淺談“UASB+接觸氧化”工藝治理中藥提取廢水

摘要：簡述了中藥提取廢水的產(chǎn)污環(huán)節(jié)、廢水特點(diǎn)、處理難點(diǎn)及設(shè)計(jì)工藝。通過“機(jī)械過濾——混凝沉淀——UASB反應(yīng)器——接觸氧化”工藝相結(jié)合的處理技術(shù)，可使廢水經(jīng)處理后達(dá)到《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906-2008）中表2排放限值，供類似性質(zhì)的制藥企業(yè)污水處理工程提供參考與建議。

關(guān)鍵詞：中藥提取廢水;UASB反應(yīng)器;接觸氧化

引言

中藥制藥工業(yè)是國家鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)，隨著國內(nèi)中藥制藥行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷加大，隨之產(chǎn)生的制藥廢水量也不斷增多。在新環(huán)保法的頒發(fā)之下，企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也開始更多地注重環(huán)境效益，如何穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放中藥提取廢水是企業(yè)亟待解決的問題。

1中藥提取廢水的產(chǎn)生途徑

1.1前處理工藝

使用自來水對藥材進(jìn)行清洗、并對藥材加入自來水蒸煮，產(chǎn)生洗藥廢水。

1.2提取工藝

將經(jīng)前處理的備用藥材投入到提取罐中，并按比例加水加熱至沸騰，得到藥液。提取罐清洗及藥渣脫水時(shí)產(chǎn)生廢水。此部分廢水濃度較高，對COD、色度、懸浮物等污染物的貢獻(xiàn)值最大。

2中藥提取廢水的特點(diǎn)

中藥提取廢水是制藥廢水中最難處理的廢水之一，具有COD、懸浮物濃度高、色度深、可生化性差，水質(zhì)水量波動(dòng)大等特點(diǎn)，因此必須采取有針對性的處理工藝才能對廢水進(jìn)行有效的處理。

3治理工藝設(shè)計(jì)

3.1預(yù)處理工藝：格柵+沉渣池+混凝沉淀

廢水中含有大量的藥渣、植物纖維，此類藥渣非常容易堵塞水處理系統(tǒng)中的水泵、管件，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，必須在進(jìn)入后續(xù)主體工藝之前將其去除。使用機(jī)械格柵及沉渣池將大顆粒的固體顆粒去除，并在后續(xù)的混凝沉淀池中調(diào)節(jié)PH至堿性，投加PAC、PAM去除細(xì)小的懸浮物顆粒，降低污染物濃度，保護(hù)機(jī)械設(shè)備和生化反應(yīng)系統(tǒng)。

3.2厭氧工藝：UASB反應(yīng)器

UASB反應(yīng)器即升流式厭氧污泥床，是一種微生物懸浮生長型的厭氧反應(yīng)器，通常是處理濃度較高的污水。UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。需處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室的沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

在UASB反應(yīng)器中，廢水中的污染物經(jīng)過以下四個(gè)階段進(jìn)行降解：

（1）水解階段：高分子有機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過程最為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

針對中藥提取廢水COD、SS、色度高、可生化性差的特點(diǎn)，采用UASB工藝能夠?qū)Υ蠓肿佑袡C(jī)物進(jìn)行有效地去除，并提高廢水中的可生化性，降低色度和懸浮物濃度，減輕后續(xù)好氧生化系統(tǒng)的負(fù)荷，節(jié)省能耗。

3.3好氧處理工藝：接觸氧化

在池內(nèi)設(shè)置填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速經(jīng)填料，填料上長滿微生物，污水與生物膜相接觸，在生物膜微生物的作用下，污水得以凈化。填料上的微生物數(shù)量、種類繁多，可以高負(fù)荷運(yùn)行，對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，操作簡單，運(yùn)行方便，污泥生成量少，節(jié)省工程投資。

經(jīng)過了前面的處理工藝后，廢水中懸浮物、色度以及可生化性都得到了較大的改善，此時(shí)適合采用接觸氧化法對廢水中的COD、BOD進(jìn)行重點(diǎn)去除。

4工程實(shí)例

廣東某中藥廠是生產(chǎn)中藥顆粒制劑為主的大型制藥企業(yè)，其廢水主要為中藥提取廢水，污水處理工藝為“機(jī)械格柵+沉渣池+混凝沉淀+UASB反應(yīng)器+接觸氧化+化學(xué)脫色+沉淀過濾+消毒回用”。經(jīng)過較長時(shí)間的運(yùn)行，其處理效果良好，達(dá)到了《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906-2008）中表2排放限值，并可將部分出水回用于廠區(qū)綠化，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。進(jìn)水濃度及排放標(biāo)準(zhǔn)如下表：

表1-"1進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)

項(xiàng)目

pH

CODcr

BOD5

氨氮

SS

色度

總磷

進(jìn)水濃度

7.32

1170

336

76.3

2546

64

24.9

排放標(biāo)準(zhǔn)

6-9

≤100

≤20

≤8

≤50

≤50

≤0.5

注：上述表中除了pH為無量綱外，其余指標(biāo)濃度單位均為mg/L。

5小結(jié)

隨著國家環(huán)保法律法規(guī)的日益嚴(yán)格，作為國家重點(diǎn)扶持的制藥行業(yè)必須帶頭重視環(huán)境保護(hù)，確保產(chǎn)生的廢水不會(huì)對水體產(chǎn)生污染。本文希望通過對中藥提取廢水治理工藝設(shè)計(jì)的探討能夠?yàn)閺V大制藥企業(yè)提供建議與參考，更好地推動(dòng)環(huán)境保護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玨.中藥廢水處理技術(shù)探討.廣東化工.2009（04）138-140

[2]李欣.祁佩時(shí).劉云芝厭氧復(fù)合床反應(yīng)器處理制藥廢水啟動(dòng)研究[期刊論文]-哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2004（1）