丹參中藥提取過程廢水污染物分析及治理措施研究

馬海強(qiáng)

（安陽高新區(qū)環(huán)保分局，河南 安陽 455000）

0 前言

以四川蜀中藥業(yè)集團(tuán)河南昊海藥業(yè)有限公司年產(chǎn)1200 噸丹參中藥提取生產(chǎn)線為例，項目生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要為洗藥材廢水、提取工段廢水、提取廢水、沖洗設(shè)備地面廢水、鍋爐除塵廢水，純凈水系統(tǒng)廢水，鍋爐廢水，主要污染物為COD（化學(xué)需氧量）、BOD（五日生化需氧量）、SS（懸浮物）、氨氮、動植物油，以上廢水匯合后通過采用UASB 反應(yīng)器——生物接觸氧化池聯(lián)合處理工藝污水處理系統(tǒng)處理后，廢水中污染物濃度低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）表4二級標(biāo)準(zhǔn)的限值，達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)污水管網(wǎng)排入當(dāng)?shù)爻鞘形鬯幚韽S，對水環(huán)境影響不大。

1 主要生產(chǎn)工藝及其流程圖

1.1 生產(chǎn)工藝

首先對購入的丹參原材進(jìn)行撿選，剔除非藥用部分，在滾筒式洗藥機(jī)內(nèi)用飲用水和純凈水各清洗一遍，然后，用結(jié)晶切片機(jī)進(jìn)行切片，切厚片并保持藥片的均一性。將分切后的飲片放入內(nèi)加熱干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥；干燥完成后投入多功能提取罐，加入95%的乙醇為藥材的4倍量，加熱回流提取1.5 小時，藥液過濾，減壓回收乙醇；第二次加入50%的乙醇為藥材的3.5 倍量，加熱回流提取1.5 小時，藥液過濾，減壓回收乙醇至適量；第三次加入飲用水為藥材的3.5 倍量，煎煮2 小時，藥液過濾濃縮至適量，與上述一、二次濃縮液合并在真空減壓濃縮罐內(nèi)濃縮至相對密度1.28-1.30（55℃）浸膏，入庫。

1.2 工藝流程圖（圖1）

圖1 工藝流程圖

2 廢水產(chǎn)生污染物分析

2.1 廢水污染源分析

（1）洗藥材廢水：主要來自藥材的清洗水、清洗機(jī)的清洗水，廢水量66.5 m3/d，為輕度污染廢水，COD 大約在200mg/L 左右；

（2）提取廢水：廢水量6.0 m3/d，通過提取裝置或有機(jī)溶劑回收裝置排放。廢水中的主要污染物為提取后的產(chǎn)品、中間產(chǎn)品以及溶解的溶劑等，主要污染指標(biāo)為COD、BOD、SS、氨氮、動植物油等，是項目的主要廢水污染源；

（3）提取工段廢水：廢水量15.5 m3/d，這部分廢水主要來自提取工段各個設(shè)備的清洗和地面沖洗，由于提取、分離、濃縮的環(huán)節(jié)和設(shè)備多，因而廢水較多，濃度高，是項目的重要污染源；

（4）沖洗設(shè)備、地面廢水：廢水量4.5m3/d，每個工序完成一次批處理后，需要對本工序的設(shè)備、管道和地面進(jìn)行一次清洗工作，清洗廢水一般濃度較高，為間隙排放；

（5）鍋爐排水：鍋爐定期外排廢水，此部分廢水產(chǎn)生量為2.5m3/d，根據(jù)鶴壁市環(huán)境監(jiān)測站對浚縣淇雪淀粉有限責(zé)任公司鍋爐排水的監(jiān)測資料，鍋爐排水主要污染物濃度均值為COD 60mg/L，BOD5 28.5mg/L，SS 100mg/L，NH3-N 2.18mg/L，色度5 倍，pH 7.03～7.43，屬清下水可直接外排；

（6）純化車間樹脂再生淋洗廢水：廢水量折合約8.0m3/d，屬酸堿廢水，擬排入污水管道進(jìn)廠污水處理站處理后排放；

（7）鍋爐軟化系統(tǒng)的離子交換樹脂再生廢水、軟化水系統(tǒng)生產(chǎn)廢水和純化車間純化生產(chǎn)廢水，廢水量折合約44.5m3/d，屬清下水可直接外排。

2.2 污水量及水質(zhì)

為了解各工序排水情況，本次環(huán)境影響評價對工藝類似的中藥廠水質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查了解，匯總情況見表1。

表1 國內(nèi)中藥廠原水水質(zhì)資料

本次環(huán)境評價依據(jù)項目水平衡圖，并通過類比調(diào)查給出了各個排水單元進(jìn)入無水處理站的水量和水質(zhì)，匯總情況見表2：

表2 各類廢水水質(zhì)水量

3 廢水處理對策及方法

3.1 廢水處理工藝

單位采用UASB 反應(yīng)器——生物接觸氧化池聯(lián)合處理工藝處理生產(chǎn)廢水，該工藝為《制藥工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)(中藥類)編制說明》(國家環(huán)?？偩汁h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所)中推薦的中藥廢水處理技術(shù)應(yīng)用實例。具體污水處理工藝如下：

廠區(qū)生產(chǎn)排出的污水，通過污水管線，匯集到安裝有格柵的溝中，去除大顆粒的固體懸浮物，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，均衡水質(zhì)外，并使部分復(fù)雜分子分解為簡易有機(jī)物，以提高廢水可生化性。污水中懸浮物沉淀物定期用糞車抽取或清淘外運。經(jīng)調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)后用泵輸送至UASB 反應(yīng)器進(jìn)行生物處理。UASB 反應(yīng)器即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，這些無機(jī)物主要包括沼氣和水。厭氧池中安有塑料填料，該填料比表面積大，不易使微生物結(jié)團(tuán)。廢水通過厭氧池后，使CODcr 得到大幅度去除，同時NH3-N 也適當(dāng)降低。UASB 反應(yīng)器出水用泵輸送至生物接觸氧化池進(jìn)行生化處理，這一綜合生化池內(nèi)，由于其特殊的結(jié)構(gòu)特征，填料上有好氧微生物，厭氧微生物，和介于兩者之間的兼性微生物。多次綜合生化系統(tǒng)是一套大流量低負(fù)荷的生化處理系統(tǒng)，通過三大類微生物的處理，實現(xiàn)了氮的轉(zhuǎn)化，最終成為無害化氣體——氮氣逸出。使出水NH3-N，CODcr 值達(dá)到規(guī)定要求。接觸氧化池出水經(jīng)集水池提升至清水池外排或回用。

3.2 廢水處理工藝流程圖（圖2）

圖2 污水工藝流程圖

3.3 廢水處理效果

本工程廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，其水污染物去除效果見表3。

本項目外排廢水水質(zhì)濃度能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)爻鞘形鬯幚韽S進(jìn)水水質(zhì)要求，不會影響該城市污水處理廠處理效果，外排污水對水環(huán)境影響很小。

表3 丹參廢水及污染物去除效果

4 結(jié)論

中藥提取工藝廢水種類繁瑣，本文以當(dāng)?shù)匾荒戤a(chǎn)1200 噸丹參中藥提取生產(chǎn)線為例，從生產(chǎn)工藝到廢水產(chǎn)生種類及其污染物進(jìn)行分析，找出對應(yīng)治理對策，供同類項目環(huán)境影響評價借鑒。如果該項目生產(chǎn)過程中熱源采用更為清潔的天燃?xì)忮仩t或電，則會減少類似鍋爐除塵廢水、純凈水系統(tǒng)廢水及鍋爐廢水，這樣項目環(huán)保效益及經(jīng)濟(jì)效益將更加顯著。

［1］環(huán)境影響評價典型實例[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2002-4-1 版次.

［2］張自杰，等.環(huán)境工程手冊(水污染防治卷)[M].高等教育出版社，1996.

［3］制藥工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)(中藥類)編制說明[Z].國家環(huán)?？偩汁h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所，2008.

［4］程漢林，等.零價鐵強(qiáng)化活性污泥法處理高濃度中藥廢水試驗研究[J].給水排水.Vol.30 No.16 2004.