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        某中藥廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)

        2021-07-07 14:15:56
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

        吳 奇

        (大連理工加華環(huán)境科技有限公司,遼寧 大連 116000)

        中藥廠的生產(chǎn)廢水組成比較復(fù)雜,一般包括藥材的清洗廢水、含醇廢水、濃縮廢水、口服液瓶清洗廢水、地面清洗廢水和設(shè)備清洗水等[1]。主要污染物為各種天然有機(jī)污染物,如多糖類、蒽醌類、生物堿、木質(zhì)素等[2],可生化性較好[3],屬于易生物降解污染物質(zhì),不含影響生化處理的抗生素。

        以本溪高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)某中藥廠新建500m3/d污水處理工程為例,設(shè)計(jì)出符合排放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)安全可靠、運(yùn)行成本低的中藥廠生產(chǎn)廢水處理方案,為同類廠家廢水處理提供實(shí)例參考。

        1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

        1.1 廢水處理量

        廢水的處理量為:Qd=500m3/d Qh=21m3/h

        1.2 進(jìn)水水質(zhì)

        經(jīng)實(shí)地取樣檢測(cè),其進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表1。

        表1 綜合廢水進(jìn)水指標(biāo)

        1.3 出水水質(zhì)

        該中藥廠位于遼寧省本溪市,廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后直接排入地表水,廢水排放濃度執(zhí)行《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21.1627-2008)中表1標(biāo)準(zhǔn),其中上述標(biāo)準(zhǔn)未做規(guī)定的污染因子執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906-2008)中表2標(biāo)準(zhǔn)要求,見(jiàn)表2。

        表2 出水水質(zhì)指標(biāo) (單位:mg/L)

        2 廢水處理方案設(shè)計(jì)的依據(jù)及原則

        2.1 處理方案設(shè)計(jì)的依據(jù)

        廢水處理方案設(shè)計(jì)依據(jù)廢水進(jìn)水指標(biāo)和國(guó)家有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

        主要的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為:《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015-2003)、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)、《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2016)、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》(主席令〔2017〕第70號(hào),2018年1月1日實(shí)施)、《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21.1627-2008)。

        2.2 處理方案設(shè)計(jì)的原則

        根據(jù)中藥廠的實(shí)際情況,選用既能滿足對(duì)污水水質(zhì)的處理要求,又占用土地比較少,投資比較省,并且運(yùn)行費(fèi)用低的處理工藝。

        根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況,盡量選擇自動(dòng)化程度高的設(shè)備、設(shè)施,提高系統(tǒng)的使用效率,降低運(yùn)行成本。

        注意廢水處理工藝自身的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,避免運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的噪聲、氣味等對(duì)周圍環(huán)境的影響。

        選用的設(shè)備、設(shè)施要先進(jìn),并且運(yùn)行穩(wěn)定。

        3 污水處理方案流程

        依據(jù)中藥廢水水質(zhì)特點(diǎn)和處理規(guī)模,此次工藝流程采用“水解酸化+SBR”的組合工藝進(jìn)行廢水處理。

        水解酸化是利用厭氧微生物在無(wú)氧條件下,以污水中的有機(jī)污染物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)自身的生命代謝活動(dòng)將污染物分解、酸化成小分子有機(jī)酸。SBR (Sequencing Batch Reactor)是序批式(間歇)活性污泥法的簡(jiǎn)稱,它和生物接觸氧化都是常見(jiàn)的好氧工藝,SBR工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低,主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器,無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng),布置緊湊、占地面積省,本次設(shè)計(jì)的流量和剩余污泥量小,適合采用SBR工藝。

        工藝流程如圖1所示。

        圖1 廢水處理工藝流程

        3.1 格柵

        為保證提升泵房與后續(xù)構(gòu)筑物能夠正常運(yùn)行,不被阻塞,需設(shè)置格柵確保除去污水中較大的懸浮物。格柵設(shè)計(jì)最大流量Qmax=0.0064m3/s,柵條寬s=10mm,過(guò)柵流速υ1=0.5m/s,格柵的安裝角度α=45°,格柵的間隙寬度e=20mm,格柵總寬600mm,格柵槽總長(zhǎng)度4m。

        3.2 調(diào)節(jié)池

        水量、水質(zhì)、污水pH值、水溫都是調(diào)節(jié)池工作范圍。由于污水的水質(zhì)和水量會(huì)隨時(shí)間發(fā)生很大變化。管道和隨后的結(jié)構(gòu)需要正常工作,以避免高峰流量和濃度的污水的影響。調(diào)節(jié)池起著關(guān)鍵的作用。調(diào)節(jié)池長(zhǎng)寬為3m×3m,總池深4m,沿對(duì)角線設(shè)置兩臺(tái)攪拌器,使水質(zhì)均勻混合。

        3.3 水解酸化池

        水解酸化是厭氧消化過(guò)程,水解酸化池內(nèi)將廢水中的非溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物,即將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理。

        水解酸化池設(shè)計(jì)長(zhǎng)寬為5m×4.2m,池深5m,總?cè)莘e105m3,廢水停留時(shí)間4h。

        3.4 SBR池

        SBR池由曝氣池(SBR反應(yīng)器)、曝氣裝置、上清液、排出裝置(潷水器)等組成。經(jīng)過(guò)水解酸化處理的廢水進(jìn)入SBR反應(yīng)池,與反應(yīng)池內(nèi)的活性污泥充分接觸,經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧、好氧等過(guò)程,有機(jī)物濃度可以大大降低。

        每個(gè)運(yùn)行周期包括5個(gè)階段:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥和閑置。其中進(jìn)水時(shí)間TI=2.0h,曝氣時(shí)間(反應(yīng)時(shí)間)TA=6.0h,沉淀時(shí)間TS=2.0h,排水排泥時(shí)間TD=2.0h,一個(gè)周期需要12h,每天運(yùn)行2個(gè)周期。

        排水比1/4。曝氣池6組,每組長(zhǎng)寬為7m×5m,池深5m,每組容積175m3,總?cè)莘e1 050m3。

        設(shè)計(jì)管道內(nèi)的水流的最大流速為0.88m/s,進(jìn)水管道選用DN200的管道送入SBR反應(yīng)池。在SBR池進(jìn)水管上設(shè)置電動(dòng)閥門,有利于對(duì)每池的進(jìn)水量進(jìn)行控制,進(jìn)水管直接將廢水送入曝氣池內(nèi)。SBR池采用旋轉(zhuǎn)式潷水器出水,出水總管管徑為DN1200。

        排泥系統(tǒng)采用穿孔泥管,直徑DN200,沿池的長(zhǎng)度布置,孔間距為0.5m,孔眼方向向下,孔的直徑為20mm,與水平角度為45°,排泥管間距3m,共6個(gè),總管道直徑DN600。

        3.5 污泥濃縮池

        污泥濃縮池被設(shè)置以減少污泥的水含量,并減少污泥的體積,以節(jié)省污泥處理成本和減少污泥處理的負(fù)擔(dān)。污泥濃縮是通過(guò)壓縮污泥的間隙水。盡管濃縮污泥是在外觀上與糊相似,但仍具有流動(dòng)性。

        濃縮池為圓形,直徑3m,池深4m。3個(gè)出水口,第一個(gè)和最高水位距離0.5m,第二個(gè)出水口和最高水位距離1.0m,第三個(gè)出水口和最高水位距離1.8m,設(shè)計(jì)管徑DN80。

        3.6 帶式壓濾機(jī)

        帶式壓濾機(jī)是壓帶機(jī)的過(guò)濾器。脫水過(guò)程包括4個(gè)階段:預(yù)處理,重力脫水,楔形區(qū)預(yù)加壓脫水和壓榨脫水。選用1500型帶式壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行脫水,脫水后的泥餅含水率65%。處理后的泥餅直接做生活垃圾處理。

        4 處理效果及運(yùn)行費(fèi)用

        4.1 處理效果

        經(jīng)過(guò)以上廢水處理工藝,處理后的廢水各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了要求,結(jié)合企業(yè)例行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),其綜合廢水處理效果見(jiàn)表3。

        表3 廢水處理效果

        4.2 投資預(yù)算及運(yùn)行費(fèi)用

        總投資=土建工程+設(shè)備估算≈210+130=340萬(wàn)元

        年運(yùn)行費(fèi)用=年電費(fèi)+員工年工資+年水費(fèi)+年污泥處理費(fèi)+年設(shè)備維護(hù)費(fèi)+其他費(fèi)用=30.11萬(wàn)元

        年廢水量為500×365=182 500m3

        經(jīng)計(jì)算,運(yùn)行費(fèi)用為301 100÷182 500=1.65元/m3,運(yùn)行費(fèi)用較低。

        5 結(jié)論

        本次中藥廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)以本溪市高新區(qū)某中藥廠新建500m3/d廢水處理工程為例,根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)和處理規(guī)模,采用“水解酸化+SBR”的組合工藝,處理后的出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,為相似情況的中藥廠廢水處理工程提供實(shí)例參考。

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