《基于分质分类处理的中药生产废水处理技术的应用》-工学论文，科技论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于分质分类处理的中药生产废水处理技术的应用

范文

孙鹏张志华张长

摘要：中药生产废水采用“双效浓缩-水解酸化-好氧SBR-混凝沉淀-二氧化氯脱色”的工艺，浓度高的醇提废水与其他低浓度废水分类处理。醇提废水经热回流双效浓缩预处理降低污染物浓度，可以回收乙醇，变废为宝，然后与低浓度废水混合均质，再进行生化处理。废水经治理后，厂区总排口出水水质：COD为75.3 mg/L，BOD5为13 mg/L，NH3-N为3.3 mg/L，SS为31 mg/L，色度为20倍（稀释倍数），可以满足《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906—2008）表2标准要求。污水处理工艺处理效果好，在中药生产废水处理中具有较好的应用价值。

关键词：中药废水;醇提废水;热回流双效浓缩;水解酸化;SBR

中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：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

中藥生产废水中主要含有中药有效成分残留物、木质素、纤维素、半纤维素、老化的大孔树脂、有机溶剂（乙醇）、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解产物等，具有成分复杂、水量不稳定、污染物多样化、有机物含量高、高色度、气味异常等特点，采用单一的处理工艺很难达到排放要求。常用的中药生产废水治理工艺有水解酸化、接触氧化、A/O、IC、好氧MBR及其上述工艺的组合工艺[1-4]。根据废水的水质特点，河南省某中药生产企业确定采用“双效浓缩+水解酸化+好氧SBR+混凝沉淀”工艺对废水进行处理，且取得了较好的处理效果。

1 废水水质与水量

河南省某中药企业主要生产片剂、丸剂、颗粒剂、散剂等一系列产品，废水来源主要为洗药废水、提取工段浓缩废水、地面及设备清洗废水、纯化水制备废水、循环冷却水、锅炉软化废水及员工生活污水。其中，纯化废水、循环冷却水、锅炉软化废水属于清净下水，不需进入污水处理设施。需要处理的废水主要有以下几方面特点：①中药生产废水间歇排放，水质波动较大;②中药生产废水水量相对不大，但各股废水浓度差别较大，醇提浓缩废水的COD浓度接近10 000 mg/L，而水提浓缩废水的COD浓度只有880mg/L;③中药生产废水为偏酸性废水，pH值约为6.2～6.9;④中药生产废水的可生化性较好，B/C>0.3。废水水质和水量如表1所示。

该中药生产企业需处理废水产生总量为464.6m3/d。考虑水量波动，日变化系数取1.3，则污水处理站最大日设计规模为600m3/d。中药生产废水排放标准执行《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906—2008）表2标准要求，出水水质如表2所示。

2 废水处理工艺

2.1 工艺过程

为确保中药生产废水能稳定达标排放，根据废水水质、水量特点进行分质处理，主体处理工艺为“双效浓缩+水解酸化+好氧SBR+混凝沉淀+二氧化氯脱色”。具体工艺流程如图1所示。

主要工艺流程为：高浓度醇提废水经双效浓缩装置预处理降低污染物浓度后，与水提废水、洗药废水、设备清洗废水等其他废水混合，经格栅拦截水中的漂浮物后进入调节池，均质均量后的废水经泵提升至水解酸化池，经过水解分解大分子，提高废水的可生化性，并且降解毒性物质，也为后续的好氧处理缩短了时间，提高好氧处理效率。水解酸化池出水自流进入SBR池，利用好氧微生物进一步降解废水中的有机污染物，设置混凝沉淀作为二级生化处理把关单元，投加混凝剂，去除废水中残留的COD和悬浮物，并能有效去除废水中的色度和TP，沉淀出水自流进入接触池，经二氧化氯进一步脱色消毒，保证处理出水稳定达标排放[5]。

水解酸化池、SBR池、混凝沉淀池的污泥排入污泥贮池，经压滤机压滤，压滤液排入调节池，污泥脱水后泥饼外运处置。

2.2 工艺特点

2.2.1 醇提废水预处理。有些中药制剂在生产过程中需要乙醇作为介质对净药材中的药用成分进行提取。根据同类型企业实际水样监测，中药生产醇提废水中COD浓度较高，应先对高浓废水进行预处理，再与其他废水混合处理。根据查阅资料及实际运行情况，中药生产醇提废水COD浓度与废水中的乙醇含量关系较密切。本项目提取时，净药材与乙醇的用比为1∶10，通过将高浓度醇提废水送入热回流双效浓缩装置，可以回收乙醇，变废为宝，有效减少醇提废水中的乙醇含量，COD浓度可削减50%以上，进而降低醇提废水的污染物浓度[6]。醇提废水经双效浓缩装置预处理后的污染物浓度如下：COD为4 000 mg/L，BOD5为2 800 mg/L，NH3-N为2.6 mg/L，SS为71 mg/L，色度为400倍（稀释倍数）。

2.2.2 调节前处理。设计调节池停留时间24h，保证各股废水进入污水处理站后均质均量。本工程采用自动加碱装置，预防进入处理站的废水过度偏酸性，保证后续处理正常运行。

2.2.3 水解酸化工艺。水解酸化工艺利用水解产酸菌来迅速降解水中的有机物，形成了以水解产酸菌为主的上流式污泥床，进而去除水中有机物并且将难以降解的大分子有机物转化成小分子有机物，并且将固形物转化成溶解有机物（从水质分析可知SS中的大部分为VSS），进一步提高废水可生物降解性及生化处理效率[7]。该工艺增设弹性填料，增大生物量，可提高污染物的去除率。

2.2.4 好氧生物处理工艺。中药废水的产生特点是有一定间歇性，SBR工艺在应对间歇性的水质和水量变化等方面具有较为明显的优势。与传统污水处理工艺不同的是，SBR工艺的主要特征是在运行上间歇和有序操作，采用时间分割代替空间分割、非稳态生化反应代替稳态生化反应、静置沉淀代替动态沉淀。该工艺的核心是SBR反应池。该反应池集生物降解池、均化池、二沉池等功能于一体，无污泥回流系统。SBR工艺的特殊性使其具有以下优势[8]：①推流过程使生化反应的推动力不断增大，池内厌氧、好氧处于交替状态，反应效率提高，净化效果良好;②运行效果较稳定，污水在静止状态下进行沉淀，具有时间短、效率高、出水水质好的特点;③耐冲击负荷性能良好，池内滞留水能稀释、缓冲废水，有效抵抗有机污物和大水量废水的冲击;④运行灵活，工艺过程中的每个工段可根据水量、水质变化情况进行调整;⑤构造简单，自动化程度高，便于操作控制和管理，能有效提高管理效率，降低运行费用。

2.2.5 混凝沉淀。混凝沉淀是在混凝剂的作用下，通过降低界面电位、压缩微颗粒表面电层、电中和等电化学过程，网捕、吸附等物理化学过程，将废水中可絮凝的胶体、悬浮物及其他物质聚成絮团;经过沉降作用使固液分离，絮团沉降而成为泥浆，顶部流出浑浊度及色度较低的废水。

混凝沉淀工艺既成熟又经济，已经广泛应用于废水深度处理，以去除废水中难以通过生物降解的物质。一般情况下，工业废水中混凝沉淀的SS去除率为25%～35%，COD去除率为15%～25%。同时，该工程废水TP为2.2 mg/L，仅靠生化处理很难达标。增加混凝沉淀工段，可以保证上述各指标均能满足标准要求。

2.2.6 二氧化氯消毒。二氧化氯是一种强氧化剂，进入水中能与废水中的有机物快速反应，可以使难以生物降解的有机物分解成小分子或直接将其氧化，从而降低废水中污染物的含量，降低废水的色度，保证色度指标在50倍以下。二氧化氯还是一种效果良好的消毒剂，对于废水中大肠菌群及其他细菌具有良好的杀灭效果，二氧化氯能直接氧化水中的黄腐酸（FA）或腐殖酸（HA）等天然有机物，不与其形成三卤甲烷等氯化物，能有效降低消毒后水中三卤甲烷（THMS）等氯消毒副产物。

3 运行效果

该企业中药生产废水经治理后，厂区总排口出水水质如下：COD为75.3 mg/L，BOD5为13 mg/L，NH3-N为3.3 mg/L，SS为31 mg/L，色度为20倍（稀释倍数）。其可以满足《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906—2008）表2的标准要求。各处理单元的进出水水质如表3所示。

4 结论

中药生产废水采用“双效浓缩+水解酸化+好氧SBR+混凝沉淀+二氧化氯脱色”工艺进行处理，浓度高的醇提废水与水提废水等其他低浓度废水分质分类处理，醇提废水经双效浓缩预处理降低污染物浓度，可回收乙醇，变废为宝，然后与低浓度废水混合均质，再进行生化处理及深度处理。经治理后，厂区总排口出水水质：COD为75.3 mg/L，BOD5为13 mg/L，NH3-N為3.3 mg/L，SS为31 mg/L，色度为20倍（稀释倍数），可以满足《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906—2008）表2标准要求。本污水处理工艺的稳定运行对同类中药生产企业废水处理有较好的参考借鉴意义。

参考文献：

[1]张岩.制药废水处理技术研究进展[J].工业水处理，2018（5）：5-9.

[2]李亚峰，高颖.制药废水处理技术研究进展[J].水处理技术，2014（5）：1-4.

[3]冯津津，李晓红，曾萍，等.采用水解酸化复合好氧处理制药工业废水的工艺评价[J].环境工程学报，2015（3）：1043-1048.

[4]张哲.河南省发酵类制药工业水污染物控制措施研究[J].河南科技，2013（10）：175，190.

[5]范举红，刘锐，余素林，等.分质预处理强化制药废水处理效果的研究[J].中国给水排水，2012（23）：34-41.

[6]宋杰贤.中药双效浓缩设备的自动控制系统设计[D].广州：华南理工大学，2010.

[7]李春娟.水解酸化生物接触氧化工艺处理生物制药废水的试验研究[D].武汉：武汉科技大学，2014.

[8]王洪波，李梅，陈建和.水解-SBR-好氧工艺在制药废水处理中的应用[J].工业水处理，2006（2）：72-74.

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