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中藥制藥行業(yè)廢水處理工程設(shè)計(jì)研究論文
摘要：選用水解酸化/SBR/混凝沉淀組合工藝處理某中藥企業(yè)生產(chǎn)廢水，處理規(guī)模為600m3/d，原水水質(zhì)COD為1200mg/L、BOD5為520mg/L、NH3-N為5mg/L、SS為80mg/L、TP為2.5mg/L及pH值為5～6，出水水質(zhì)執(zhí)行《提取類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21905-2008)表2排放標(biāo)準(zhǔn)，即COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L。結(jié)果表明該工藝運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單、管理方便、無(wú)二次污染，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
引言
河南某中藥企業(yè)廢水主要包括生產(chǎn)廢水和少量辦公、生活廢水，生產(chǎn)廢水中主要包括前處理車間洗藥、泡藥廢水；提取車間煎煮廢水和部分提取液及設(shè)備沖洗排放廢水；辦公、生活廢水為辦公樓排放的污水。中成藥類生產(chǎn)廢水中主要含中藥有效成分殘留物、木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、老化的大孔樹脂、有機(jī)溶劑(乙醇)、甙類、蒽醌類、生物堿及其水解產(chǎn)物等多種物質(zhì)。處理廢水總量為464.65m3/d，考慮水量波動(dòng)，日變化系數(shù)取1.3，則該污水處理站最大日設(shè)計(jì)規(guī)模為600m3/d。從企業(yè)的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，本著經(jīng)濟(jì)、有效的原則，對(duì)該污水處理站進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，選用水解酸化/SBR/混凝沉淀組合工藝對(duì)其進(jìn)行處理，使污水站出水水質(zhì)滿足《提取類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21905-2008)表2標(biāo)準(zhǔn)的要求。
1設(shè)計(jì)進(jìn)水和出水水質(zhì)
該企業(yè)生產(chǎn)廢水為偏酸性廢水，具有污染物濃度高、水質(zhì)水量波動(dòng)大等特點(diǎn)。廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
2廢水處理工藝流程
根據(jù)廢水處理工程的實(shí)際運(yùn)行情況，結(jié)合本項(xiàng)工程的水質(zhì)、水量及處理要求，為達(dá)到用最低的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本取得最佳的出水效果的目的，確定采用水解酸化/SBR/混凝沉淀工藝。廢水處理工藝流程如圖1所示。
3主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
（1）格柵。人工粗格柵1道，B=0.5m，e=10mm；機(jī)械細(xì)格柵1道，B=0.5m，e=3mm，材質(zhì)均為不銹鋼。
（2）調(diào)節(jié)池。尺寸為14.0m×9.6m×4.5m，鋼混結(jié)構(gòu)，有效容積為320m3，水力停留時(shí)間為12.8h。設(shè)潛污泵2臺(tái)，1用1備。
�。�3）水解酸化池。尺寸為12.3m×4m×6.3m，鋼混結(jié)構(gòu)，總有效容積為295m3，總水力停留時(shí)間為11.8h。池內(nèi)設(shè)彈性填料，底部設(shè)布水器均勻布水，出水經(jīng)溢流堰排水至集水槽后自流進(jìn)入SBR反應(yīng)池。
（4）SBR反應(yīng)池。2座，單座尺寸為12m×6m×5.5m，鋼混結(jié)構(gòu)。污泥濃度（MLSS）為4000mg/L，污泥負(fù)荷為0.075kgBOD5/（kgMLSSd）。采用非限制性曝氣，運(yùn)行周期為8h，其中進(jìn)水4h，曝氣時(shí)間6h，沉淀時(shí)間1h，潷水1h。設(shè)置旋切式曝氣器300套，潷水器2臺(tái)。
（5）中間水池。尺寸為5m×4m×5.3m，鋼混結(jié)構(gòu)，有效容積為100m3。設(shè)置潛污泵2臺(tái)，1用1備。（
6）混凝沉淀池。采用穿孔旋流斜管沉淀池，混凝區(qū)配置加藥系統(tǒng)，沉淀區(qū)設(shè)置排泥系統(tǒng)。混凝區(qū)尺寸為3.6m×1m×5m，沉淀區(qū)尺寸為3.6m×3.6m×5m，碳鋼結(jié)構(gòu)。設(shè)置斜管填料，雙室加藥裝置，管道混合器進(jìn)行藥劑混合。
（7）接觸池。尺寸為3.6m×1.2m×3.5m，鋼混結(jié)構(gòu)，有效容積為13m3。設(shè)置二氧化氯發(fā)生器1套。
�。�8）貯泥池。尺寸為4m×3m×4.3m，鋼混結(jié)構(gòu)，有效容積為48m3，用于貯存混凝沉淀池和SBR排出的剩余污泥，池中污泥送至污泥脫水間脫水
。（9）綜合間。尺寸為15m×6.6m×4.2m，磚混結(jié)構(gòu)。鼓風(fēng)機(jī)房及配電室，羅茨鼓風(fēng)機(jī)4臺(tái)，3用1備，供SBR池供氧，調(diào)節(jié)池及污泥貯池曝氣攪拌。（10）污泥脫水間。尺寸為9.9m×7.2m×4.2m，磚混結(jié)構(gòu)。污泥脫水間內(nèi)設(shè)置污泥濃縮脫水一體機(jī)1套。配套無(wú)軸螺旋輸送機(jī)進(jìn)行污泥輸送。
4處理效果及分析
廢水處理各工段出水水質(zhì)見表2。采用水解酸化/SBR/混凝沉淀工藝處理制藥行業(yè)生產(chǎn)廢水，能有效地去除制藥行業(yè)生產(chǎn)廢水中的COD、BOD5、NH3-N、TP及SS，使其出水各指標(biāo)均能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
5調(diào)試運(yùn)行
根據(jù)該工程處理工藝流程，對(duì)各關(guān)鍵設(shè)備和單體進(jìn)行充水單機(jī)調(diào)試及聯(lián)動(dòng)調(diào)試，具體操作如下：（1）調(diào)節(jié)池進(jìn)入調(diào)節(jié)池的生產(chǎn)廢水偏酸性，為預(yù)防進(jìn)入處理站的廢水過(guò)度偏酸性，保證后續(xù)處理正常運(yùn)行，故而采用自動(dòng)加減裝置，中和進(jìn)入調(diào)節(jié)池的酸性廢水。（2）水解酸化池向水解酸化池中投加比例為10%的干污泥，在不同的溫度條件下，投加的比例不同，溫度越低則投加量越大。控制進(jìn)水COD濃度為500mg/L，進(jìn)水1～2周后，逐漸增加其進(jìn)水COD濃度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)池內(nèi)懸浮填料有掛膜，且出水不再有污泥上浮溢出，出水逐漸變清（此過(guò)程需3～4周）時(shí)，再繼續(xù)馴化1周，檢測(cè)池內(nèi)COD去除率穩(wěn)定后，即可認(rèn)為水解酸化池啟動(dòng)基本完成。（3）SBR池向每個(gè)SBR池投加1～1.5t的同類廢水干污泥，當(dāng)SBR池達(dá)到設(shè)計(jì)水位時(shí)，開啟鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行充分曝氣，推動(dòng)池內(nèi)混合液流動(dòng)混合。在SBR池停止進(jìn)水的情況下，悶曝氣24～48h后，觀察池內(nèi)活性污泥顏色、生物量和COD等指標(biāo)的變化情況，以接種污泥回復(fù)活性為準(zhǔn)，停止曝氣，靜沉1～2h，排出上清液，重復(fù)上述操作。根據(jù)情況，階段性進(jìn)入水解酸化池的出水，直到出水清澈，鏡檢可發(fā)現(xiàn)污泥中出現(xiàn)大量原生動(dòng)物，同時(shí)，SV=30%，表明調(diào)試結(jié)束，可全負(fù)荷運(yùn)行。（4）混凝沉淀池采用加藥泵向混凝沉淀池中投加絮凝劑PAC和PAM，通過(guò)機(jī)械攪拌作用使廢水與藥劑充分混合，提高沉淀區(qū)的沉淀效果。PAC的初始投藥量為100mg/L，PAM的初始投藥量為5mg/L，根據(jù)出水SS等污染物含量可適當(dāng)增減投加量，以確定最佳投藥量。
6經(jīng)濟(jì)分析
該工程總投資為369.18萬(wàn)元,包括構(gòu)（建）筑物、設(shè)備等直接投資為310.94萬(wàn)元；設(shè)計(jì)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)等間接投資為58.24萬(wàn)元。運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、人工費(fèi)以及藥劑費(fèi)等，運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)904.24元/d，折合噸水成本為1.51元/t水。
7結(jié)語(yǔ)
（1）針對(duì)中藥制藥行業(yè)廢水中的污染物濃度較高，pH值偏低，水質(zhì)水量波動(dòng)較大等特點(diǎn)，選用水解酸化/SBR/混凝沉淀組合工藝對(duì)其進(jìn)行處理，工程運(yùn)行實(shí)踐表明工藝選擇是合理的。（2）生產(chǎn)廢水經(jīng)組合工藝處理后，其出水各污染物指標(biāo)均能達(dá)到《提取類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21905-2008)表2標(biāo)準(zhǔn)的要求。（3）采用該工藝處理中藥制藥行業(yè)廢水的出水水質(zhì)好、運(yùn)行費(fèi)用低，具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)其處理效果穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單，有很高的推廣價(jià)值。
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