“水解酸化+接觸氧化”工藝在小型企業(yè)中成藥廢水處理中的應用

劉群

0 引言

在中成藥的生產(chǎn)提取過程中，會產(chǎn)生大量的工藝廢水，其污染物主要是從藥材中煎出的包括糖類、木質素、生物堿、蛋白質、色素及它們的水解產(chǎn)物等成分。COD、BOD和色度是制藥廢水主要的污染物，其次是懸浮物和氨氮等［1］。由于生產(chǎn)不同藥物品種和使用不同的生產(chǎn)提取工藝致使所產(chǎn)生的廢水水質及水量存在很大的差別，經(jīng)常波動，極不穩(wěn)定，難于處理。

1 工程概況

1.1 廢水來源與性質

貴陽三源藥業(yè)有限公司的中藥生產(chǎn)廢水包括中藥原料浸泡廢水、提取車間清洗蒸煮罐產(chǎn)生的廢水以及地面沖洗水，處理的廢水為15 m3/d，構筑物處理量按1 m3/h設計。廢水水質情況見表1。

表1 中成藥制藥廢水水量及進水水質

設計處理后出水執(zhí)行GB 8978—1996《污水綜合排放標準》醫(yī)藥原料藥二級標準(表2)。

表2 設計出水水質

1.2 工藝流程

針對以上處理要求，結合該公司排放的廢水可生化性較好，但間歇排放，水質水量波動大等水質特點，選擇“水解酸化+接觸氧化”主體工藝對廢水進行處理。設計處理工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

貴陽三源藥業(yè)有限公司的制藥廢水先進入污水處理站格柵池，格柵池內(nèi)設有人工格柵和細格網(wǎng)，去除污水中較大的漂浮物后自流進入調(diào)節(jié)池，使污水水質與水量均和，再由污水提水泵提升進入水解酸化池。在池中水解酸化菌作用下，制藥廢水中的難降解大分子有機物轉變?yōu)橐捉到庑》肿佑袡C物。水解酸化池出水自流進入接觸氧化池，在鼓風供氧的條件下，利用好氧微生物(優(yōu)勢菌)對復雜的有機物進行分解，轉化為穩(wěn)定無害的無機物如CO2、H2O等。接觸氧化池出水與投加在集水堰槽的混凝藥劑聚合氯化鋁(PAC)混合后進入豎流沉淀池進行沉淀，利用PAC絮凝去除污水中的小顆粒懸浮物和微生物殘骸。豎流沉淀池出水經(jīng)過濾器過濾后排放。

2 工程調(diào)試與運行

2.1 微生物膜培養(yǎng)

應貴陽三源有限公司要求，縮短培養(yǎng)時間，活性污泥的培馴采用接種培馴法，接種污泥取自貴陽市新莊污水處理廠的干化污泥，含水率在60%左右，主要投加在水解酸化池和接觸氧化池。由于進水所含氨氮和磷的濃度較低，因此在投加干污泥若干天后，以BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加氮源和磷源，同時在調(diào)節(jié)池中注入約1/3池清水，稀釋污水濃度。水解酸化池引入風管起攪拌作用，接觸氧化池利用回轉式鼓風機連續(xù)鼓風悶曝。

由于調(diào)試期間正值夏季，天氣較炎熱，加上原始設計上未考慮水溫這個影響因素，以致于微生物菌膜一直未能培養(yǎng)成功。經(jīng)與貴陽三源藥業(yè)有限公司溝通后，將格柵池收集的廢水經(jīng)水泵提升至生產(chǎn)車間房頂(做過防滲處理)自然散熱，使水溫有所降低之后再自流進入調(diào)節(jié)池。經(jīng)過散熱處理后，水溫在28～38℃，適宜微生物的生長與繁殖。重復以上調(diào)試步驟，當水解酸化池和接觸氧化池出現(xiàn)活性污泥絮體時，停止曝氣，排放一部分水解酸化池和接觸氧化池的上清液，并投入相同量的制藥廢水，進入下一個周期運行。制藥廢水水量占總進水量的比例由25%逐步提升至100%，以達到馴化微生物的目的。約1個月后，經(jīng)微生物鏡檢，發(fā)現(xiàn)在填料上已形成較好的生物膜，工程投入正式運行。

2.2 運行效果

貴陽三源藥業(yè)有限公司污水處理工程經(jīng)過3個多月的調(diào)試運行后，各項出水水質指標均達到排放標準，于2011年12月申請并通過了當?shù)丨h(huán)保部門的監(jiān)測驗收。環(huán)境保護監(jiān)測站的監(jiān)測結果見表3。

表3 水質監(jiān)測結果

3 討論

(1)水解酸化池利用水解酸化菌將廢水中高分子有機物轉化為易被微生物降解的可溶性低分子，提高后續(xù)接觸氧化池進水的可生化性，降低有機物負荷，縮短接觸氧化池的接觸反應時間，同時水解酸化池可在不耗能的情況下去除30%左右的COD，達到節(jié)能的目的，降低工程投資和運行費用。臺明青等的研究表明:經(jīng)水解酸化池的微生物作用后，不溶解有機物轉變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物，使BOD5/COD系數(shù)從0.31提高到0.45，提高了45%［2］83。

(2)國內(nèi)有很多采用“水解酸化+SBR”工藝處理中小型企業(yè)中成藥廢水的工程實例［3-4］。萬金保和侯德印采用“水解酸化+SBR+接觸氧化”工藝處理制藥廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的丁提廢水和蟲草廢水，處理水量2 000 m3/d，進水COD約4 000 mg/L。監(jiān)測結果表明，出水各項指標符合GB 8978—1996《污水綜合排放標準》二級標準［5］。臺明青等采用“水解酸化+接觸氧化”工藝處理中藥廢水，結果表明:該工藝處理中藥廢水可使出水達到GB 8978—1996表2中二級標準要求，且水解酸化工段是該工藝的關鍵［2］85。SBR法又稱序列間歇式活性污泥法，自動化管理程度高，運行控制復雜，且峰值需氧量高，因此結合貴陽三源藥業(yè)有限公司制藥廢水的水量與水質實際情況，本工程采用“水解酸化+接觸氧化”工藝。

(3)“水解酸化+接觸氧化”法處理中小企業(yè)中成藥廢水是可行的，其運行效果穩(wěn)定，可達標排放，出水水質良好。經(jīng)檢測，貴陽三源藥業(yè)有限公司污水處理站出水中各項污染物指標pH、COD、BOD、SS和色度均達到GB 8978—1996中醫(yī)藥原料藥二級標準限值，同時也滿足了貴陽市環(huán)境保護局的環(huán)保要求。

［1］祝堅.中藥廢水污染特點和處理研究進展［J］.能源環(huán)境保護，2007，21(5):15-17.

［2］臺明清，趙艷芳.水解酸化+接觸氧化工藝處理中藥廢水工程［J］.水處理技術，2007，33(2):83-85.

［3］王健.水解酸化-SBR工藝處理中藥制劑生產(chǎn)廢水［J］.科技成果管理與研究，2010，41(3):54-57.

［4］金衛(wèi)兵，王磊，任玲娟.水解酸化-SBR工藝處理中小型企業(yè)中藥廢水［J］.河南機電高等?？茖W校學報，2011，19(3):33-34.

［5］萬金保，侯德印.水解酸化-SBR-接觸氧化工藝處理制藥廢水［J］.給水排水，2006，32(9):43-45.