丹參中藥提取過程廢水污染物分析及治理措施研究

馬海強

（安陽高新區環保分局，河南 安陽 455000）

0 前言

以四川蜀中藥業集團河南昊海藥業有限公司年產1200 噸丹參中藥提取生產線為例，項目生產過程中產生的廢水主要為洗藥材廢水、提取工段廢水、提取廢水、沖洗設備地面廢水、鍋爐除塵廢水，純凈水系統廢水，鍋爐廢水，主要污染物為COD（化學需氧量）、BOD（五日生化需氧量）、SS（懸浮物）、氨氮、動植物油，以上廢水匯合后通過采用UASB 反應器——生物接觸氧化池聯合處理工藝污水處理系統處理后，廢水中污染物濃度低于《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4二級標準的限值，達標排放，經污水管網排入當地城市污水處理廠，對水環境影響不大。

1 主要生產工藝及其流程圖

1.1 生產工藝

首先對購入的丹參原材進行撿選，剔除非藥用部分，在滾筒式洗藥機內用飲用水和純凈水各清洗一遍，然后，用結晶切片機進行切片，切厚片并保持藥片的均一性。將分切后的飲片放入內加熱干燥機內進行干燥；干燥完成后投入多功能提取罐，加入95%的乙醇為藥材的4倍量，加熱回流提取1.5 小時，藥液過濾，減壓回收乙醇；第二次加入50%的乙醇為藥材的3.5 倍量，加熱回流提取1.5 小時，藥液過濾，減壓回收乙醇至適量；第三次加入飲用水為藥材的3.5 倍量，煎煮2 小時，藥液過濾濃縮至適量，與上述一、二次濃縮液合并在真空減壓濃縮罐內濃縮至相對密度1.28-1.30（55℃）浸膏，入庫。

1.2 工藝流程圖（圖1）

圖1 工藝流程圖

2 廢水產生污染物分析

2.1 廢水污染源分析

（1）洗藥材廢水：主要來自藥材的清洗水、清洗機的清洗水，廢水量66.5 m3/d，為輕度污染廢水，COD 大約在200mg/L 左右；

（2）提取廢水：廢水量6.0 m3/d，通過提取裝置或有機溶劑回收裝置排放。廢水中的主要污染物為提取后的產品、中間產品以及溶解的溶劑等，主要污染指標為COD、BOD、SS、氨氮、動植物油等，是項目的主要廢水污染源；

（3）提取工段廢水：廢水量15.5 m3/d，這部分廢水主要來自提取工段各個設備的清洗和地面沖洗，由于提取、分離、濃縮的環節和設備多，因而廢水較多，濃度高，是項目的重要污染源；

（4）沖洗設備、地面廢水：廢水量4.5m3/d，每個工序完成一次批處理后，需要對本工序的設備、管道和地面進行一次清洗工作，清洗廢水一般濃度較高，為間隙排放；

（5）鍋爐排水：鍋爐定期外排廢水，此部分廢水產生量為2.5m3/d，根據鶴壁市環境監測站對浚縣淇雪淀粉有限責任公司鍋爐排水的監測資料，鍋爐排水主要污染物濃度均值為COD 60mg/L，BOD5 28.5mg/L，SS 100mg/L，NH3-N 2.18mg/L，色度5 倍，pH 7.03～7.43，屬清下水可直接外排；

（6）純化車間樹脂再生淋洗廢水：廢水量折合約8.0m3/d，屬酸堿廢水，擬排入污水管道進廠污水處理站處理后排放；

（7）鍋爐軟化系統的離子交換樹脂再生廢水、軟化水系統生產廢水和純化車間純化生產廢水，廢水量折合約44.5m3/d，屬清下水可直接外排。

2.2 污水量及水質

為了解各工序排水情況，本次環境影響評價對工藝類似的中藥廠水質進行了調查了解，匯總情況見表1。

表1 國內中藥廠原水水質資料

本次環境評價依據項目水平衡圖，并通過類比調查給出了各個排水單元進入無水處理站的水量和水質，匯總情況見表2：

表2 各類廢水水質水量

3 廢水處理對策及方法

3.1 廢水處理工藝

單位采用UASB 反應器——生物接觸氧化池聯合處理工藝處理生產廢水，該工藝為《制藥工業污水排放標準(中藥類)編制說明》(國家環保總局環境標準研究所)中推薦的中藥廢水處理技術應用實例。具體污水處理工藝如下：

廠區生產排出的污水，通過污水管線，匯集到安裝有格柵的溝中，去除大顆粒的固體懸浮物，進入調節池，在調節池內進行水量調節，均衡水質外，并使部分復雜分子分解為簡易有機物，以提高廢水可生化性。污水中懸浮物沉淀物定期用糞車抽取或清淘外運。經調節水量、水質后用泵輸送至UASB 反應器進行生物處理。UASB 反應器即上流式厭氧污泥床反應器，是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機物轉化為無機物和少量的細胞物質，這些無機物主要包括沼氣和水。厭氧池中安有塑料填料，該填料比表面積大，不易使微生物結團。廢水通過厭氧池后，使CODcr 得到大幅度去除，同時NH3-N 也適當降低。UASB 反應器出水用泵輸送至生物接觸氧化池進行生化處理，這一綜合生化池內，由于其特殊的結構特征，填料上有好氧微生物，厭氧微生物，和介于兩者之間的兼性微生物。多次綜合生化系統是一套大流量低負荷的生化處理系統，通過三大類微生物的處理，實現了氮的轉化，最終成為無害化氣體——氮氣逸出。使出水NH3-N，CODcr 值達到規定要求。接觸氧化池出水經集水池提升至清水池外排或回用。

3.2 廢水處理工藝流程圖（圖2）

圖2 污水工藝流程圖

3.3 廢水處理效果

本工程廢水經處理后達標排放，其水污染物去除效果見表3。

本項目外排廢水水質濃度能夠達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級標準，遠低于當地城市污水處理廠進水水質要求，不會影響該城市污水處理廠處理效果，外排污水對水環境影響很小。

表3 丹參廢水及污染物去除效果

4 結論

中藥提取工藝廢水種類繁瑣，本文以當地一年產1200 噸丹參中藥提取生產線為例，從生產工藝到廢水產生種類及其污染物進行分析，找出對應治理對策，供同類項目環境影響評價借鑒。如果該項目生產過程中熱源采用更為清潔的天燃氣鍋爐或電，則會減少類似鍋爐除塵廢水、純凈水系統廢水及鍋爐廢水，這樣項目環保效益及經濟效益將更加顯著。

［1］環境影響評價典型實例[M].化學工業出版社，2002-4-1 版次.

［2］張自杰，等.環境工程手冊(水污染防治卷)[M].高等教育出版社，1996.

［3］制藥工業污水排放標準(中藥類)編制說明[Z].國家環保總局環境標準研究所，2008.

［4］程漢林，等.零價鐵強化活性污泥法處理高濃度中藥廢水試驗研究[J].給水排水.Vol.30 No.16 2004.