壓濾機1套，型號XAY20/630-UB，過濾面積20 m2，濾室容積0.3 m3，總裝機功率1.5 kW。(9)綜合操作間。1座，地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸15.6 m×4.5 m×3.4 m。
第四，工程啟動及運行
4.1 水解酸化池
水解酸化池的啟動主要是進行池內(nèi)接種污泥的馴化及培養(yǎng)工作。工程接種污泥取自鄰近某制藥廠污水處理站的脫水污泥，馴化過程中，進水pH控制在7.5左右，DO控制在0.3 mg/L，污泥干投加量在5～10 g/L。在馴化初始階段，水解酸化池平均容積負荷低于1 kg/(m3·d);隨著馴化過程的進行，大約20 d后，平均容積負荷升到1～2 kg/(m3·d);大約30 d后，平均容積負荷可達到2.5 kg/(m3·d)以上，35 d后池內(nèi)填料掛膜效果明顯，系統(tǒng)進入穩(wěn)定運行期。
4.2 接觸氧化池及反應(yīng)池
接觸氧化池的啟動主要是進行接觸氧化池內(nèi)所接種污泥的馴化及穩(wěn)定工作，經(jīng)過嚴格計算后，啟動初期分別向每個接觸氧化池內(nèi)投加約8.2 t的脫水污泥，為了補充整個接觸氧化池內(nèi)部水環(huán)境中的碳、氮等營養(yǎng)元素，還需分別投加約600 kg的工業(yè)葡萄糖及60 kg的工業(yè)尿素。啟動初始階段，接觸氧化池的進水水量按設(shè)計水量的25%進行進水，同時通過改變調(diào)節(jié)池內(nèi)NaOH的添加量來嚴格控制廢水的pH穩(wěn)定維持在7.5左右，pH穩(wěn)定后才能開啟池內(nèi)的曝氣系統(tǒng)，曝氣法則采用悶曝法悶曝(關(guān)閉進水但連續(xù)曝氣)8 h后，停止曝氣并保持池內(nèi)廢水靜置沉淀約0.5 h，隨即再次開啟曝氣系統(tǒng)接著悶曝，如此反復，悶曝氣3 d后，視池內(nèi)廢水液位而適時補充少量廢水。且在曝氣過程中隨時監(jiān)控DO及氣水比，接觸氧化池內(nèi)DO比較佳質(zhì)量濃度范圍為2～4 mg/L，氣水比35∶1，操作人員每天需定時測定池內(nèi)污泥沉降比及進出口COD，以隨時掌握污泥沉降比及進出口COD變化。接觸氧化池啟動調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)：約7 d后，在池內(nèi)填料表面形成了很薄的一層生物膜，約20 d后，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚映群谏锬�，此時接觸氧化池可按設(shè)計水量進水即可。接觸氧化池掛膜在穩(wěn)定運行30 d左右基本完成，性能良好的活性污泥就基本形成了，平均容積負荷可穩(wěn)定維持在0.62 kg/(m3·d)左右，即可初步判斷該接觸氧化池啟動成功。反應(yīng)池絮凝沉淀反應(yīng)選用的混凝劑為聚合氯化鋁(PAC)，污泥濃縮助凝劑為聚丙烯酰胺(PAM)，在調(diào)試過程中確定PAC的添加量以5%的質(zhì)量分數(shù)為宜，PAM的添加量以0.5%的質(zhì)量分數(shù)為宜，此時混凝及二沉池出水COD去除率比較大可穩(wěn)定在50%左右。而污泥濃縮助凝劑PAM比較佳投加量為3.0 kg/t。
4.3 運行效果
廢水處理效果如表 2所示。
表2 工程運行監(jiān)測結(jié)果項目pHCODBOD 5NH 3 -NSS
注：除pH外，其余各項單位均為mg/L。
原水4~6160030400
調(diào)節(jié)池出口7~8114057030400
單元去除率/%-55--
水解酸化池出口7~81 02651324100
單元去除率/%-15102075
接觸氧化池出口7~7.51232612-
單元去除率/%-889550-
混凝及二沉池 18 12 506.8~7.362181250
單元去除率/%-503050-
工程總?cè)コ?%-94.997.06087.5
第五，經(jīng)濟指標及環(huán)境效益分析
該工程總投資約為93.32萬元，其中土建費用41.22萬元(含稅金)，主體設(shè)備及材料費用總計 39.52萬元(含稅金)，其他設(shè)計、安裝、運輸及調(diào)試等間接費用總計12.58萬元。此組合工藝處理該中成藥廢水的單位處理成本約為1.48元/m3，其中電費172.22元/d，人工費60元/d，藥劑費合計63.2元/m3。污水處理站建成后，每年減少約79.3 t的COD、42.0 t的BOD5排入環(huán)境水體，對當?shù)厮h(huán)境污染控制起到積極作用。
第六，結(jié)論
(1)工程實踐表明：運行水解酸化+生物接觸氧化+絮凝沉淀組合工藝處理此類廢水，工藝流程周期短、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、處理效果好，該中藥廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定。運行期間，廢水中的COD、NH3-N、SS、BOD5平均去除率分別可達到94.9%、60%、87.5%、97%，比較終出水水質(zhì)可以達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)中一級排放標準要求。
(2)經(jīng)過預處理的水解酸化階段，可以有效地將初始廢水中難生物降解的大分子有機污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機污染物質(zhì)，大幅度提高此類廢水的可生化性。而生物接觸氧化工藝比較顯著的特征是其較強的耐沖擊負荷能力，同時可以保證池內(nèi)良好的微生物活性，其次由于在接觸氧化池內(nèi)的微生物是以整體生物膜的形式附著在載體填料上，很大程度地減少了曝氣池出水中因被夾帶而被迫流失的污泥，大大減少了剩余污泥的產(chǎn)生，很好地保證了后續(xù)絮凝沉淀工藝處理效果。
(3)該廢水處理工程中的單體構(gòu)筑物均采用地下式或半地下式構(gòu)筑物形式，不僅能滿足工藝流程的要求，同時盡量利用施工場地原有地理優(yōu)勢，充分地降低了動力費用。各構(gòu)筑物間位置合理，工藝管道線路短、構(gòu)筑物布局緊湊。項目運行后達到預期的處理效果，噸水實際處理費用僅需1.48元，處理后的水可以得到很好回用，既節(jié)約了水資源，又減少了廢水排放量，取得了良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
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