某中藥廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)

吳 奇

(大連理工加華環(huán)境科技有限公司，遼寧 大連 116000)

中藥廠的生產(chǎn)廢水組成比較復(fù)雜，一般包括藥材的清洗廢水、含醇廢水、濃縮廢水、口服液瓶清洗廢水、地面清洗廢水和設(shè)備清洗水等[1]。主要污染物為各種天然有機(jī)污染物，如多糖類、蒽醌類、生物堿、木質(zhì)素等[2]，可生化性較好[3]，屬于易生物降解污染物質(zhì)，不含影響生化處理的抗生素。

以本溪高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)某中藥廠新建500m3/d污水處理工程為例，設(shè)計(jì)出符合排放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)安全可靠、運(yùn)行成本低的中藥廠生產(chǎn)廢水處理方案，為同類廠家廢水處理提供實(shí)例參考。

1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

1．1 廢水處理量

廢水的處理量為：Qd=500m3/d Qh=21m3/h

1．2 進(jìn)水水質(zhì)

經(jīng)實(shí)地取樣檢測，其進(jìn)水水質(zhì)見表1。

表1 綜合廢水進(jìn)水指標(biāo)

1．3 出水水質(zhì)

該中藥廠位于遼寧省本溪市，廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后直接排入地表水，廢水排放濃度執(zhí)行《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21.1627-2008)中表1標(biāo)準(zhǔn)，其中上述標(biāo)準(zhǔn)未做規(guī)定的污染因子執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906-2008)中表2標(biāo)準(zhǔn)要求，見表2。

表2 出水水質(zhì)指標(biāo) (單位：mg/L)

2 廢水處理方案設(shè)計(jì)的依據(jù)及原則

2.1 處理方案設(shè)計(jì)的依據(jù)

廢水處理方案設(shè)計(jì)依據(jù)廢水進(jìn)水指標(biāo)和國家有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

主要的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為：《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015-2003)、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)、《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2016)、《中華人民共和國水污染防治法》(主席令〔2017〕第70號，2018年1月1日實(shí)施)、《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21.1627-2008)。

2.2 處理方案設(shè)計(jì)的原則

根據(jù)中藥廠的實(shí)際情況，選用既能滿足對污水水質(zhì)的處理要求，又占用土地比較少，投資比較省，并且運(yùn)行費(fèi)用低的處理工藝。

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，盡量選擇自動化程度高的設(shè)備、設(shè)施，提高系統(tǒng)的使用效率，降低運(yùn)行成本。

注意廢水處理工藝自身的環(huán)境保護(hù)問題，避免運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的噪聲、氣味等對周圍環(huán)境的影響。

選用的設(shè)備、設(shè)施要先進(jìn)，并且運(yùn)行穩(wěn)定。

3 污水處理方案流程

依據(jù)中藥廢水水質(zhì)特點(diǎn)和處理規(guī)模，此次工藝流程采用“水解酸化+SBR”的組合工藝進(jìn)行廢水處理。

水解酸化是利用厭氧微生物在無氧條件下，以污水中的有機(jī)污染物為營養(yǎng)物質(zhì)，通過自身的生命代謝活動將污染物分解、酸化成小分子有機(jī)酸。SBR (Sequencing Batch Reactor)是序批式(間歇)活性污泥法的簡稱，它和生物接觸氧化都是常見的好氧工藝，SBR工藝流程簡單、造價低，主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，布置緊湊、占地面積省，本次設(shè)計(jì)的流量和剩余污泥量小，適合采用SBR工藝。

工藝流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

3.1 格柵

為保證提升泵房與后續(xù)構(gòu)筑物能夠正常運(yùn)行，不被阻塞，需設(shè)置格柵確保除去污水中較大的懸浮物。格柵設(shè)計(jì)最大流量Qmax=0.0064m3/s，柵條寬s=10mm，過柵流速υ1=0.5m/s，格柵的安裝角度α=45°，格柵的間隙寬度e=20mm，格柵總寬600mm，格柵槽總長度4m。

3.2 調(diào)節(jié)池

水量、水質(zhì)、污水pH值、水溫都是調(diào)節(jié)池工作范圍。由于污水的水質(zhì)和水量會隨時間發(fā)生很大變化。管道和隨后的結(jié)構(gòu)需要正常工作，以避免高峰流量和濃度的污水的影響。調(diào)節(jié)池起著關(guān)鍵的作用。調(diào)節(jié)池長寬為3m×3m，總池深4m，沿對角線設(shè)置兩臺攪拌器，使水質(zhì)均勻混合。

3.3 水解酸化池

水解酸化是厭氧消化過程，水解酸化池內(nèi)將廢水中的非溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物，即將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理。

水解酸化池設(shè)計(jì)長寬為5m×4.2m，池深5m，總?cè)莘e105m3，廢水停留時間4h。

3.4 SBR池

SBR池由曝氣池(SBR反應(yīng)器)、曝氣裝置、上清液、排出裝置(潷水器)等組成。經(jīng)過水解酸化處理的廢水進(jìn)入SBR反應(yīng)池，與反應(yīng)池內(nèi)的活性污泥充分接觸，經(jīng)過厭氧、缺氧、好氧等過程，有機(jī)物濃度可以大大降低。

每個運(yùn)行周期包括5個階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥和閑置。其中進(jìn)水時間TI=2.0h，曝氣時間(反應(yīng)時間)TA=6.0h，沉淀時間TS=2.0h，排水排泥時間TD=2.0h，一個周期需要12h，每天運(yùn)行2個周期。

排水比1/4。曝氣池6組，每組長寬為7m×5m，池深5m，每組容積175m3，總?cè)莘e1 050m3。

設(shè)計(jì)管道內(nèi)的水流的最大流速為0.88m/s，進(jìn)水管道選用DN200的管道送入SBR反應(yīng)池。在SBR池進(jìn)水管上設(shè)置電動閥門，有利于對每池的進(jìn)水量進(jìn)行控制，進(jìn)水管直接將廢水送入曝氣池內(nèi)。SBR池采用旋轉(zhuǎn)式潷水器出水，出水總管管徑為DN1200。

排泥系統(tǒng)采用穿孔泥管，直徑DN200，沿池的長度布置，孔間距為0.5m，孔眼方向向下，孔的直徑為20mm，與水平角度為45°，排泥管間距3m，共6個，總管道直徑DN600。

3.5 污泥濃縮池

污泥濃縮池被設(shè)置以減少污泥的水含量，并減少污泥的體積，以節(jié)省污泥處理成本和減少污泥處理的負(fù)擔(dān)。污泥濃縮是通過壓縮污泥的間隙水。盡管濃縮污泥是在外觀上與糊相似，但仍具有流動性。

濃縮池為圓形，直徑3m，池深4m。3個出水口，第一個和最高水位距離0.5m，第二個出水口和最高水位距離1.0m，第三個出水口和最高水位距離1.8m，設(shè)計(jì)管徑DN80。

3.6 帶式壓濾機(jī)

帶式壓濾機(jī)是壓帶機(jī)的過濾器。脫水過程包括4個階段：預(yù)處理，重力脫水，楔形區(qū)預(yù)加壓脫水和壓榨脫水。選用1500型帶式壓濾機(jī)對污泥進(jìn)行脫水，脫水后的泥餅含水率65%。處理后的泥餅直接做生活垃圾處理。

4 處理效果及運(yùn)行費(fèi)用

4.1 處理效果

經(jīng)過以上廢水處理工藝，處理后的廢水各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了要求，結(jié)合企業(yè)例行監(jiān)測數(shù)據(jù)，其綜合廢水處理效果見表3。

表3 廢水處理效果

4.2 投資預(yù)算及運(yùn)行費(fèi)用

總投資=土建工程+設(shè)備估算≈210+130=340萬元

年運(yùn)行費(fèi)用=年電費(fèi)+員工年工資+年水費(fèi)+年污泥處理費(fèi)+年設(shè)備維護(hù)費(fèi)+其他費(fèi)用=30.11萬元

年廢水量為500×365=182 500m3

經(jīng)計(jì)算，運(yùn)行費(fèi)用為301 100÷182 500=1.65元/m3，運(yùn)行費(fèi)用較低。

5 結(jié)論

本次中藥廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)以本溪市高新區(qū)某中藥廠新建500m3/d廢水處理工程為例，根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)和處理規(guī)模，采用“水解酸化+SBR”的組合工藝，處理后的出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中一級標(biāo)準(zhǔn)的要求，為相似情況的中藥廠廢水處理工程提供實(shí)例參考。