周述均*

(懷化市康宇環(huán)保科技有限公司，湖南 懷化 418000)

當(dāng)前，中藥行業(yè)迎來(lái)歷史性發(fā)展契機(jī)[1]。但中藥行業(yè)原料處理、產(chǎn)品加工生產(chǎn)過(guò)程中亦會(huì)產(chǎn)生大量的高濃有機(jī)廢水，其特點(diǎn)有COD 濃度高、水量水質(zhì)及污染物種類變化多、色度大等，同時(shí)，廢水中含有木質(zhì)素類、鞣質(zhì)類、生物堿及少量的金屬離子，使得廢水具有較強(qiáng)的抗降解性，處理難度大[2,3]。目前國(guó)內(nèi)外處理中藥廢水的方法主要有物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法以及組合工藝處理法，其中水解酸化+A/O 工藝在中藥廢水的處理過(guò)程中具有較好的性價(jià)比[4,5]?；诖?，本文采用水解酸化+A/O 法處理湖南省某茯苓中藥廠廢水，經(jīng)處理水質(zhì)達(dá)到《中藥類制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906-2008)排放要求，且成本效益佳。

1 廢水水質(zhì)

公司生產(chǎn)廢水主要源自中藥材原料清洗、中藥材蒸煮提取環(huán)節(jié)，以高濃度有機(jī)廢水為主，加工的主要中藥材原料為：鮮茯苓、人參、枸杞等中藥材和乙醇、氫氧化鈉、聚乙酸等輔助化工原料，茯苓中藥產(chǎn)品在加工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸液，和洗瓶沖洗廢水。工廠每種產(chǎn)品各為生產(chǎn)周期，廢水有時(shí)混合。進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)*

*排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906-2008)排放標(biāo)準(zhǔn)；除pH 值、色度外,其余指標(biāo)單位均為mg/L。

2 工藝流程

根據(jù)工廠近三年實(shí)際用水量的數(shù)據(jù)分析，包含生活用水在內(nèi)的用水量月均約1800m3/a，日均用水約60m3/d。項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)要求按60m3/d 污水量，每天按12 小時(shí)運(yùn)行，平均每小時(shí)處理能力為：5m3/h。綜合考慮原水水質(zhì)和排放要求，本著經(jīng)濟(jì)可靠、處理效率高等原則，本項(xiàng)目污水采用水解酸化+A/O 法進(jìn)行處理，其工藝流程如圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

3 主要工段設(shè)計(jì)說(shuō)明

3.1 預(yù)處理

廢水由格柵去除大的漂浮物、懸浮物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量水質(zhì)。廢水處理工程中，高濃有機(jī)廢水常采用氣浮法作為預(yù)處理，其原理是使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，形成水、氣及被去除物的三相混合體，并在多種力的共同作用下，使污染物粘合體密度小于水而上浮到水面得以分離去除[6]。

3.2 生化處理

生化處理是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程將廢水中的可溶性的有機(jī)物及部分不溶性的有機(jī)物有效地去除，使廢水得以凈化。其中，水解階段是大分子有機(jī)物水解為小分子有機(jī)物，以便進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步降解。酸化階段是有機(jī)物降解的提速過(guò)程，因?yàn)樗鼘⑺夂蟮男》肿佑袡C(jī)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外[7]。A/O 工藝中，缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物；好氧段，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-，通過(guò)回流控制返回至缺氧池，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)。該工藝效率高，對(duì)污染物有較高的降解效率和去除效果，流程簡(jiǎn)單、投資省、操作費(fèi)用低，水質(zhì)波動(dòng)時(shí)仍能承受負(fù)荷沖擊[8]。

3.3 生物除臭

微生物除臭技術(shù)的工作原理是微生物細(xì)胞對(duì)惡臭物質(zhì)的吸附、吸收和降解功能，將惡臭物質(zhì)吸附吸收后轉(zhuǎn)化為無(wú)毒害的CO2、H2O、H2SO4、HNO3等簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，其過(guò)程分為三步：臭氣同水接觸并溶解到水中；水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收，惡臭成分從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)；進(jìn)入微生物細(xì)胞的惡臭成分作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為微生物所分解、利用，從而使污染物得以去除[9]。

4 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

4.1 預(yù)處理單元

粗格柵，1 臺(tái)，規(guī)格L×B×H：6.0×6.0×2.0m，碳鋼防腐處理，定期人工清理。沉淀、厭氧預(yù)處理池，1 座，規(guī)格L×B×H：6.0×5.5×3.0m，土建/鋼砼結(jié)構(gòu)，停留時(shí)間9h。污水提升泵QW18-1.5-2.2，2 臺(tái)。渣液分離氣浮一體化設(shè)備(含集泥斗、集水斗)，3.0×2.35×3.0m 主材質(zhì)玻璃鋼(底板厚度10mm、周邊板厚8mm、內(nèi)部隔板厚度8mm)瀝青防腐，處理量8 噸/h，含溶氣釋放器8 套。

4.2 水解酸化+A/O 好氧生化池

水解酸化池1 座，土建/ 鋼砼地上結(jié)構(gòu)，8.0m×6.0m×3.0m，有效容積144m3，停留時(shí)間18h。水解酸化池鋼制填料支架，Φ12 的鋼筋+L63 角鐵材質(zhì)(刷防腐漆)。A/O 好氧生化池1座，土建/鋼砼結(jié)構(gòu)，8.0m×5.0m×4.5m，有效容積180m3，停留時(shí)間20h。生化池鋼制填料支架Φ12 的鋼筋+L63 角鐵材質(zhì)(刷防腐漆)；厭氧生物模塊填料，Φ100 柔性纖維填料，L=2m，78m3；好氧生物模塊填料，Φ100 柔性纖維填料，L=2m，101m3；羅茨鼓風(fēng)機(jī)，2 臺(tái)，4KW、3.3m3/min。

4.3 生物洗滌除臭單元

項(xiàng)目采用生物洗滌除臭系統(tǒng)對(duì)設(shè)備間及好氧池產(chǎn)生臭氣進(jìn)行除臭處理。具體如下：通過(guò)收集風(fēng)管將好氧池的臭氣收集后先進(jìn)入噴淋緩沖裝置加濕后，再進(jìn)入后續(xù)生物洗滌除臭裝置經(jīng)生物除臭處理后達(dá)標(biāo)排放，設(shè)計(jì)處理量為2000m3/小時(shí)，除臭塔由懷化市康宇環(huán)保科技有限公司自行設(shè)計(jì)并加工，除臭塔出口Φ1600，含引風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵2 臺(tái)、φ200 引風(fēng)管1 節(jié)。

5 運(yùn)行效果

整套廢水處理系統(tǒng)于2019 年12 月通過(guò)環(huán)保部門驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到并優(yōu)于《中藥類制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906-2008)排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。目前該廢水處理系統(tǒng)一直穩(wěn)定運(yùn)行，其各工段的處理效果如表2 所示。

表2 廢水系統(tǒng)處理各工段處理效果

6 工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該工程總投資121.04 萬(wàn)元，其中設(shè)備采購(gòu)及其他費(fèi)用48.60 萬(wàn)元，土建工程72.44 萬(wàn)元，折合每噸污水投資2.02 萬(wàn)元。本工程每噸污水處理運(yùn)行費(fèi)用1.27 元/噸廢水，其中藥劑費(fèi)用0.14 元/噸廢水，電費(fèi)1.08 元/噸廢水，其他費(fèi)用0.05 元/噸廢水。

7 結(jié)論

本工程采用水解酸化+A/O 工藝處理湖南省某茯苓制藥廠生產(chǎn)廢水，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝對(duì)CODcr、BOD5、NH3-N、SS、色度具有良好的處理效果，出水水質(zhì)滿足《中藥類制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906-2008)排放要求。項(xiàng)目每噸污水投資2.02 萬(wàn)元，每噸污水綜合處理運(yùn)行費(fèi)用1.27 元，雖在投資上較類似廢水高，但運(yùn)行費(fèi)用更具有成本優(yōu)勢(shì)，可作為其它中藥廢水處理工程參考。