中药废水的治理与实践
陕西省汉中某中药厂地处汉江下游,是南水北调工程的重要区域。中药的生产在原料洗涤、药物提取和冲洗过程中都会产生大量的废水,具有有机污染物浓度高、悬浮物含量高、色度高、可生化性较好的特点[1]。该中药厂采用隔油—厌氧—好氧—沉淀—过滤的工艺对其排放的污水进行处理,经过运行,效果稳定,出水水质完全达到了环保部门要求的排放标准。
1 废水水质及水量
该中药厂废水主要来自药物的提取、合成以及原料的洗涤和冲洗等工序,废水中的污染物多为各种天然有机污染物,主要成分为多糖、蒽醌、甙类、木质素、生物碱、蛋白质、色素及它们的水解产物。另外其废水中还常含有氨氮、油类及一般的重金属离子,如铬、铜、铅等。
该中药厂原水水质:CODCr800~1 800 mg/L,BOD5200~300mg/L,SS 700mg/L左右,植物油600mg/L左右,pH约为7。设计废水处理量为350 m3/d,按每天24 h运行处理,设计废水处理能力为15 m3/h。
2 工艺
2.1 工艺流程
废水处理工艺流程如图1所示。
2.2工艺原理及参数
(1)格栅池。格栅池采用背爬式自动格栅,用于拦截污水中大颗粒悬浮物,以降低废水中的SS负荷。格栅的主体尺寸为2500mm×600mm×l 000mm。
(2)隔油池。中药材中含有植物油,必须进行隔油预处理,尽可能去除废水中的悬浮性植物油类。经过隔油处理后的污水用提升泵提升到厌氧处理系统,为确保系统的稳定运行,池中设有液位控制仪,控制水泵的启动与停止。隔油池的主体尺寸为8 000 mm×5 000 min×4 000mm,有效容积为140.0m3,有效水深为3.5 m。
(3)厌氧生物池。废水缓慢流经附着有厌氧和缺氧微生物的填料,高分子、长链、难降解有机物在厌氧菌和缺氧菌的作用下发生水解反应,由大分子有机物变成中小分子有机物或甲烷气体,从而降低了后续反应负荷,同时提高了废水的可生化性。填料采用球型填料(D 120 mm)。厌氧生物池的主体尺寸为6 000 mm×9 000 mm×7 000 mm,有效水深为6.5 m。
(4)生物接触氧化池。在生物接触氧化池内放置D 150 mm组合填料,曝气设备为专用曝气器,其最大特征在于氧的转移效率高(≥25%),通过对污水充氧,使池体内污水保持高度流动状态,保证污水与污水中的填料充分接触和氧的高效传递。生物接触氧化池的主体尺寸为6000 mm×12000 mm×7000 mm.有效水深为6.5m。
(5)反应沉淀池。采用斜管沉淀池,用于混合液的固液分离,以去除水中SS等固体有机物。斜管沉淀池选用尺寸为D 55 mm的蜂窝斜管,表面负荷为3 m3/(m2&S226;h),主体尺寸为5 000 mm×4 000 mm×5 500 mm,有效水深为5.0 m。
(6)中间水池。中间水池用于存储沉淀池出水,同时兼作过滤泵吸水之用。中间水池尺寸为4 000 mm×l 500 mm×4 500 mm,有效水深为3.0 m。
(7)机械过滤器。机械过滤器用于进一步去除沉淀池出水中的SS等。过滤器尺寸为D l200 mm,过滤能力为15.0 m3/h。
(8)排放水池。排放水池用于过滤后水的最终排放或回用。水池主体尺寸为4000 mm×1500 mm×4500mm。
(9)污泥浓缩池。系统中的污泥特别是二沉池的污泥,大部分回流到厌氧池和好氧池中,只有少量的污泥排入污泥浓缩池中,进行浓缩减量化处理,并定期抽走。上清液可直接流至进水口循环处理。污泥池尺寸为4 000 mm×2 000 mm×4 500 mm。
2.3配置及附件
各处理单元的其他配置及附件参数见表1。
3 运行效果与主要技术经济指标
3.1 运行效果
该工程于2008年8月开始设计,建设时间为3个月,经过3个月的运行调试,该中药厂生产废水处理系统运行稳定。各治理单元水质监测结果见表2。
由表2可知,该中药厂处理出水CODCr、BOD5、SS、pH、油均达到《污水综合排放标准》(GB 8978—2002)一级标准要求[2]。
3.2主要技术经济指标
(1)直接工程费168.745万元。其中土建工程费用为50.575万元,设备材料费用为118.170万元。
(2)其他工程费19.07万元。包括安装、调试费11.82万元,运输费1.50万元,税金5.75万元。
(3)运行费用0.77元/t。其中耗电量为0.82kW&S226;h/t,电费为0.66元/t;污水站定员1人,工资按800元/月计,人工费为0.08元,t;系统中加入了聚合硫酸铁,药剂费用为0.03元/t。
4结论
结合运行实践建议如下:
(1)建议在厌氧处理工艺的工程设计过程中增加搅拌设施,以提高生物的处理能力。
(2)应设法对厌氧处理的进水提升泵进行水量调节,以避免间歇式排水对系统的影响。
(3)好氧处理与沉淀池污泥回流系统的回流比要尽可能大(200%~300%),这样可以使系统的污泥减量化。使系统的F/M[3]一直处于较低的水平,可提高工序的稳定性和处理效率,同时可以减少过滤系统中絮凝剂的投加量.甚至不加絮凝剂即可达到理想的效果。
参考文献:
[1]祝坚.中药废水污染特点和处理研究进展[J].能源环境保护,2007,21(5):15–17.
[2]贾东红,陈阳,贾红霞.中药生产废水治理研究与应用[J].南阳师范学院学报,2004,3(9):51–53.
[3]张自杰.排水工程:下册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999:112.
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