天津市某制藥企業(yè)專業(yè)從事中藥配方顆粒研究和生產(chǎn)，產(chǎn)生大量有機廢水。在綜合分析生產(chǎn)廢水的進水水質、特點及出水排放要求基礎上，結合同類廢水站的實踐經(jīng)驗，提出浮沉池+兩級水解酸化/生物接觸氧化+BAF組合處理工藝。同時，對處理系統(tǒng)進行了優(yōu)化，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運行，出水水質達到《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21906—2008)。
1、廢水水質、水量
1.1 廢水 >
生產(chǎn)廢水主要來自中藥炮制生產(chǎn)線以及中藥顆粒生產(chǎn)線，包括洗藥泡藥、過濾、蒸餾、萃取等單元操作產(chǎn)生的污水，以及原藥殘液、生產(chǎn)設備洗滌和地板沖洗用水。廢水中含有多種天然有機污染物，包括糖類、有機酸、苷類、蒽醌、木質素、單寧、蛋白質、淀粉及相關水解產(chǎn)物等。
1.2 廢水水量及水質
生產(chǎn)廢水通過各自集水管路匯總至廢水處理站，其中藥材清洗廢水210m3/d，設備清洗廢水440m3/d，潔凈區(qū)清洗廢水546m3/d，純化水制備系統(tǒng)排水40m3/d，生活污水72m3/d，共計1308m3/d。設計規(guī)模取1300m3/d。設計進、出水水質見表1。
該生產(chǎn)廢水的特點：有機污染物濃度高;懸浮物濃度高，且密度差異大、沉降性差;色度較高;可生化性較好;廢水間歇排放，水質水量變化大。
2、廢水處理工藝
由于來水中含有大量藥渣、纖維狀懸浮物，常規(guī)粗格柵不能對雜質進行有效攔截，故采用粗格柵+膜格柵+浮沉池的強化預處理工藝。
目前中藥廢水處理常用工藝為厭氧+好氧，包括ABR+CSTR、UASB+CASS、ASB+SBR等。針對該藥廠廢水特點，結合已有運行經(jīng)驗可知，UASB工藝存在冬季運行效果不佳、維護操作復雜，為達到中溫厭氧環(huán)境需進行蒸汽加熱，造成運行成本高等問題。在實際運行中發(fā)現(xiàn)，水解池對COD的去除率為25%左右，可使廢水的B/C值升至0.35～0.38，大大提高廢水的可生化性。生物接觸氧化工藝利用好氧微生物在有氧條件下通過自身的分解作用進一步去除水中的有機物，達到凈化水質的目的。故采用水解酸化+生物接觸氧化組合工藝，作為生化處理工藝。
由于對出水SS、COD、BOD5等指標要求較為嚴格，故末端采用曝氣生物濾池實現(xiàn)各類污染物的去除，保障出水水質穩(wěn)定達標。結合該中藥廠的廢水水質及實際排放狀況，確定采用粗格柵+膜格柵+調節(jié)池+浮沉池+兩級水解酸化-接觸氧化-沉淀池+BAF工藝進行處理。廢水處理工藝流程見圖1。
3、主要構筑物及設計參數(shù)
①調節(jié)池。設穿孔曝氣管，氣水比為4∶1，起到內置攪拌的作用，防止懸浮物沉積。自吸泵2臺，1用1備，受池內液位計控制。
?、谒馑峄亍３貎葤鞆椥岳w維填料，設置潛水攪拌器，制造缺氧環(huán)境。第二格內布置微孔曝氣器及潛水攪拌器，可根據(jù)需要切換為缺氧環(huán)境或好氧環(huán)境。池內設置pH計以及ORP測定儀，用于控制污泥回流量。
?、劢佑|氧化池。采用廊道式，內設彈性纖維一體化填料，填料高度為2.5m，填料容量35m3，兩級串聯(lián)。氣水比控制在20∶1，且底部設排泥放空裝置。底部布置微孔曝氣器，池內設置溶解氧儀，用于控制鼓風機運行參數(shù)。
?、芏脸?。采用斜管沉淀池，通過穿孔花墻布水。設中心傳動刮泥機，通過底部管道與套筒閥連接進行排泥，并可根據(jù)需要控制排泥量。出水通過渠道進行收集，渠道設置調節(jié)堰門進行超越。
?、萜貧馍餅V池。池內設置濾板、長柄濾頭、濾料、反沖洗系統(tǒng)等，根據(jù)液位啟動反洗系統(tǒng)。采用氣動閥門，根據(jù)步序要求自動運行。
主要構筑物及設計參數(shù)見表2。
4、運行中存在的問題及對策
①生化池大量起泡系統(tǒng)啟動初期，經(jīng)過設備調試及污泥馴化，系統(tǒng)整體趨于穩(wěn)定，效果良好。隨后進入冬季運行，生化池產(chǎn)生大量泡沫，甚至通過人孔冒出池頂，影響感官效果，但出水水質相對穩(wěn)定，尚未受到明顯影響。
問題出現(xiàn)后，首先在中間水池安裝臨時泵，生化池人孔處安裝穿孔管，將處理后出水提升后噴灑消泡，可將泡沫打碎，但未根本消除泡沫現(xiàn)象。后對系統(tǒng)進行分析，由于生產(chǎn)中未使用洗滌劑等易起泡物質，故排除化學泡沫的可能。判斷造成此現(xiàn)象原因是來水中脂類物質含量較高，低溫環(huán)境下經(jīng)浮沉池去除不徹底，造成諾卡氏菌繁殖，從而影響污泥性狀。故檢查浮沉池，調整氣水比，清理釋放器，同時加大藥劑投量，結合噴灑消泡，調整約10天，系統(tǒng)逐漸恢復。
?、谧躺t蟲二級二沉池出水堰板處可見成團紅蟲，池內水體渾濁，影響出水感官效果，但各項水質指標均正常。經(jīng)分析，滋生紅蟲的原因是生化系統(tǒng)負荷低于設計值，曝氣量未同步調整，造成水中溶解氧過高。故臨時投加少量次氯酸鈉，以消除紅蟲現(xiàn)象。同時采取以下措施解決此問題:將部分原水由調節(jié)池直接泵入二級水解酸化池，將機動池調整為缺氧狀態(tài)，降低曝氣量，加強系統(tǒng)排泥。之后系統(tǒng)恢復正常。
5、運行效果
廢水處理站至今已運行3年，雖系統(tǒng)進水水質變化大且經(jīng)常超出設計值范圍，運行中常出現(xiàn)各類問題，但都能及時有效解決，各項出水指標均穩(wěn)定達標。COD、氨氮進水及出水檢測值分別見圖2、3。
由圖2可知，進水COD隨生產(chǎn)進行，表現(xiàn)出明顯且有規(guī)律的峰值。在集中生產(chǎn)時期，污水站同步加強管理，優(yōu)化運行參數(shù)，保障了良好的處理效果，COD去除率可達97%。
6、經(jīng)濟指標及環(huán)境效益
?、偬幚碣M用直接處理費包括動力費、藥劑費及人工費。該工程裝機容量為152kW，近一年實際使用電量平均值為2298kW·h/d，電價為0.75元/(kW·h)，水量按一年內平均值為1134m3/d計算，則電費為1.52元/m3，藥劑費為0.55元/m3。勞動定員4人，平均工資為4500元/(人·月)，人工費為0.53元/m3。處理費用共計2.60元/m3。
?、诃h(huán)境效益工程投產(chǎn)后可減少COD、SS、氨氮、總氮、總磷排放量分別為1992.9、485.45、21.462、20.44、1.2775t/a，具有較好的環(huán)境效益和社會效益。
7、結論
通過近3年的穩(wěn)定運行，整個工藝對中藥廢水COD的去除率達97%，出水各項指標均可穩(wěn)定達到《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21906—2008)。總體來看，強化預處理+二級水解酸化池+二級生物接觸氧化+曝氣生物濾池組合工藝運行穩(wěn)定，操作簡便，在中藥廢水處理領域具有良好的適用性，具有一定的推廣價值。( >
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