河北省某制药厂中药废水处理工程
0 引言
河北省某制药厂是一家拥有现代化的生产线,生产胶囊、软胶囊、片剂、颗粒剂、滴丸、针剂、口服液等产品的中药生产企业。为使废水达标排放,2008年7月开始采用厌氧-混凝气浮-两级接触氧化法处理厂内制药生产废水,经过两年多的运行,效果稳定,出水水质达标排放,取得了良好的处理效果。
1 废水的水量和水质特征
中药制药生产废水主要来自提取车间清洗设备、清洗出渣间、冲洗地面及水环真空泵排水等,还有制剂车间设备冲洗水、纯水制备的弃水等,此外还有科研、化验室排水等。废水污染物成分主要分为天然有机物和人工合成有机物。天然有机物占主要成分,如多糖类、蒽醌、鞣质、生物碱、木质素、蛋白质、色素及其水解产物等。污染物大多属于可生物降解的物质,色度较大,其水量为2000m3/d,水质参数为:COD:5770mg/l、BOD5:3550mg/l、SS:957mg/l、pH:5.0、色度:100倍。
2 废水处理的工艺流程
2.1 在确定工艺流程的过程中,主要考虑以下几条原则:
2.1.1 积极采纳成熟先进的废水治理技术,同时保证操作运行与维护管理方便。
2.1.2 设备选型选用国内先进可靠、运行稳定、高效节能、易于维护管理的设备,以提高废水处理效率,降低运行成本。
2.1.3 平面布置上,力求布置合理通畅,减少水力提升,降低能耗,尽量节省占地。
2.2 工艺流程的确定。根据上述原则,确定采用下图所示的处理工艺流程
2.3 工艺流程说明 车间生产废水经格栅去除水中的漂浮物后,进入中和集水调节池,调节水质、均衡水量。中和区内设pH值测定仪及pH值调节自动控制系统,根据废水的pH值及工艺要求加入适量的酸调节pH值,并通过风机向中和集水调节池中通风搅拌。调节后的废水由泵提升进入UASB厌氧反应器,废水中的有机物在UASB厌氧反应器中厌氧微生物的作用下分解为水和甲烷气,使污水中有机物大幅度降低化。UASB厌氧反应器出水自流至一级接触氧化池,一级接触氧化池内装有填料,好氧微生物附着于填料上形成生物膜,池内设有曝气装置,废水中的污染物在微生物作用下得到降解。一级接触氧化池出水用泵提升至混凝沉淀气浮池,在絮凝剂的作用下胶体状的污染物絮凝,首先比重比水大的絮凝体在沉淀区沉淀,然后比重比水小的絮凝体在气浮区与微小气泡附着上浮,通过气浮池刮渣器将气浮泥渣收集输送到污泥槽。气浮分离泥渣后清液自流进入二级接触氧化池,同一级接触氧化池一样,废水中的污染物在微生物作用下得到进一步的降解。最后二级接触氧化池出水通过二沉淀池分离出污泥后达标排放。
3 主要设备和构筑物简介
3.1 中和集水调节池 建于地下,钢砼结构,节省占地,最大程度的利用池子的空间。中和区内设pH值测定仪及pH值自动调节控制系统,根据废水的pH值及工艺要求自动加入适量的酸调节pH值。通过风机向中和集水调节池中通风搅拌,使不同工序的废水得到充分混合。水力停留时间9h,外型尺寸19m×10m×5m。
3.2 UASB厌氧反应器 采用钢砼结构,半地下建筑,外型尺寸23m×14m×10m,停留时间36h,设计容积负荷为2.1kgCOD/m3·d。内置弹性立体填料。三相分离器采用钢筋混凝土结构。池底配水采用全自动脉冲布水,保障泥水充分混合。
3.3 一级接触氧化池 采用矩形钢砼结构,外型尺寸19m×10.5m×5m,停留时间10h。采用可变微孔软管曝气,由罗茨风机供气。
3.4 混凝沉淀气浮池 钢砼结构,分为上下两层,上部为平流式气浮池,下部为沉淀池,混凝反应池与气浮池共壁合建。混凝沉淀气浮池外型尺寸14m×3m×4.5m。气浮池采用部分回流加压溶气气浮,回流比为50%。
3.5 二级接触氧化池 采用钢砼结构,外型尺寸14m×10.5m×5m,停留时间7.5h。采用可变微孔软管曝气,由罗茨风机供气。
3.6 二次沉淀池 二次沉淀池采用钢砼结构的斜板沉淀池,内置蜂窝状斜板填料,倾角60°,外型尺寸14m×6.5m×5m,设计表面负荷为1.0m3/m2·d。
4 调试运行情况
该处理工艺的核心是UASB 厌氧反应器,根据UASB厌氧反应器运行控制条件的差异,整个启动运行期可分为污泥驯化期、逐步提高负荷期和满负荷运行期。在进行厌氧调试的同时,接触氧化池随之进水开始调试。
经过近三个月的运行调试后,UASB反应器具有了较强的抗冲击负荷能力,厌氧生物系统形成,处理能力提高,为整个废水处理系统的高效运行创造了良好的条件。COD 去除率平均在80%以上,沼气产率为0.4m3/kgCOD。
与此同时,接触氧化池中微生物得到大量繁殖,生物膜已完全形成,废水处理效果更加稳定,经处理后的出水已完全达到GB8978—1996《污水综合排放标准》规定的二级标准要求。该工程已于2009年4月由当地环保部门对该工程进行了验收采样检测,各项指标均满足国家排放标准,系统出水COD:71mg/l、BOD5:11.8mg/l、SS:13mg/l、pH:8.2、色度:20倍。
5 结论
5.1 预处理对UASB厌氧反应器的稳定运行起着非常重要的作用,通过pH监测和自动调节使废水的pH符合UASB厌氧反应器的进水条件,避免了人工调节带来的水质pH波动,保证了其连续稳定的运行。
5.2 将氧化池、气浮池和沉淀池巧妙的组合在一起,部分池壁共用,结构紧凑,可以减少土建费用,大大降低工程占地面积。UASB厌氧反应器的三相分离器采用钢筋混凝土结构,既降低了工程造价,又避免了钢设备三相分离器的定期维护保养,实践证明钢砼结构的三相分离器也能达到满意的效果。
5.3 在UASB厌氧反应器中加设弹性立体填料,形成了固定的污泥床,增大了表面积,提高了色度和有机物的去除率。
5.4 本工程的处理工艺以厌氧降解高浓度有机废水的COD为主,好氧为补充处理,整个系统运行可靠平稳,操作管理方便,耐冲击负荷能力强,出水指标可达到国家规定的排放标准。
参考文献:
[1]唐受印,戴友芝.水处理工程师手册[M].北京:化学工业出版社,2000.
[2]王家玲.环境微生物学[M].北京:高等教育出版社,1998.
[3]毛悌和.化工废水治理技术[M].北京:化学工业出版社,2000.
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
