鐵碳微電解－UASB－兩級(jí)HCR－氣浮工藝處理中成藥生產(chǎn)廢水
摘要：介紹了鐵炭微電解-UASB- 兩級(jí)HCR-氣浮工藝在中成藥生產(chǎn)廢水處理工程中的應(yīng)用。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)處理效果好、性能穩(wěn)定、維護(hù)管理方便，出水pH 為8.21～8.56，COD 為41.20～49.65 mg/L，BOD5 為12.95～15.60mg/L，ρ(SS)為12.00～24.00 mg/L，經(jīng)處理后的排水水質(zhì)指標(biāo)執(zhí)行GB 21906－2008 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：中藥廢水；鐵炭微電解；UASB；HCR；氣浮
中藥制藥行業(yè)廢水是一類含難降解物質(zhì)和生物毒性物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水，國(guó)內(nèi)制藥行業(yè)廢水排放量大水體污染嚴(yán)重。中藥制藥行業(yè)廢水的處理已成為亟待解決的問(wèn)題，因此開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的制藥廢水處理技術(shù)具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。中成藥廢水處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)外報(bào)道不是太多，本文以實(shí)際工程項(xiàng)目為研究對(duì)象，在整個(gè)工程穩(wěn)定運(yùn)行中研究各反應(yīng)器的去除效果和影響運(yùn)行的各種因素，為同類制藥和相關(guān)行業(yè)廢水處理工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)試提供技術(shù)參考和依據(jù)[1-2]。
1 廢水處理工程概況
1.1 廢水水質(zhì)水量
河南省某中藥生產(chǎn)企業(yè)所產(chǎn)消癌平片主要成分為烏骨藤。烏骨藤經(jīng)前處理工序制成一定厚度的切片，即烏骨藤飲片。取烏骨藤飲片，加水煎煮3 次，第1 次加8 倍量水浸泡12 h，煎煮2 h，第2 次加7 倍量水，煎煮1.5 h，第3 次加7 倍量水，煎煮1 h，合并煎液，濾過(guò)，濾液濃縮至相對(duì)密度為1.20 （70～80℃）的稠膏，加入淀粉適量混勻制成顆粒，采用微波干燥設(shè)備干燥顆粒，對(duì)顆粒進(jìn)行“差圓整型”，打光，最后制得濃縮丸。
排放的廢水平均水量約為2 500 m3/d。廢水水質(zhì)列于表1。
1.2 工藝流程
廢水處理工藝流程如圖1 所示。
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圖1 廢水處理工藝流程
Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process
生產(chǎn)廢水由管道匯集后通過(guò)機(jī)械格柵由提升泵提升進(jìn)入脫水機(jī)房上的撇渣池，經(jīng)過(guò)隔去浮渣后自流進(jìn)入微電解反應(yīng)池。在微電解池內(nèi)，難以降解的多環(huán)芳香類大分子物質(zhì)及毒性物質(zhì)被斷裂開(kāi)環(huán)、去除和減少，廢水可降解性大大提高，鹽度降低，而且提高了廢水的可生化性，為下一步生化系統(tǒng)提供良好的條件；微電解出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)一步泥水分離，然后再進(jìn)入升流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)池，利用厭氧菌去除大部分有機(jī)物，同時(shí)維持廢水的可生化[3]；經(jīng)過(guò)預(yù)處理及厭氧處理后，廢水依次進(jìn)入一級(jí)、二級(jí)高壓射流反應(yīng)器（HCR），通過(guò)好氧高速代謝，完成對(duì)有機(jī)物的大量去除；最后的低濃度廢水進(jìn)入氣浮池，經(jīng)氣浮池再次去除SS、色度后，達(dá)標(biāo)外排。系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥通過(guò)板框壓濾機(jī)處理后，泥餅外運(yùn)處置。
表2 各單元的處理效果
Tab.2 Treatment effect of each unit
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2 主要工藝單元及設(shè)備
2.1 撇渣池
單元功能：進(jìn)一步撇去尚未被格柵攔截的浮渣，降低后續(xù)構(gòu)筑物處理負(fù)荷。
尺寸為8.60 m×6.00 m×2.50 m。
2.2 微電解池
微電解對(duì)化工制藥廢水中有機(jī)物的改性和去除都有較好的效果，可以有效提高廢水可生化性，降低鹽度、有毒物質(zhì)對(duì)后續(xù)生化處理的影響，為生化系統(tǒng)提供可靠的保障，而且對(duì)發(fā)色物質(zhì)有明顯的降解；對(duì)廢水的pH 有很好的調(diào)節(jié)作用，降低廢水酸度，減少了加藥調(diào)pH 的費(fèi)用[4-5]。
單元功能：中和、降低合成廢水的毒物，打開(kāi)環(huán)狀有機(jī)物，支解多支鏈有機(jī)物，提高其可生化性，降低廢水色度，分解廢水中的氣泡物質(zhì)。
結(jié)構(gòu)型式為地上式鋼混結(jié)構(gòu)（與調(diào)節(jié)池合建，設(shè)于調(diào)節(jié)池上部）；總?cè)莘e為303m3；尺寸為11.15m×6.35 m×5.30 m。
2.3 沉淀池
單元功能：通過(guò)重力沉淀作用去除微電解池出水中的固體懸浮物質(zhì)（SS）、色度、部分COD 等污染物質(zhì)。
結(jié)構(gòu)形式為半地下式鋼混結(jié)構(gòu)；尺寸為10.90 m×10.90 m×6.50 m；總有效容積為618 m3；表面負(fù)荷為1.0 m3/(m2·h)。
2.4 UASB 池
單元功能：在厭氧條件下，進(jìn)一步深度甲烷化，大幅度降解污染物質(zhì)，維持廢水可生化性。
有效容積為5400m3；停留時(shí)間為50h；COD容積負(fù)荷為1.0kg/(m3·d)；上升流速為0.2 m/(m2·h)；外形尺寸為30.0 m×20 m×9.0 m。
2.5 一級(jí)HCR 池
有效容積為1 845 m3；總停留時(shí)間為17 h；反應(yīng)區(qū)容積為1 200 m3；沉淀區(qū)容積為645 m3；沉淀區(qū)表面負(fù)荷為1.3 m3/(m2·h)；配水管過(guò)水流量為0.02～0.05 m3/s；外形尺寸：15.0 m×15.0 m×8.5 m。
2.6 二級(jí)HCR 池設(shè)計(jì)參數(shù)
有效容積為1 800 m3；總停留時(shí)間為17 h；反應(yīng)區(qū)容積為850 m3；沉淀區(qū)容積為950 m3；沉淀區(qū)表面負(fù)荷為0.9 m3/m2·h；配水管過(guò)水流量為0.02～0.05m3/s；外形尺寸為15.0 m×15.0 m×8.5 m。
2.7 氣浮池
結(jié)構(gòu)形式為鋼制；平面尺寸為10.8m×3.0m×2.2m。
2.8 污泥濃縮池
單元功能：儲(chǔ)存并濃縮各段工藝產(chǎn)生的剩余污泥結(jié)構(gòu)形式為半地下式鋼混結(jié)構(gòu)；尺寸為7.00 m×3.60 m×4.30 m（共兩格）。
3 工程運(yùn)行
本工程項(xiàng)目采用鐵炭微電解-UASB-HCR- 氣浮池聯(lián)合工藝處理中藥制藥廢水，并對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行期的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析（見(jiàn)表2），最終出水達(dá)到了中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 21906－2008）？偟膩(lái)說(shuō)，該聯(lián)合工藝對(duì)于處理中藥制藥廢水從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)是完全可行的。COD、BOD5、懸浮物平均去除率分別為98.37%、98.17%、96.22%，且COD 年總排放量為34.16 t/a（年生產(chǎn)300 d 計(jì)）。
該廢水處理設(shè)施系統(tǒng)投入運(yùn)行后，廢水處理運(yùn)行總成本為1.213 元/m3，其中電費(fèi)0.88 元/m3，人工費(fèi)0.033 元/m3，其它費(fèi)用等0.30 元/m3。將該工程廢水達(dá)標(biāo)排放而減少的排污費(fèi)支出計(jì)算在內(nèi)，則該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
4 結(jié)語(yǔ)
驗(yàn)收監(jiān)測(cè)表明，鐵炭微電解-UASB- 兩級(jí)HCR-氣浮工藝對(duì)COD、BOD5、懸浮物總?cè)コ史謩e為98.37%、98.17%、96.22%，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求且具有良好的環(huán)境效益。
廢水經(jīng)鐵炭微電解后，達(dá)到了預(yù)期的處理效果，可生化性得到了提高，為后續(xù)的厭氧生物處理提供了可靠保障。
本工藝組合比較適宜于BOD5/COD 較小的中藥綜合廢水，并可使廢水達(dá)標(biāo)排放，為其他中藥廢水提供了可靠的處理方法。
參考文獻(xiàn)：
[1] 孫滿,趙淑婷,王永廣.電解-Fentno 法處理中藥廢水[J].油氣田地面工程,2004,23(12):28.
[2] 任南琪,高郁,馮文.兩相厭氧- 好氧工藝處理中藥生產(chǎn)廢水[J].中國(guó)給水排水,2003,19(06):72-73.
[3] 郗金娥.微電解-UASB-PSB 立式氧化槽處理制藥廢水中試研究[D].蘭州:西北師范大學(xué),2011.
[4] 胡斌.鐵炭微電解- 生物組合工藝處理制藥廢水試驗(yàn)研究[D].重慶:重慶大學(xué),2008.
[5] 朱樂(lè)輝,張玉,顧睿,等.UASB-BCO-BAF 工藝在中成藥廢水處理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù),2009,35(2):111-114.
作者簡(jiǎn)介：任朝斌（1976-），男，講師，從事給排水教學(xué)工作。
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