基于分質(zhì)分類處理的中藥生產(chǎn)廢水處理技術(shù)的應(yīng)用

孫鵬 張志華 張長

摘 要：中藥生產(chǎn)廢水采用“雙效濃縮-水解酸化-好氧SBR-混凝沉淀-二氧化氯脫色”的工藝，濃度高的醇提廢水與其他低濃度廢水分類處理。醇提廢水經(jīng)熱回流雙效濃縮預(yù)處理降低污染物濃度，可以回收乙醇，變廢為寶，然后與低濃度廢水混合均質(zhì)，再進(jìn)行生化處理。廢水經(jīng)治理后，廠區(qū)總排口出水水質(zhì)：COD為75.3 mg/L，BOD5為13 mg/L，NH3-N為3.3 mg/L，SS為31 mg/L，色度為20倍（稀釋倍數(shù)），可以滿足《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906—2008）表2標(biāo)準(zhǔn)要求。污水處理工藝處理效果好，在中藥生產(chǎn)廢水處理中具有較好的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：中藥廢水;醇提廢水;熱回流雙效濃縮;水解酸化;SBR

中圖分類號：X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）04-0145-04

Abstract： The process of "doubleeffect concentration-hydrolytic acidification-aerobic SBR - coagulation precipitation - chlorine dioxide decolorization" was adopted in the wastewater treatment in Chinese traditional medicine production.The alcohol extraction wastewater with high concentration and other low concentration wastewater were treated separately.The ethanol extraction wastewater can be recycled and transformed into a treasure by heat reflux double effect concentration pretreatment to reduce the concentration of pollutants， and then mixed with low concentration wastewater for homogenization， and then biochemical treatment is carried out.After wastewater treatment， the effluent quality of the total discharge outlet of the plant is as follows： cod is 75.3 mg/l， BOD5 is 13 mg/L， NH3-N is 3.3 mg/L， SS is 31 mg/L， and chroma is 20 times （dilution multiple）， which can meet the requirements of Table 2 in the Discharge Standard of Water Pollutants for Pharmaceutical Industry Chinese Traditional Medicine Category（GB 21906—2008）.The treatment process has good treatment effect.It has good application value in the wastewater treatment in Chinese traditional medicine.

Keywords： chinese traditional medicine wastewater;ethanol extraction wastewater;thermal reflux double effect concentration;hydrolytic acidification;SBR

中藥生產(chǎn)廢水中主要含有中藥有效成分殘留物、木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、老化的大孔樹脂、有機(jī)溶劑（乙醇）、甙類、蒽醌類、生物堿及其水解產(chǎn)物等，具有成分復(fù)雜、水量不穩(wěn)定、污染物多樣化、有機(jī)物含量高、高色度、氣味異常等特點(diǎn)，采用單一的處理工藝很難達(dá)到排放要求。常用的中藥生產(chǎn)廢水治理工藝有水解酸化、接觸氧化、A/O、IC、好氧MBR及其上述工藝的組合工藝[1-4]。根據(jù)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，河南省某中藥生產(chǎn)企業(yè)確定采用“雙效濃縮+水解酸化+好氧SBR+混凝沉淀”工藝對廢水進(jìn)行處理，且取得了較好的處理效果。

1 廢水水質(zhì)與水量

河南省某中藥企業(yè)主要生產(chǎn)片劑、丸劑、顆粒劑、散劑等一系列產(chǎn)品，廢水來源主要為洗藥廢水、提取工段濃縮廢水、地面及設(shè)備清洗廢水、純化水制備廢水、循環(huán)冷卻水、鍋爐軟化廢水及員工生活污水。其中，純化廢水、循環(huán)冷卻水、鍋爐軟化廢水屬于清凈下水，不需進(jìn)入污水處理設(shè)施。需要處理的廢水主要有以下幾方面特點(diǎn)：①中藥生產(chǎn)廢水間歇排放，水質(zhì)波動較大;②中藥生產(chǎn)廢水水量相對不大，但各股廢水濃度差別較大，醇提濃縮廢水的COD濃度接近10 000 mg/L，而水提濃縮廢水的COD濃度只有880mg/L;③中藥生產(chǎn)廢水為偏酸性廢水，pH值約為6.2～6.9;④中藥生產(chǎn)廢水的可生化性較好，B/C>0.3。廢水水質(zhì)和水量如表1所示。

該中藥生產(chǎn)企業(yè)需處理廢水產(chǎn)生總量為464.6m3/d?？紤]水量波動，日變化系數(shù)取1.3，則污水處理站最大日設(shè)計規(guī)模為600m3/d。中藥生產(chǎn)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906—2008）表2標(biāo)準(zhǔn)要求，出水水質(zhì)如表2所示。

2 廢水處理工藝

2.1 工藝過程

為確保中藥生產(chǎn)廢水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，根據(jù)廢水水質(zhì)、水量特點(diǎn)進(jìn)行分質(zhì)處理，主體處理工藝為“雙效濃縮+水解酸化+好氧SBR+混凝沉淀+二氧化氯脫色”。具體工藝流程如圖1所示。

主要工藝流程為：高濃度醇提廢水經(jīng)雙效濃縮裝置預(yù)處理降低污染物濃度后，與水提廢水、洗藥廢水、設(shè)備清洗廢水等其他廢水混合，經(jīng)格柵攔截水中的漂浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，均質(zhì)均量后的廢水經(jīng)泵提升至水解酸化池，經(jīng)過水解分解大分子，提高廢水的可生化性，并且降解毒性物質(zhì)，也為后續(xù)的好氧處理縮短了時間，提高好氧處理效率。水解酸化池出水自流進(jìn)入SBR池，利用好氧微生物進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)污染物，設(shè)置混凝沉淀作為二級生化處理把關(guān)單元，投加混凝劑，去除廢水中殘留的COD和懸浮物，并能有效去除廢水中的色度和TP，沉淀出水自流進(jìn)入接觸池，經(jīng)二氧化氯進(jìn)一步脫色消毒，保證處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放[5]。

水解酸化池、SBR池、混凝沉淀池的污泥排入污泥貯池，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾，壓濾液排入調(diào)節(jié)池，污泥脫水后泥餅外運(yùn)處置。

2.2 工藝特點(diǎn)

2.2.1 醇提廢水預(yù)處理。有些中藥制劑在生產(chǎn)過程中需要乙醇作為介質(zhì)對凈藥材中的藥用成分進(jìn)行提取。根據(jù)同類型企業(yè)實際水樣監(jiān)測，中藥生產(chǎn)醇提廢水中COD濃度較高，應(yīng)先對高濃廢水進(jìn)行預(yù)處理，再與其他廢水混合處理。根據(jù)查閱資料及實際運(yùn)行情況，中藥生產(chǎn)醇提廢水COD濃度與廢水中的乙醇含量關(guān)系較密切。本項目提取時，凈藥材與乙醇的用比為1∶10，通過將高濃度醇提廢水送入熱回流雙效濃縮裝置，可以回收乙醇，變廢為寶，有效減少醇提廢水中的乙醇含量，COD濃度可削減50%以上，進(jìn)而降低醇提廢水的污染物濃度[6]。醇提廢水經(jīng)雙效濃縮裝置預(yù)處理后的污染物濃度如下：COD為4 000 mg/L，BOD5為2 800 mg/L，NH3-N為2.6 mg/L，SS為71 mg/L，色度為400倍（稀釋倍數(shù)）。

2.2.2 調(diào)節(jié)前處理。設(shè)計調(diào)節(jié)池停留時間24h，保證各股廢水進(jìn)入污水處理站后均質(zhì)均量。本工程采用自動加堿裝置，預(yù)防進(jìn)入處理站的廢水過度偏酸性，保證后續(xù)處理正常運(yùn)行。

2.2.3 水解酸化工藝。水解酸化工藝?yán)盟猱a(chǎn)酸菌來迅速降解水中的有機(jī)物，形成了以水解產(chǎn)酸菌為主的上流式污泥床，進(jìn)而去除水中有機(jī)物并且將難以降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物，并且將固形物轉(zhuǎn)化成溶解有機(jī)物（從水質(zhì)分析可知SS中的大部分為VSS），進(jìn)一步提高廢水可生物降解性及生化處理效率[7]。該工藝增設(shè)彈性填料，增大生物量，可提高污染物的去除率。

2.2.4 好氧生物處理工藝。中藥廢水的產(chǎn)生特點(diǎn)是有一定間歇性，SBR工藝在應(yīng)對間歇性的水質(zhì)和水量變化等方面具有較為明顯的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同的是，SBR工藝的主要特征是在運(yùn)行上間歇和有序操作，采用時間分割代替空間分割、非穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)代替穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)、靜置沉淀代替動態(tài)沉淀。該工藝的核心是SBR反應(yīng)池。該反應(yīng)池集生物降解池、均化池、二沉池等功能于一體，無污泥回流系統(tǒng)。SBR工藝的特殊性使其具有以下優(yōu)勢[8]：①推流過程使生化反應(yīng)的推動力不斷增大，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，反應(yīng)效率提高，凈化效果良好;②運(yùn)行效果較穩(wěn)定，污水在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行沉淀，具有時間短、效率高、出水水質(zhì)好的特點(diǎn);③耐沖擊負(fù)荷性能良好，池內(nèi)滯留水能稀釋、緩沖廢水，有效抵抗有機(jī)污物和大水量廢水的沖擊;④運(yùn)行靈活，工藝過程中的每個工段可根據(jù)水量、水質(zhì)變化情況進(jìn)行調(diào)整;⑤構(gòu)造簡單，自動化程度高，便于操作控制和管理，能有效提高管理效率，降低運(yùn)行費(fèi)用。

2.2.5 混凝沉淀?；炷恋硎窃诨炷齽┑淖饔孟?，通過降低界面電位、壓縮微顆粒表面電層、電中和等電化學(xué)過程，網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過程，將廢水中可絮凝的膠體、懸浮物及其他物質(zhì)聚成絮團(tuán);經(jīng)過沉降作用使固液分離，絮團(tuán)沉降而成為泥漿，頂部流出渾濁度及色度較低的廢水。

混凝沉淀工藝既成熟又經(jīng)濟(jì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于廢水深度處理，以去除廢水中難以通過生物降解的物質(zhì)。一般情況下，工業(yè)廢水中混凝沉淀的SS去除率為25%～35%，COD去除率為15%～25%。同時，該工程廢水TP為2.2 mg/L，僅靠生化處理很難達(dá)標(biāo)。增加混凝沉淀工段，可以保證上述各指標(biāo)均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.6 二氧化氯消毒。二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，進(jìn)入水中能與廢水中的有機(jī)物快速反應(yīng)，可以使難以生物降解的有機(jī)物分解成小分子或直接將其氧化，從而降低廢水中污染物的含量，降低廢水的色度，保證色度指標(biāo)在50倍以下。二氧化氯還是一種效果良好的消毒劑，對于廢水中大腸菌群及其他細(xì)菌具有良好的殺滅效果，二氧化氯能直接氧化水中的黃腐酸（FA）或腐殖酸（HA）等天然有機(jī)物，不與其形成三鹵甲烷等氯化物，能有效降低消毒后水中三鹵甲烷（THMS）等氯消毒副產(chǎn)物。

3 運(yùn)行效果

該企業(yè)中藥生產(chǎn)廢水經(jīng)治理后，廠區(qū)總排口出水水質(zhì)如下：COD為75.3 mg/L，BOD5為13 mg/L，NH3-N為3.3 mg/L，SS為31 mg/L，色度為20倍（稀釋倍數(shù)）。其可以滿足《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906—2008）表2的標(biāo)準(zhǔn)要求。各處理單元的進(jìn)出水水質(zhì)如表3所示。

4 結(jié)論

中藥生產(chǎn)廢水采用“雙效濃縮+水解酸化+好氧SBR+混凝沉淀+二氧化氯脫色”工藝進(jìn)行處理，濃度高的醇提廢水與水提廢水等其他低濃度廢水分質(zhì)分類處理，醇提廢水經(jīng)雙效濃縮預(yù)處理降低污染物濃度，可回收乙醇，變廢為寶，然后與低濃度廢水混合均質(zhì)，再進(jìn)行生化處理及深度處理。經(jīng)治理后，廠區(qū)總排口出水水質(zhì)：COD為75.3 mg/L，BOD5為13 mg/L，NH3-N為3.3 mg/L，SS為31 mg/L，色度為20倍（稀釋倍數(shù)），可以滿足《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906—2008）表2標(biāo)準(zhǔn)要求。本污水處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行對同類中藥生產(chǎn)企業(yè)廢水處理有較好的參考借鑒意義。

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