中藥廢水處理兩級水解/接觸氧化/BAF組合工藝

　　天津市某制藥企業(yè)專業(yè)從事中藥配方顆粒研究和生產(chǎn)，產(chǎn)生大量有機(jī)廢水。在綜合分析生產(chǎn)廢水的進(jìn)水水質(zhì)、特點(diǎn)及出水排放要求基礎(chǔ)上，結(jié)合同類廢水站的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出浮沉池+兩級水解酸化/生物接觸氧化+BAF組合處理工藝。同時(shí)，對處理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)到《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906―2008)。

　　1、廢水水質(zhì)、水量

　　1.1 廢水來源

　　生產(chǎn)廢水主要來自中藥炮制生產(chǎn)線以及中藥顆粒生產(chǎn)線，包括洗藥泡藥、過濾、蒸餾、萃取等單元操作產(chǎn)生的污水，以及原藥殘液、生產(chǎn)設(shè)備洗滌和地板沖洗用水。廢水中含有多種天然有機(jī)污染物，包括糖類、有機(jī)酸、苷類、蒽醌、木質(zhì)素、單寧、蛋白質(zhì)、淀粉及相關(guān)水解產(chǎn)物等。

　　1.2 廢水水量及水質(zhì)

　　生產(chǎn)廢水通過各自集水管路匯總至廢水處理站，其中藥材清洗廢水210m3/d，設(shè)備清洗廢水440m3/d，潔凈區(qū)清洗廢水546m3/d，純化水制備系統(tǒng)排水40m3/d，生活污水72m3/d，共計(jì)1308m3/d。設(shè)計(jì)規(guī)模取1300m3/d。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

　　該生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)：有機(jī)污染物濃度高;懸浮物濃度高，且密度差異大、沉降性差;色度較高;可生化性較好;廢水間歇排放，水質(zhì)水量變化大。

　　2、廢水處理工藝

　　由于來水中含有大量藥渣、纖維狀懸浮物，常規(guī)粗格柵不能對雜質(zhì)進(jìn)行有效攔截，故采用粗格柵+膜格柵+浮沉池的強(qiáng)化預(yù)處理工藝。

　　目前中藥廢水處理常用工藝為厭氧+好氧，包括ABR+CSTR、UASB+CASS、ASB+SBR等。針對該藥廠廢水特點(diǎn)，結(jié)合已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可知，UASB工藝存在冬季運(yùn)行效果不佳、維護(hù)操作復(fù)雜，為達(dá)到中溫厭氧環(huán)境需進(jìn)行蒸汽加熱，造成運(yùn)行成本高等問題。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，水解池對COD的去除率為25%左右，可使廢水的B/C值升至0.35～0.38，大大提高廢水的可生化性。生物接觸氧化工藝?yán)煤醚跷⑸镌谟醒鯒l件下通過自身的分解作用進(jìn)一步去除水中的有機(jī)物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。故采用水解酸化+生物接觸氧化組合工藝，作為生化處理工藝。

　　由于對出水SS、COD、BOD5等指標(biāo)要求較為嚴(yán)格，故末端采用曝氣生物濾池實(shí)現(xiàn)各類污染物的去除，保障出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。結(jié)合該中藥廠的廢水水質(zhì)及實(shí)際排放狀況，確定采用粗格柵+膜格柵+調(diào)節(jié)池+浮沉池+兩級水解酸化-接觸氧化-沉淀池+BAF工藝進(jìn)行處理。廢水處理工藝流程見圖1。

　　3、主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

　?、僬{(diào)節(jié)池。設(shè)穿孔曝氣管，氣水比為4∶1，起到內(nèi)置攪拌的作用，防止懸浮物沉積。自吸泵2臺，1用1備，受池內(nèi)液位計(jì)控制。

　?、谒馑峄亍３貎?nèi)掛彈性纖維填料，設(shè)置潛水?dāng)嚢杵?，制造缺氧環(huán)境。第二格內(nèi)布置微孔曝氣器及潛水?dāng)嚢杵鳎筛鶕?jù)需要切換為缺氧環(huán)境或好氧環(huán)境。池內(nèi)設(shè)置pH計(jì)以及ORP測定儀，用于控制污泥回流量。

　?、劢佑|氧化池。采用廊道式，內(nèi)設(shè)彈性纖維一體化填料，填料高度為2.5m，填料容量35m3，兩級串聯(lián)。氣水比控制在20∶1，且底部設(shè)排泥放空裝置。底部布置微孔曝氣器，池內(nèi)設(shè)置溶解氧儀，用于控制鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。

　?、芏脸?。采用斜管沉淀池，通過穿孔花墻布水。設(shè)中心傳動刮泥機(jī)，通過底部管道與套筒閥連接進(jìn)行排泥，并可根據(jù)需要控制排泥量。出水通過渠道進(jìn)行收集，渠道設(shè)置調(diào)節(jié)堰門進(jìn)行超越。

　?、萜貧馍餅V池。池內(nèi)設(shè)置濾板、長柄濾頭、濾料、反沖洗系統(tǒng)等，根據(jù)液位啟動反洗系統(tǒng)。采用氣動閥門，根據(jù)步序要求自動運(yùn)行。

　　主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

　　4、運(yùn)行中存在的問題及對策

　?、偕卮罅科鹋菹到y(tǒng)啟動初期，經(jīng)過設(shè)備調(diào)試及污泥馴化，系統(tǒng)整體趨于穩(wěn)定，效果良好。隨后進(jìn)入冬季運(yùn)行，生化池產(chǎn)生大量泡沫，甚至通過人孔冒出池頂，影響感官效果，但出水水質(zhì)相對穩(wěn)定，尚未受到明顯影響。

　　問題出現(xiàn)后，首先在中間水池安裝臨時(shí)泵，生化池人孔處安裝穿孔管，將處理后出水提升后噴灑消泡，可將泡沫打碎，但未根本消除泡沫現(xiàn)象。后對系統(tǒng)進(jìn)行分析，由于生產(chǎn)中未使用洗滌劑等易起泡物質(zhì)，故排除化學(xué)泡沫的可能。判斷造成此現(xiàn)象原因是來水中脂類物質(zhì)含量較高，低溫環(huán)境下經(jīng)浮沉池去除不徹底，造成諾卡氏菌繁殖，從而影響污泥性狀。故檢查浮沉池，調(diào)整氣水比，清理釋放器，同時(shí)加大藥劑投量，結(jié)合噴灑消泡，調(diào)整約10天，系統(tǒng)逐漸恢復(fù)。

　?、谧躺t蟲二級二沉池出水堰板處可見成團(tuán)紅蟲，池內(nèi)水體渾濁，影響出水感官效果，但各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均正常。經(jīng)分析，滋生紅蟲的原因是生化系統(tǒng)負(fù)荷低于設(shè)計(jì)值，曝氣量未同步調(diào)整，造成水中溶解氧過高。故臨時(shí)投加少量次氯酸鈉，以消除紅蟲現(xiàn)象。同時(shí)采取以下措施解決此問題:將部分原水由調(diào)節(jié)池直接泵入二級水解酸化池，將機(jī)動池調(diào)整為缺氧狀態(tài)，降低曝氣量，加強(qiáng)系統(tǒng)排泥。之后系統(tǒng)恢復(fù)正常。

　　5、運(yùn)行效果

　　廢水處理站至今已運(yùn)行3年，雖系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)變化大且經(jīng)常超出設(shè)計(jì)值范圍，運(yùn)行中常出現(xiàn)各類問題，但都能及時(shí)有效解決，各項(xiàng)出水指標(biāo)均穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。COD、氨氮進(jìn)水及出水檢測值分別見圖2、3。

　　由圖2可知，進(jìn)水COD隨生產(chǎn)進(jìn)行，表現(xiàn)出明顯且有規(guī)律的峰值。在集中生產(chǎn)時(shí)期，污水站同步加強(qiáng)管理，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，保障了良好的處理效果，COD去除率可達(dá)97%。

　　6、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及環(huán)境效益

　?、偬幚碣M(fèi)用直接處理費(fèi)包括動力費(fèi)、藥劑費(fèi)及人工費(fèi)。該工程裝機(jī)容量為152kW，近一年實(shí)際使用電量平均值為2298kW?h/d，電價(jià)為0.75元/(kW?h)，水量按一年內(nèi)平均值為1134m3/d計(jì)算，則電費(fèi)為1.52元/m3，藥劑費(fèi)為0.55元/m3。勞動定員4人，平均工資為4500元/(人?月)，人工費(fèi)為0.53元/m3。處理費(fèi)用共計(jì)2.60元/m3。

　?、诃h(huán)境效益工程投產(chǎn)后可減少COD、SS、氨氮、總氮、總磷排放量分別為1992.9、485.45、21.462、20.44、1.2775t/a，具有較好的環(huán)境效益和社會效益。

　　7、結(jié)論

　　通過近3年的穩(wěn)定運(yùn)行，整個(gè)工藝對中藥廢水COD的去除率達(dá)97%，出水各項(xiàng)指標(biāo)均可穩(wěn)定達(dá)到《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906―2008)?？傮w來看，強(qiáng)化預(yù)處理+二級水解酸化池+二級生物接觸氧化+曝氣生物濾池組合工藝運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡便，在中藥廢水處理領(lǐng)域具有良好的適用性，具有一定的推廣價(jià)值。(來源：天津市聯(lián)合環(huán)保工程設(shè)計(jì)有限公司，天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院)