中药生产废水处理工艺的研究

中药生产废水处理工艺的研究

0中药制药废水治理的必要性随着中国经济的发展，中医药行业得到了很大发展，但相应生产废水的排放量也显著增加。因此，加强对中药废水的处理是中药工业可持续发展的一项重要举措。1清洁卫生用水中药生产过程中产品的提纯与净化都离不开水。中成药生产过程的浸泡、洗药、煮药、蒸煮、提取、蒸发浓缩、离心过滤、出渣、干燥工段都需要以水为载体。同时为满足车间洁净等级的要求,车间每日清洁卫生用水也较一般工业车间大得多。有资料显示每处理1t天然中药材至生产成品耗水量在20~30m3之间。中药制药的生产过程都会产生不同浓度的有机废水,而且水质波动很大,其COD含量最高时可达15000mg/L以上,BOD含量最高时可达4000mg/L以上。中药制药废水中主要含有各种天然的有机物,其主要成分为糖类、有机酸、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、但宁、鞣质、蛋白质、淀粉及它们的水解物等。因此,中药废水多呈现水量小、有机浓度高、色度高、冲击负荷大、成分复杂的特性(表1)。2废水处理工艺流程对高浓度的工业废水的处理,工程实践上多采用厌氧-好氧处理方式。工业废水厌氧处理单元有厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、颗粒污泥膨胀床(EGSB)、厌氧内循环(IC)可供选择的系统。工业废水好氧处理单元有活性污泥法(如传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、AB法、SBR法、氧化沟法)、生物膜法(如生物滤池法、接触氧化法、生物转盘)。在废水处理工艺流程选择上,工程实践中主要考虑以下原则:(1)中药生产废水具有水量小、有机浓度高、色度高、冲击负荷大的特点。(2)中药生产废水可生化性较好,易于生物降解,适合用生物法处理。(3)中药生产废水处理工程要求投资小,低运行成本,方便管理,能间歇式运行。为此,多采用上流式厌氧污泥床(UASB)-接触氧化法的厌氧好氧组合,主要流程如下:中药废水-匀质调节池-UASB反应器-接触氧化反应器-达标排放。3单元处理技术特征3.1调节池及预处理废水流经细隔栅池,有效去除细小纤维素等不溶性悬浮物,减轻后续生化处理的负荷;同时,考虑到中成药生产废水排放的不连续和水质变化大的特点,在细隔栅池的后面设置了一个调节池,以均衡水质水量,有效削减冲击负荷,便于后续的处理。在调节池中还回流了部分UASB反应器的厌氧污泥,增加调节池的水解功能。水解酸化阶段作为不完全厌氧过程,并没有直接降低废水中CODcr及BOD5,而是使废水中结构复杂的大分子有机物降解转变成结构简单的小分子有机物,使它们易于生物降解。同进水相比,水解酸化阶段其CODcr并没有降低,而是pH值降低,挥发有机酸升高,BOD5/CODcr值提高。因此,调节池的水解功能引入,使废水中难降解的污染物变为易降解的污染物,改变了废水的可生化性,为后续生物降解提供了保证。3.2uasb反应器经匀质调节处理后的废水,流入UASB厌氧反应器中,进行厌氧反应处理。UASB反应器是一种高效的厌氧生物反应器,它由进配水系统、反应区、气-固-液三相分离器、出水系统和排泥系统组成。配水系统将高浓度的中药废水均匀的分配到UASB反应器底部,废水中的有机物与污泥床中的高浓度颗粒污泥充分接触,反应产生的沼气和上升的污水一起搅动污泥层,部分颗粒污泥随气流和水流的向上运动与自身重力而形成悬浮污泥区,剩余的有机物在此获得进一步的降解。UASB反应器内的容积负荷高、颗粒污泥沉速大、结构紧凑、构造简单、运行方便等特点,使它特别适用于处理高、中浓度的中药有机工业废水。3.3好氧处理工艺的选择采用厌氧-好氧组合工艺处理高浓度中药有机废水,要保证最后出水水质,仍是好氧阶段起决定性的作用。接触氧化法具有工艺简单、占地面积小、投资省、抗冲击负荷强等特点,因此特别适合于中药废水的处理工艺要求。工程中,好氧处理采用了接触氧化法,选用了供氧能力大、氧利用效率高的水下微孔曝气机进行曝气,设计中将曝气池分为若干格,分别控制每一格中的充氧量,保证每一格废水中的DO浓度自动实行在线控制,取得良好效果。通过现场测定,曝气池内残余溶解氧在1.5~2.5mg/L之间。4处理单元工艺参数的选择4.1调节池的选择采用钢筋混凝土平流式沉淀池一座,地下式,多置于厂区绿化带下,既不影响厂区美观,又具保温功效,同时,向调节池回流适当的UASB反应器的厌氧污泥,增加调节池的水解功能。由于生产排水不均匀水力,为增强调节池的水解和调节功能,停留时间4~6h。4.2cod/3废水采用钢筋混凝土结构或采用钢板结构,多为地上式,常温消化。COD容积负荷率为5.0~8kgCOD/(m3·d),反应器的升流速度为0.3~0.5m/h,废水停留时间14~18h,内设三相分离器,采用污水泵脉冲式布水,每小时8~10次。最终UASB的去除率可达80%~85%。4.3cod/3d采用矩形钢筋混凝土结构,内设软性纤维填料,废水停留时间12~14h。COD容积负荷1.2~1.50kgCOD/(m3·d)。采用鼓风曝气时,曝气流量的气水比为14∶1~20∶1之间。接触氧化池多分为若干格,并与UASB反应器、沉淀池合建,接触氧化池的去除率可达85%~90%。4.4沉淀池由于接触氧化法的污泥沉淀性能较好,多选用竖流式沉淀池,水力停留时间2~3h。5连续较高冲击负荷时系统的恢复能力近年