內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理中藥廢水工程實(shí)例

楊紹康

[中冶（天津）檢測技術(shù)有限公司，天津 300392]

藥品按其特點(diǎn)可分為抗生素、有機(jī)藥物、無機(jī)藥物和中草藥四大類。目前我國生產(chǎn)的常用藥物達(dá)2000 種左右，不同種類的藥物采用的原料種類和數(shù)量各不相同，生產(chǎn)工藝和合成路線亦區(qū)別較大。因此，制藥生產(chǎn)工藝及廢水的組成十分復(fù)雜[1,2]。

中藥生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水主要來自藥材的前處理、提取制劑等過程。中藥生產(chǎn)廢水包括原藥的洗滌廢水、提取液的殘液，分離、精制和濃縮過程中的萃取、過濾、蒸餾等工藝產(chǎn)生的廢水，洗滌生產(chǎn)設(shè)備的沖洗水等[3]。

中藥廢水中的污染物主要是從藥材中煎出的各種天然有機(jī)物，這些物質(zhì)相對分子量范圍很寬[4]。中藥廢水是一種污染物種類多、成分復(fù)雜的高色度、高濃度有機(jī)廢水，因此，對合適的工藝選擇需要深入研究。

1 工程概括

某制藥廠的產(chǎn)品以中藥為主，中西藥結(jié)合，產(chǎn)品有100 多個系列。因公司產(chǎn)能擴(kuò)大，需要新建配套的污水處理系統(tǒng)。中藥生產(chǎn)廢水含有機(jī)質(zhì)多、濃度高、色度高，從日益加嚴(yán)的環(huán)保要求及運(yùn)行成本方面考慮，決定采用生化方法處理該廢水[5]。

根據(jù)業(yè)主提供的資料，新建污水處理能力為2500m3/d，24h 連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

所有廢水經(jīng)處理后，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級A 標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)見表2。

表2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

2 處理工藝

2.1 處理工藝的選擇

根據(jù)上述廢水水質(zhì)特點(diǎn)及出水水質(zhì)要求，考慮中藥廢水中植物類懸浮物（SS）及無機(jī)鹽的微細(xì)顆粒較小的特點(diǎn)，設(shè)置篩網(wǎng)后，選擇混凝沉淀工藝去除SS。根據(jù)進(jìn)水化學(xué)需氧量（COD）濃度高、可生化性好的特點(diǎn)，選擇了厭氧處理工藝中負(fù)荷高的內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應(yīng)器，后續(xù)輔以“缺氧-好氧+膜生物反應(yīng)量（AO+MBR）”工藝，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。廢水處理工藝流程見下圖。

2.2 流程說明

廢水主要是車間生產(chǎn)而產(chǎn)生的廢水，有機(jī)物濃度很高，屬于高濃度廢水，可生化性較好，廢水在調(diào)節(jié)池易因發(fā)酵產(chǎn)酸而導(dǎo)致pH 值降低，因此需要進(jìn)行pH 值的調(diào)節(jié)和控制。

（1）廢水收集于調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有空氣攪拌設(shè)施，以均和廢水水質(zhì)。

（2）廢水經(jīng)調(diào)節(jié)后，提升至無動力篩網(wǎng)，過濾掉大部分的細(xì)小顆粒及SS 后，進(jìn)入混凝系統(tǒng)，加入混凝劑和絮凝劑，進(jìn)一步去除廢水中的SS。

（3）經(jīng)物化處理后，廢水進(jìn)入IC 厭氧反應(yīng)器，通過厭氧菌將水中大分子有機(jī)污染物分解為小分子物質(zhì)，同時去除大部分有機(jī)污染物；經(jīng)厭氧處理后，廢水的有機(jī)污染物濃度已經(jīng)大幅降低，再在好氧微生物的作用下，進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)污染物。為了確保出水水質(zhì)達(dá)到較高的排放要求，好氧段后端采用MBR 工藝。

廢水處理工藝流程圖

（4）經(jīng)MBR 系統(tǒng)處理后的出水，SS 濃度很低，完全滿足出水要求。為了降低出水色度，采用臭氧消毒工藝對廢水進(jìn)行氧化脫色處理，同時也能去除一部分污染物，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

（5）沉淀池及MBR 池內(nèi)的剩余污泥進(jìn)入污泥槽，經(jīng)濃縮后的污泥通過氣動隔膜泵輸送進(jìn)板框壓濾機(jī)。壓制成的泥餅定時外運(yùn)處置。污泥池上清液及壓濾機(jī)濾液回流至調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行再處理。

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備規(guī)格

（1）進(jìn)水調(diào)節(jié)池1 座，規(guī)格為40 000mm×25 000mm×3000mm，有效容積3000m3。鋼砼結(jié)構(gòu)。配套提升泵2 臺，一備一用，單泵流量130m3/h，揚(yáng)程12m，功率7.5kW；配套空氣攪拌裝置1 套，配套pH 計(jì)1 臺，配套膜片式藥液注入泵2 臺，一備一用，單泵流量180L/h。

（2）混凝絮凝池4 座，規(guī)格為4000mm×4000mm×3000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積45m3。配套立式攪拌機(jī)2 臺，3.0kW；配套膜片式藥液注入泵2 臺，一備一用，單泵流量180L/h。

（3）混凝沉淀池2 座，規(guī)格為8000mm×8000mm×6000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積150m3。配套中心傳動刮泥機(jī)2 臺；配套污泥泵2 臺，一備一用，單泵流量10m3/h。

（4）中間水池1 座，規(guī)格為4000mm×4000mm×6000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積96m3。配套提升泵2 臺，一備一用，單泵流量110m3/h、揚(yáng)程30m、功率18.5kW；配套空氣攪拌裝置1 套。

（5）IC 厭氧反應(yīng)器3 座，規(guī)格為12 000mm×23 000mm，碳鋼結(jié)構(gòu)，有效容積2500m3，容積負(fù)荷為1.2kgCOD/（m3·d），配套三相分離器2 套、布水系統(tǒng)2 套。

（6）沉淀池1 座，規(guī)格為12 000mm×6000mm，碳鋼結(jié)構(gòu)，有效容積330m3。配套污泥泵2 臺，一備一用，單泵流量200m3/h、揚(yáng)程40m、功率1.5kW；配套出水堰裝置1 套。

（7）缺氧池1 座，規(guī)格為14 000mm×30 000mm×6000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積2500m3。配套潛水?dāng)嚢铏C(jī)4 臺，功率3.0kW；配套彈性調(diào)料一套。

（8）好氧池1 座，規(guī)格為28 000mm×30 000mm×6000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積5000m3。配套鼓風(fēng)機(jī)3 臺，兩用一備，風(fēng)量22.78m3/min、壓力60kPa、功率45.0kW；配套曝氣裝置1 套。

（9）MBR 池1 座，規(guī)格為14 000mm×30 000mm×6000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積2500m3。配套鼓風(fēng)機(jī)1 臺，風(fēng)量22.78m3/min、壓力60kPa、功率45.0kW；配套提升泵2 臺，一備一用，單泵流量110m3/h、揚(yáng)程18m、功率11.0kW；配套污泥2 臺，一備一用，單泵流量18m3/h、揚(yáng)程14m、功率1.5kW。

（10）污泥濃縮池1 座，規(guī)格為4000mm×4000mm×6000mm，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積60m3。配套污泥泵3 臺，兩備一用，單泵流量8m3/h；配套壓濾機(jī)2 臺，過濾面積為120m2，功率3.0kW。

4 工程運(yùn)行情況

本項(xiàng)目經(jīng)試運(yùn)行后滿負(fù)荷運(yùn)行，出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級A 標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)監(jiān)測各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)平均值見表3。

表3 各處理單元的處理效果

5 經(jīng)濟(jì)分析

本系統(tǒng)主要運(yùn)行成本包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)等。本系統(tǒng)正常使用功率約為65kW，電費(fèi)為1.31 元；本系統(tǒng)中用到的藥劑主要有NaOH、PAC、PAM，藥劑費(fèi)依次為0.08 元/t、0.009 元/t、0.004 元/t，合計(jì)藥劑費(fèi)為0.093 元/t；人工費(fèi)為0.30 元/t。

本系統(tǒng)廢水處理總運(yùn)行成本為1.70 元/t。

6 結(jié)語

本系統(tǒng)采取“物化預(yù)處理+IC 厭氧處理+AO 處理工藝”進(jìn)行處理，出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級A 標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理成本為1.70 元/t，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。