摘要:选用水解酸化/SBR/混凝沉淀组合工艺处理某中药企业生产废水,处理规模为600m3/d,原水水质COD为1200mg/L、BOD5为520mg/L、NH3-N为5mg/L、SS为80mg/L、TP为2.5mg/L及pH值为5~6,出水水质执行《提取类制药工业水污染物排放标准》(GB21905-2008)表2排放标准,即COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L。结果表明该工艺运行费用低、操作简单、管理方便、无二次污染,适于大规模推广应用。
关键词:中药制药;水解酸化;SBR;混凝沉淀
引言
河南某中药企业废水主要包括生产废水和少量办公、生活废水,生产废水中主要包括前处理车间洗药、泡药废水;提取车间煎煮废水和部分提取液及设备冲洗排放废水;办公、生活废水为办公楼排放的污水。中成药类生产废水中主要含中药有效成分残留物、木质素、纤维素、半纤维素、老化的大孔树脂、有机溶剂(乙醇)、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解产物等多种物质。处理废水总量为464.65m3/d,考虑水量波动,日变化系数取1.3,则该污水处理站最大日设计规模为600m3/d。从企业的实际情况出发,结合当地条件,本着经济、有效的原则,对该污水处理站进行工程设计,选用水解酸化/SBR/混凝沉淀组合工艺对其进行处理,使污水站出水水质满足《提取类制药工业水污染物排放标准》(GB21905-2008)表2标准的要求。
1设计进水和出水水质
该企业生产废水为偏酸性废水,具有污染物浓度高、水质水量波动大等特点。废水水质及排放标准见表1。
2废水处理工艺流程
根据废水处理工程的实际运行情况,结合本项工程的水质、水量及处理要求,为达到用最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效果的目的,确定采用水解酸化/SBR/混凝沉淀工艺。废水处理工艺流程如图1所示。
3主要构筑物及设计参数
(1)格栅。人工粗格栅1道,B=0.5m,e=10mm;机械细格栅1道,B=0.5m,e=3mm,材质均为不锈钢。(2)调节池。尺寸为14.0m×9.6m×4.5m,钢混结构,有效容积为320m3,水力停留时间为12.8h。设潜污泵2台,1用1备。(3)水解酸化池。尺寸为12.3m×4m×6.3m,钢混结构,总有效容积为295m3,总水力停留时间为11.8h。池内设弹性填料,底部设布水器均匀布水,出水经溢流堰排水至集水槽后自流进入SBR反应池。(4)SBR反应池。2座,单座尺寸为12m×6m×5.5m,钢混结构。污泥浓度(MLSS)为4000mg/L,污泥负荷为0.075kgBOD5/(kgMLSS•d)。采用非限制性曝气,运行周期为8h,其中进水4h,曝气时间6h,沉淀时间1h,滗水1h。设置旋切式曝气器300套,滗水器2台。(5)中间水池。尺寸为5m×4m×5.3m,钢混结构,有效容积为100m3。设置潜污泵2台,1用1备。(6)混凝沉淀池。采用穿孔旋流斜管沉淀池,混凝区配置加药系统,沉淀区设置排泥系统。混凝区尺寸为3.6m×1m×5m,沉淀区尺寸为3.6m×3.6m×5m,碳钢结构。设置斜管填料,双室加药装置,管道混合器进行药剂混合。(7)接触池。尺寸为3.6m×1.2m×3.5m,钢混结构,有效容积为13m3。设置二氧化氯发生器1套。(8)贮泥池。尺寸为4m×3m×4.3m,钢混结构,有效容积为48m3,用于贮存混凝沉淀池和SBR排出的剩余污泥,池中污泥送至污泥脱水间脱水。(9)综合间。尺寸为15m×6.6m×4.2m,砖混结构。鼓风机房及配电室,罗茨鼓风机4台,3用1备,供SBR池供氧,调节池及污泥贮池曝气搅拌。(10)污泥脱水间。尺寸为9.9m×7.2m×4.2m,砖混结构。污泥脱水间内设置污泥浓缩脱水一体机1套。配套无轴螺旋输送机进行污泥输送。
4处理效果及分析
废水处理各工段出水水质见表2。采用水解酸化/SBR/混凝沉淀工艺处理制药行业生产废水,能有效地去除制药行业生产废水中的COD、BOD5、NH3-N、TP及SS,使其出水各指标均能满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)1级标准的要求。
5调试运行
根据该工程处理工艺流程,对各关键设备和单体进行充水单机调试及联动调试,具体操作如下:(1)调节池进入调节池的生产废水偏酸性,为预防进入处理站的废水过度偏酸性,保证后续处理正常运行,故而采用自动加减装置,中和进入调节池的酸性废水。(2)水解酸化池向水解酸化池中投加比例为10%的干污泥,在不同的温度条件下,投加的比例不同,温度越低则投加量越大。控制进水COD浓度为500mg/L,进水1~2周后,逐渐增加其进水COD浓度,当发现池内悬浮填料有挂膜,且出水不再有污泥上浮溢出,出水逐渐变清(此过程需3~4周)时,再继续驯化1周,检测池内COD去除率稳定后,即可认为水解酸化池启动基本完成。(3)SBR池向每个SBR池投加1~1.5t的同类废水干污泥,当SBR池达到设计水位时,开启鼓风机进行充分曝气,推动池内混合液流动混合。在SBR池停止进水的情况下,闷曝气24~48h后,观察池内活性污泥颜色、生物量和COD等指标的变化情况,以接种污泥回复活性为准,停止曝气,静沉1~2h,排出上清液,重复上述操作。根据情况,阶段性进入水解酸化池的出水,直到出水清澈,镜检可发现污泥中出现大量原生动物,同时,SV=30%,表明调试结束,可全负荷运行。(4)混凝沉淀池采用加药泵向混凝沉淀池中投加絮凝剂PAC和PAM,通过机械搅拌作用使废水与药剂充分混合,提高沉淀区的沉淀效果。PAC的初始投药量为100mg/L,PAM的初始投药量为5mg/L,根据出水SS等污染物含量可适当增减投加量,以确定最佳投药量。
6经济分析
该工程总投资为369.18万元,包括构(建)筑物、设备等直接投资为310.94万元;设计费、调试费等间接投资为58.24万元。运行成本主要包括电费、人工费以及药剂费等,运行费用总计904.24元/d,折合吨水成本为1.51元/t水。
7结语
(1)针对中药制药行业废水中的污染物浓度较高,pH值偏低,水质水量波动较大等特点,选用水解酸化/SBR/混凝沉淀组合工艺对其进行处理,工程运行实践表明工艺选择是合理的。(2)生产废水经组合工艺处理后,其出水各污染物指标均能达到《提取类制药工业水污染物排放标准》(GB21905-2008)表2标准的要求。(3)采用该工艺处理中药制药行业废水的出水水质好、运行费用低,具有较好的环境效益和经济效益,同时其处理效果稳定可靠,操作简单,有很高的推广价值。
作者:张金菊 李川 张瑜倩 忻飞 朱召军 单位:河南省正大环境科技咨询工程有限公司
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