中藥廢水處理工程案例

【資料簡介】

在中成藥的生產(chǎn)提取過程中，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。因為中成藥的生產(chǎn)廢水，與其它類的工業(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)進行處理，效果不好，很難達標。重慶**集團地處長江與烏江交匯處，為保護環(huán)境，減少向三峽庫區(qū)水體排放污染物，對國光制藥廠中藥生產(chǎn)廢水進行處理，要求達到GB8978-1996一級標準。
1 工程基本情況簡介
據(jù)統(tǒng)計，目前中成藥的生產(chǎn)大都采用水溶法，水溶法的生產(chǎn)過程主要包括洗藥、煮提和制劑三個步驟。因此，廢水主要來自原料的洗滌水、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污染物，主要成分有糖類、甙類、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表1。廢水中水質(zhì)水量變化系數(shù)較大，其中，CODcrzui高可達20000mg/L，BOD5zui高可達8000mg/L。
本次處理工程是重慶**集團的的生產(chǎn)廢水處理工程，設(shè)計處理能力為：150m3/d，其污染物的含量和控制標準見表1。
表1　廢水的污染狀況及執(zhí)行的排放標準
Tab1　Pollution Matter Content of Wastewater
序　號 污 染 物 平均含量 排放標準
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程中，主要考慮以下幾條原則：
（1）中藥生產(chǎn)廢水含有機質(zhì)多，濃度、色度高，同時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)工藝廢水通過格柵池進入污水處理段調(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)處理單元的工作負荷。經(jīng)泵定量提升進入二相厭氧反應(yīng)器，在厭氧微生物的作用下，將廢水中的各種復雜有機物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機物,甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，剩余污泥進入污泥沉淀池。消化后的廢水再進入接觸氧化池，與附著在生物填料上的好氧微生物的進一步作用，去除剩余的有機物，部分隨水流帶出的懸浮物在斜管沉淀池中得以沉淀出來，出水再經(jīng)過生物陶粒反應(yīng)器（BAF曝氣生物濾池）后廢水達標排放。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污泥泵進入污泥儲存池，加入絮凝劑后，經(jīng)過板框壓濾機脫水處理后運走。濾液回流到調(diào)節(jié)池進行循環(huán)處理。具體分為如下三個階段：
1）廢水物理處理階段。廢水流經(jīng)細隔柵池，有效去除細小纖維素等不容性懸浮物，減輕后續(xù)生化處理的負荷；同時，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，在細隔柵池的后面設(shè)置了一個調(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，進行厭氧反應(yīng)處理。在廢水中 ,含有許多有機物都是從植物中帶來的 ,例如單寧、甙類、蒽醌、生物堿等。這類有機污染物結(jié)構(gòu)比較復雜 ,不宜生物降解。
水解酸化階段作為不*厭氧過程 ,并沒有直接降低廢水中CODＣr及BOD5,而是使廢水中結(jié)構(gòu)復雜的大分子有機物降解轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)簡單的小分子有機物 ,使它們易于生物降解。同進水相比 ,水解酸化階段其CODcr并沒有降低 ,而是pH值降低 ,揮發(fā)有機酸升高 ,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。在這一過程中，采用了自行設(shè)計的二相厭氧器。在設(shè)計中利用了水力自流作用，使廢水進出反應(yīng)器時，無需外加動力。
采用二相厭氧—好氧組合工藝處理高濃度中藥有機廢水 ,要保證zui后出水水質(zhì) ,仍是好氧階段起決定性的作用。在該項工程中 , 好氧處理采用了接觸氧化法，選用了供氧能力大、氧利用效率高的導流式機械曝氣機進行階段曝氣，曝氣機的開啟與停止，均是根據(jù)廢水中的DO濃度自動實行在線控制，取得良好效果。通過現(xiàn)場測定 ,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)過生物陶粒反應(yīng)器（BAF曝氣生物濾池）深度處理后達標排放。
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)斜管填料進行zui后沉淀。
3 主要構(gòu)筑物簡介
（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容積負荷率6.4kgCOD/（m3•d），BOD5容積負荷率2.89 kgBOD5/（m3•d）；產(chǎn)甲烷反應(yīng)尺寸為：260 m3，COD容積負荷率2.4kgCOD/（m3•d），BOD5容積負荷率3.2 kgBOD5/（m3•d）。　　　　　　　　
（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填料體積負荷1.3 kgCOD/（m3•d），BOD5填料體積負荷1.1 kgBOD5/（m3•d）。采用清華同方生產(chǎn)的導流式機械曝氣機2臺，一用一備。單臺溶氧量8kgO2/h，配套電機4Kw。工程運行時采用階段曝氣，曝氣機的開啟與停止，均是根據(jù)廢水中的DO濃度自動實行在線控制。
（4）二沉池
采用斜管填料沉淀池，水力停留時間1.2h。
4.主要技術(shù)經(jīng)濟指標
（1）人員編制
由于本工程基本無需人員操作，現(xiàn)實行三班一人制，即一共三班，每班一人，主要工作為檢查各機械設(shè)備的運行情況。
（2）總投資概算
廢水處理站工程總投資：52萬元。
根據(jù)以上總投資，折合單位廢水投資為3466元/（m3•d）。
（3）運行費用
a.動力費　廢水處理站總裝機容量為14kW，實際工作容量為5kW。每m3廢水處理費用為：5×0.5×24/150=0.4元/m3。
b.人工費　操作人員以三人計，每人月工資500元，人工費為：（3×500）/（30×150）=0.44元/m3廢水。
以上上二相費用合計為：0.84元/m3廢水。
（4）工程運行結(jié)果
工程經(jīng)四個月調(diào)試后，國家法定環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進行監(jiān)測，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)境排放污染負荷為：
（1）CODcr ：（6000-100）×10-6×150×300 = 265.5t；
（2）BOD5　：（2700-20） ×10-6×150×300 = 120.6t；
（3）SS　 ：（310-70）　×10-6×150×300 = 10.8t；