鐵碳微電解－UASB－兩級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HCR-氣浮工藝在中成藥生產(chǎn)廢水處理工程中的應用。運行結(jié)果表明，該系統(tǒng)處理效果好、性能穩(wěn)定、維護管理方便，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)指標執(zhí)行GB 21906－2008 規(guī)定的標準。
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)的高濃度有機廢水，國內(nèi)制藥行業(yè)廢水排放量大水體污染嚴重。中藥制藥行業(yè)廢水的處理已成為亟待解決的問題，因此開發(fā)經(jīng)濟有效的制藥廢水處理技術(shù)具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。中成藥廢水處理技術(shù)在國內(nèi)外報道不是太多，本文以實際工程項目為研究對象，在整個工程穩(wěn)定運行中研究各反應器的去除效果和影響運行的各種因素，為同類制藥和相關(guān)行業(yè)廢水處理工程的設(shè)計和運行調(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，濾液濃縮至相對密度為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，對顆粒進行“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機械格柵由提升泵提升進入脫水機房上的撇渣池，經(jīng)過隔去浮渣后自流進入微電解反應池。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；微電解出水進入沉淀池進一步泥水分離，然后再進入升流式厭氧污泥床（UASB）反應池，利用厭氧菌去除大部分有機物，同時維持廢水的可生化[3]；經(jīng)過預處理及厭氧處理后，廢水依次進入一級、二級高壓射流反應器（HCR），通過好氧高速代謝，完成對有機物的大量去除；最后的低濃度廢水進入氣浮池，經(jīng)氣浮池再次去除SS、色度后，達標外排。系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥通過板框壓濾機處理后，泥餅外運處置。
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)筑物處理負荷。
尺寸為8.60 m×6.00 m×2.50 m。
2.2 微電解池
微電解對化工制藥廢水中有機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，而且對發(fā)色物質(zhì)有明顯的降解；對廢水的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 的費用[4-5]。
單元功能：中和、降低合成廢水的毒物，打開環(huán)狀有機物，支解多支鏈有機物，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；表面負荷為1.0 m3/(m2·h)。
2.4 UASB 池
單元功能：在厭氧條件下，進一步深度甲烷化，大幅度降解污染物質(zhì)，維持廢水可生化性。
有效容積為5400m3；停留時間為50h；COD容積負荷為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HCR 池
有效容積為1 845 m3；總停留時間為17 h；反應區(qū)容積為1 200 m3；沉淀區(qū)容積為645 m3；沉淀區(qū)表面負荷為1.3 m3/(m2·h)；配水管過水流量為0.02～0.05 m3/s；外形尺寸：15.0 m×15.0 m×8.5 m。
2.6 二級HCR 池設(shè)計參數(shù)
有效容積為1 800 m3；總停留時間為17 h；反應區(qū)容積為850 m3；沉淀區(qū)容積為950 m3；沉淀區(qū)表面負荷為0.9 m3/m2·h；配水管過水流量為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 工程運行
本工程項目采用鐵炭微電解-UASB-HCR- 氣浮池聯(lián)合工藝處理中藥制藥廢水，并對穩(wěn)定運行期的運行結(jié)果進行了較為詳細的分析（見表2），最終出水達到了中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準（GB 21906－2008）？偟膩碚f，該聯(lián)合工藝對于處理中藥制藥廢水從技術(shù)角度來說是完全可行的。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）。
該廢水處理設(shè)施系統(tǒng)投入運行后，廢水處理運行總成本為1.213 元/m3，其中電費0.88 元/m3，人工費0.033 元/m3，其它費用等0.30 元/m3。將該工程廢水達標排放而減少的排污費支出計算在內(nèi)，則該項目經(jīng)濟效益十分顯著。
4 結(jié)語
驗收監(jiān)測表明，鐵炭微電解-UASB- 兩級HCR-氣浮工藝對COD、BOD5、懸浮物總?cè)コ史謩e為98.37%、98.17%、96.22%，達到了設(shè)計要求且具有良好的環(huán)境效益。
廢水經(jīng)鐵炭微電解后，達到了預期的處理效果，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，并可使廢水達標排放，為其他中藥廢水提供了可靠的處理方法。
參考文獻：
[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,2011.
[4] 胡斌.鐵炭微電解- 生物組合工藝處理制藥廢水試驗研究[D].重慶:重慶大學,2008.
[5] 朱樂輝,張玉,顧睿,等.UASB-BCO-BAF 工藝在中成藥廢水處理中的應用[J].水處理技術(shù),2009,35(2):111-114.
作者簡介：任朝斌（1976-），男，講師，從事給排水教學工作。
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