中藥生產廢水處理工藝的研究

0中藥制藥廢水治理的必要性隨著中國經濟的發展，中醫藥行業得到了很大發展，但相應生產廢水的排放量也顯著增加。因此，加強對中藥廢水的處理是中藥工業可持續發展的一項重要舉措。1清潔衛生用水中藥生產過程中產品的提純與凈化都離不開水。中成藥生產過程的浸泡、洗藥、煮藥、蒸煮、提取、蒸發濃縮、離心過濾、出渣、干燥工段都需要以水為載體。同時為滿足車間潔凈等級的要求,車間每日清潔衛生用水也較一般工業車間大得多。有資料顯示每處理1t天然中藥材至生產成品耗水量在20~30m3之間。中藥制藥的生產過程都會產生不同濃度的有機廢水,而且水質波動很大,其COD含量最高時可達15000mg/L以上,BOD含量最高時可達4000mg/L以上。中藥制藥廢水中主要含有各種天然的有機物,其主要成分為糖類、有機酸、苷類、蒽醌、木質素、生物堿、但寧、鞣質、蛋白質、淀粉及它們的水解物等。因此,中藥廢水多呈現水量小、有機濃度高、色度高、沖擊負荷大、成分復雜的特性(表1)。2廢水處理工藝流程對高濃度的工業廢水的處理,工程實踐上多采用厭氧-好氧處理方式。工業廢水厭氧處理單元有厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內循環(IC)可供選擇的系統。工業廢水好氧處理單元有活性污泥法(如傳統活性污泥法、階段曝氣活性污泥法、AB法、SBR法、氧化溝法)、生物膜法(如生物濾池法、接觸氧化法、生物轉盤)。在廢水處理工藝流程選擇上,工程實踐中主要考慮以下原則:(1)中藥生產廢水具有水量小、有機濃度高、色度高、沖擊負荷大的特點。(2)中藥生產廢水可生化性較好,易于生物降解,適合用生物法處理。(3)中藥生產廢水處理工程要求投資小,低運行成本,方便管理,能間歇式運行。為此,多采用上流式厭氧污泥床(UASB)-接觸氧化法的厭氧好氧組合,主要流程如下:中藥廢水-勻質調節池-UASB反應器-接觸氧化反應器-達標排放。3單元處理技術特征3.1調節池及預處理廢水流經細隔柵池,有效去除細小纖維素等不溶性懸浮物,減輕后續生化處理的負荷;同時,考慮到中成藥生產廢水排放的不連續和水質變化大的特點,在細隔柵池的后面設置了一個調節池,以均衡水質水量,有效削減沖擊負荷,便于后續的處理。在調節池中還回流了部分UASB反應器的厭氧污泥,增加調節池的水解功能。水解酸化階段作為不完全厭氧過程,并沒有直接降低廢水中CODcr及BOD5,而是使廢水中結構復雜的大分子有機物降解轉變成結構簡單的小分子有機物,使它們易于生物降解。同進水相比,水解酸化階段其CODcr并沒有降低,而是pH值降低,揮發有機酸升高,BOD5/CODcr值提高。因此,調節池的水解功能引入,使廢水中難降解的污染物變為易降解的污染物,改變了廢水的可生化性,為后續生物降解提供了保證。3.2uasb反應器經勻質調節處理后的廢水,流入UASB厭氧反應器中,進行厭氧反應處理。UASB反應器是一種高效的厭氧生物反應器,它由進配水系統、反應區、氣-固-液三相分離器、出水系統和排泥系統組成。配水系統將高濃度的中藥廢水均勻的分配到UASB反應器底部,廢水中的有機物與污泥床中的高濃度顆粒污泥充分接觸,反應產生的沼氣和上升的污水一起攪動污泥層,部分顆粒污泥隨氣流和水流的向上運動與自身重力而形成懸浮污泥區,剩余的有機物在此獲得進一步的降解。UASB反應器內的容積負荷高、顆粒污泥沉速大、結構緊湊、構造簡單、運行方便等特點,使它特別適用于處理高、中濃度的中藥有機工業廢水。3.3好氧處理工藝的選擇采用厭氧-好氧組合工藝處理高濃度中藥有機廢水,要保證最后出水水質,仍是好氧階段起決定性的作用。接觸氧化法具有工藝簡單、占地面積小、投資省、抗沖擊負荷強等特點,因此特別適合于中藥廢水的處理工藝要求。工程中,好氧處理采用了接觸氧化法,選用了供氧能力大、氧利用效率高的水下微孔曝氣機進行曝氣,設計中將曝氣池分為若干格,分別控制每一格中的充氧量,保證每一格廢水中的DO濃度自動實行在線控制,取得良好效果。通過現場測定,曝氣池內殘余溶解氧在1.5~2.5mg/L之間。4處理單元工藝參數的選擇4.1調節池的選擇采用鋼筋混凝土平流式沉淀池一座,地下式,多置于廠區綠化帶下,既不影響廠區美觀,又具保溫功效,同時,向調節池回流適當的UASB反應器的厭氧污泥,增加調節池的水解功能。由于生產排水不均勻水力,為增強調節池的水解和調節功能,停留時間4~6h。4.2cod/3廢水采用鋼筋混凝土結構或采用鋼板結構,多為地上式,常溫消化。COD容積負荷率為5.0~8kgCOD/(m3·d),反應器的升流速度為0.3~0.5m/h,廢水停留時間14~18h,內設三相分離器,采用污水泵脈沖式布水,每小時8~10次。最終UASB的去除率可達80%~85%。4.3cod/3d采用矩形鋼筋混凝土結構,內設軟性纖維填料,廢水停留時間12~14h。COD容積負荷1.2~1.50kgCOD/(m3·d)。采用鼓風曝氣時,曝氣流量的氣水比為14∶1~20∶1之間。接觸氧化池多分為若干格,并與UASB反應器、沉淀池合建,接觸氧化池的去除率可達85%~90%。4.4沉淀池由于接觸氧化法的污泥沉淀性能較好,多選用豎流式沉淀池,水力停留時間2~3h。5連續較高沖擊負荷時系統的恢復能力近年