“水解酸化+接觸氧化”工藝在小型企業(yè)中成藥廢水處理中的應(yīng)用

劉群

0 引言

在中成藥的生產(chǎn)提取過程中，會產(chǎn)生大量的工藝廢水，其污染物主要是從藥材中煎出的包括糖類、木質(zhì)素、生物堿、蛋白質(zhì)、色素及它們的水解產(chǎn)物等成分。COD、BOD和色度是制藥廢水主要的污染物，其次是懸浮物和氨氮等［1］。由于生產(chǎn)不同藥物品種和使用不同的生產(chǎn)提取工藝致使所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)及水量存在很大的差別，經(jīng)常波動，極不穩(wěn)定，難于處理。

1 工程概況

1.1 廢水來源與性質(zhì)

貴陽三源藥業(yè)有限公司的中藥生產(chǎn)廢水包括中藥原料浸泡廢水、提取車間清洗蒸煮罐產(chǎn)生的廢水以及地面沖洗水，處理的廢水為15 m3/d，構(gòu)筑物處理量按1 m3/h設(shè)計。廢水水質(zhì)情況見表1。

表1 中成藥制藥廢水水量及進(jìn)水水質(zhì)

設(shè)計處理后出水執(zhí)行GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》醫(yī)藥原料藥二級標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

表2 設(shè)計出水水質(zhì)

1.2 工藝流程

針對以上處理要求，結(jié)合該公司排放的廢水可生化性較好，但間歇排放，水質(zhì)水量波動大等水質(zhì)特點，選擇“水解酸化+接觸氧化”主體工藝對廢水進(jìn)行處理。設(shè)計處理工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

貴陽三源藥業(yè)有限公司的制藥廢水先進(jìn)入污水處理站格柵池，格柵池內(nèi)設(shè)有人工格柵和細(xì)格網(wǎng)，去除污水中較大的漂浮物后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，使污水水質(zhì)與水量均和，再由污水提水泵提升進(jìn)入水解酸化池。在池中水解酸化菌作用下，制藥廢水中的難降解大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到庑》肿佑袡C(jī)物。水解酸化池出水自流進(jìn)入接觸氧化池，在鼓風(fēng)供氧的條件下，利用好氧微生物(優(yōu)勢菌)對復(fù)雜的有機(jī)物進(jìn)行分解，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的無機(jī)物如CO2、H2O等。接觸氧化池出水與投加在集水堰槽的混凝藥劑聚合氯化鋁(PAC)混合后進(jìn)入豎流沉淀池進(jìn)行沉淀，利用PAC絮凝去除污水中的小顆粒懸浮物和微生物殘骸。豎流沉淀池出水經(jīng)過濾器過濾后排放。

2 工程調(diào)試與運行

2.1 微生物膜培養(yǎng)

應(yīng)貴陽三源有限公司要求，縮短培養(yǎng)時間，活性污泥的培馴采用接種培馴法，接種污泥取自貴陽市新莊污水處理廠的干化污泥，含水率在60%左右，主要投加在水解酸化池和接觸氧化池。由于進(jìn)水所含氨氮和磷的濃度較低，因此在投加干污泥若干天后，以BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加氮源和磷源，同時在調(diào)節(jié)池中注入約1/3池清水，稀釋污水濃度。水解酸化池引入風(fēng)管起攪拌作用，接觸氧化池利用回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)鼓風(fēng)悶曝。

由于調(diào)試期間正值夏季，天氣較炎熱，加上原始設(shè)計上未考慮水溫這個影響因素，以致于微生物菌膜一直未能培養(yǎng)成功。經(jīng)與貴陽三源藥業(yè)有限公司溝通后，將格柵池收集的廢水經(jīng)水泵提升至生產(chǎn)車間房頂(做過防滲處理)自然散熱，使水溫有所降低之后再自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。經(jīng)過散熱處理后，水溫在28～38℃，適宜微生物的生長與繁殖。重復(fù)以上調(diào)試步驟，當(dāng)水解酸化池和接觸氧化池出現(xiàn)活性污泥絮體時，停止曝氣，排放一部分水解酸化池和接觸氧化池的上清液，并投入相同量的制藥廢水，進(jìn)入下一個周期運行。制藥廢水水量占總進(jìn)水量的比例由25%逐步提升至100%，以達(dá)到馴化微生物的目的。約1個月后，經(jīng)微生物鏡檢，發(fā)現(xiàn)在填料上已形成較好的生物膜，工程投入正式運行。

2.2 運行效果

貴陽三源藥業(yè)有限公司污水處理工程經(jīng)過3個多月的調(diào)試運行后，各項出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，于2011年12月申請并通過了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的監(jiān)測驗收。環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站的監(jiān)測結(jié)果見表3。

表3 水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

3 討論

(1)水解酸化池利用水解酸化菌將廢水中高分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易被微生物降解的可溶性低分子，提高后續(xù)接觸氧化池進(jìn)水的可生化性，降低有機(jī)物負(fù)荷，縮短接觸氧化池的接觸反應(yīng)時間，同時水解酸化池可在不耗能的情況下去除30%左右的COD，達(dá)到節(jié)能的目的，降低工程投資和運行費用。臺明青等的研究表明:經(jīng)水解酸化池的微生物作用后，不溶解有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物，使BOD5/COD系數(shù)從0.31提高到0.45，提高了45%［2］83。

(2)國內(nèi)有很多采用“水解酸化+SBR”工藝處理中小型企業(yè)中成藥廢水的工程實例［3-4］。萬金保和侯德印采用“水解酸化+SBR+接觸氧化”工藝處理制藥廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的丁提廢水和蟲草廢水，處理水量2 000 m3/d，進(jìn)水COD約4 000 mg/L。監(jiān)測結(jié)果表明，出水各項指標(biāo)符合GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)［5］。臺明青等采用“水解酸化+接觸氧化”工藝處理中藥廢水，結(jié)果表明:該工藝處理中藥廢水可使出水達(dá)到GB 8978—1996表2中二級標(biāo)準(zhǔn)要求，且水解酸化工段是該工藝的關(guān)鍵［2］85。SBR法又稱序列間歇式活性污泥法，自動化管理程度高，運行控制復(fù)雜，且峰值需氧量高，因此結(jié)合貴陽三源藥業(yè)有限公司制藥廢水的水量與水質(zhì)實際情況，本工程采用“水解酸化+接觸氧化”工藝。

(3)“水解酸化+接觸氧化”法處理中小企業(yè)中成藥廢水是可行的，其運行效果穩(wěn)定，可達(dá)標(biāo)排放，出水水質(zhì)良好。經(jīng)檢測，貴陽三源藥業(yè)有限公司污水處理站出水中各項污染物指標(biāo)pH、COD、BOD、SS和色度均達(dá)到GB 8978—1996中醫(yī)藥原料藥二級標(biāo)準(zhǔn)限值，同時也滿足了貴陽市環(huán)境保護(hù)局的環(huán)保要求。

［1］祝堅.中藥廢水污染特點和處理研究進(jìn)展［J］.能源環(huán)境保護(hù)，2007，21(5):15-17.

［2］臺明清，趙艷芳.水解酸化+接觸氧化工藝處理中藥廢水工程［J］.水處理技術(shù)，2007，33(2):83-85.

［3］王健.水解酸化-SBR工藝處理中藥制劑生產(chǎn)廢水［J］.科技成果管理與研究，2010，41(3):54-57.

［4］金衛(wèi)兵，王磊，任玲娟.水解酸化-SBR工藝處理中小型企業(yè)中藥廢水［J］.河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報，2011，19(3):33-34.

［5］萬金保，侯德印.水解酸化-SBR-接觸氧化工藝處理制藥廢水［J］.給水排水，2006，32(9):43-45.