UVHSB-IC-深层曝气反应器银杏酮废水处理工程实践(上)
一、银杏酮生产废水
银杏树嫩叶可生产出我国特产的软化心脑血管,降血脂的良药——银杏酮。一般每生产 1 kg银杏酮,需消耗 3 吨银杏嫩叶。大量的残渣夹杂着生产过程中加入的助剂排出,排出的银杏酮废水,质量浓度最高时可达CODcr 80000多 mg/L。
银杏酮生物制药过程为全日制连续生产,但由于生产过程和制药工艺的特殊性,废水却为间隙排放,每班只排一次。
二、废水来源和排放标准
1 废水来源
银杏酮生产废水属于中成药中单一成分醇提废水。它来源于设备清洗、柱再生和酸碱冲洗、蒸发冷凝液等。废水中含有乙醇、氨基酸、植物纤维、脂肪质、叶绿素以及 NaOH 等。主要废水来源及污染物含量见表1。
表1 银杏国废水主裹来源的污染物检测结果
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2.水质分析
经检测综合废水 ρ(CODcr)可达 30200mg/L,m(BOD5)/m(CODcr)=0.33~0.38,生化性一般,有机物浓度比较高。而废水中的悬浮物含量为483.7mg/L,浓度一般。其CODcr 占到了废水的3.02%的百分率,这在常规工业废水中属于高浓度的废水。在其处理工艺选择中必须作为关键性问题给于有效的考虑。
3.设计水质水量
①废水水量:45 m3/d,处理能力 2 m3/h。
②废水水质:ρ(CODcr)=30200mg/L,(BOD5)= 11 000 mg/L,ρ(SS)= 483.7 mg/L,pH值 7.63。
4. 排放标准
根据当地环保管理部门的规定,排放标准执行国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表二中新建企业二级排放标准:
ρ(CODcr)≤150 mg/L,ρ(BOD5)≤60 mg/L,ρ(SS)≤ 100 mg/L,pH值 6~9。
三、处理工艺
1.UVHSB反应器前处理
银杏酮生产废水中含有银杏叶的植物纤维和脂肪质。生物稳定性强,不易生物降解;同时由于是全厂综合废水含有锅炉房的酸性排污水。因此采用UVHSB微生物增效污水处理技术——变速升流式厌氧水解生物反应器(简称UVHSB反应器内作pH值调节,并结合加药混凝,首先去除废水中的植物纤维和脂肪质,兼具生物水解反应;使IC厌氧反应器的进水浓度得以降低约一半,CODcr质量浓度可降低到16 500mg/L以下。
2.IC厌氧反应器中间处理
废水中溶解性成分主要是乙醇、氨基酸、叶绿素等,易于生化分解。因此选用适合于制药行业高浓度废水处理的 第三代厌氧技术——IC厌氧反应器,作为该废水的第二道有机底物的生物降解过程。
3.深层曝气反应器末端处理
IC厌氧反应器的出水浓度仍然比较高,还不能达到排放水质的要求。因此在其后级采用深层曝气反应器,作为末端处理工艺,以保证处理出水水质满足并且优于污水排放标准,实现达标排放。
4.处理工艺流程
对该银杏酮废水处理的工程实施中,经过反复论证比选,最终确定采用如下工艺流程:
格栅——调节预曝气——UVSHB——IC厌氧——深层曝气反应器——达标排放
四、主要设备和处理设施
主要设备见表2,主要构建(筑)物见表3。
表2 主要设备
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表3 主要构(建)筑物
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五、 系统启动和调试
1 系统启动
该废水浓度高、水量小;B/C比比较适中,该企业位于长江下游,年平均气温较高,很适合于生化反应。系统启动前,给UVHSB反应器和IC厌氧反应器内分别投加了接种污泥,此接种污泥采用柠檬酸废水处理厌氧反应器中的颗粒污泥,在投加接种颗粒污泥的同时,废水由污水提升泵打入系统内,仅需10 时间,IC厌氧反应器就开始产出沼气,一次启动成功。
2 运行调试
当系统启动成功后,便进入包括深层曝气反应器在内的全流程生物处理调试。
由于全工艺都采用了当今最先进的污水生处理技术,调试过程十分顺利。不到一个月,UVHSB反应器和IC厌氧反应器内颗粒污泥就已经成熟,至两个月后便投入了全负荷运行。
到系统启动后连续运行的第75~90天的这半个月期间,系统内各个处理过程和取样测量点的处理水质,经化验测定已经接近达到设计指标,并且已经稳定。这期间虽然原废水出现过几次大幅度的波动,但最终末端处理装置——深层曝气反应器的出水水质始终维持在87~136CODcrmg/L之间,排放水质达到了预期的目标,实现了达标排放。
六、处理结果和运行费用
1 处理结果
处理结果见表4。
表4 处理结果
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2运行费用
包括电费、药剂费和人工费在内的日常运行费用为:
电费47.40元/d,药剂费9.50元/d,人工费50元/d,
合计为 106.90元/d;全年按300天计,年运行费总计为32070元。
3主要技术经济指标
银杏酮废水处理技术经济指标见表5。
表5 银杏国废水处理技术经济指标
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七、工程实践小结
1、银杏酮生产废水是一种高浓度的生物制药废水,最高质量浓度可达CODcr 80000多 mg/L,水质的波动较大,因此必须选择能够抗冲击负荷的处理工艺和先进技术;实践证明,本工程所必选实施的工艺流程及其处理技术非常切合实际,因此也是相当成功的。
2、由于银杏酮的生产中原料和成品产出比为3000:1 ,银杏叶的消耗量很大,导致大量的残渣夹杂着生产过程中加入的助剂一道随废水排出,使处理过程中排出污泥比例过大,污泥产率过高,严重时将会影响处理效果,造成生物处理系统不稳定。
因此建议:
A、应控制残渣随废水的排出量,或者在系统的进水部位设置一道筛网进行拦截,避免出现残渣过多得现象。
B、应加强对银杏叶子的筛选,严格控制其鲜嫩度,保证把老残树叶剔出掉,减少残渣的生成量。
3、通过选用UVHSB变速升流式厌氧水解生物反应器、IC厌氧反应器和深层曝气反应器这三项新技术,使本工程压缩了占地面积,废水处理站显得十分紧凑。不仅降低了投资和运行费用,还使得操作管理非常简单,整个系统除了污泥脱水尚需人工操作外,污水处理过程基本实现了无人化运行。
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