制藥廢水、藥品、中藥廢水處理工藝

【資料簡介】

廣西作為的南藥基地，擁有豐富的中醫(yī)藥資源。近年來，隨著中藥、中成藥制藥企業(yè)的發(fā)展，該類企業(yè)排放的廢水已成為嚴(yán)重污染源之一。中藥生產(chǎn)企業(yè)在原料洗滌、藥物提取和沖洗過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，其具有有機(jī)污染物濃度高、懸浮物含量高、色度高、可生化性較好的特點(diǎn)〔1〕，如何有效處理該類廢水成為當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域面臨的一個(gè)難題。

1 項(xiàng)目背景

桂林某制藥廠位于漓江上游地區(qū)，主要使用銀杏葉提取銀杏黃酮，生產(chǎn)銀杏葉片、膠囊等系列產(chǎn)品，是一個(gè)具備一定規(guī)模的藥品生產(chǎn)基地。由于其生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生大量廢水，若直接排放會(huì)對(duì)漓江的水環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，要求該企業(yè)排放達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

該企業(yè)委托筆者單位對(duì)廠區(qū)的污水處理站進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試，筆者作為主要參與者參加了該污水處理項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)試。

2 廢水來源及水質(zhì)水量

廢水主要來源于中藥材前處理的清洗、蒸煮，提取工藝中的提煉、濃縮，以及殘液傾倒、設(shè)備清洗過程等。其主要污染物為CODCr、BOD5、SS，平均排放量為200 m3/d，zui大排水量為20 m3/h，生產(chǎn)廢水與部分生活污水經(jīng)廠區(qū)污水下水道合并流入廢水處理站。由于企業(yè)受市場需求、產(chǎn)品銷售情況以及原材料的季節(jié)性等因素影響，隨時(shí)調(diào)節(jié)產(chǎn)品產(chǎn)量，因此廢水排放無固定規(guī)律，水量水質(zhì)隨時(shí)間變化很大。根據(jù)廠方提供的資料，廢水水質(zhì)如表1 所示。

表1 廢水水質(zhì)

從表1 可知，該企業(yè)產(chǎn)生廢水的BOD5/COD＞0.3，說明該廢水的可生化性較好，可采用生化工藝進(jìn)行處理。

3 工藝流程

制藥廢水的處理方法很多，物化法主要有混凝沉淀法、氣浮法、吸附法、電解法和膜分離法；化學(xué)法主要有催化鐵內(nèi)電解法、臭氧氧化法和Fenton 試劑法；生化法主要有序批式活性污泥法（SBR）、普通活性污泥法、生物接觸氧化法、上流式厭氧污泥床法（UASB）等〔2〕。但上述單一處理方法的效果不好，出水水質(zhì)不穩(wěn)定，通常采用多種工藝聯(lián)合處理，才能保證穩(wěn)定的處理效果。目前，多種處理工藝的聯(lián)合使用在很多工程中得到應(yīng)用，并取得了很好的效果，例如UASB—CASS 工藝〔3〕、水解酸化—SBR 工藝〔4〕、兼氧—深曝—兩級(jí)A/O 工藝〔5〕、水解酸化—接觸氧化—氣浮—氧化工藝〔6〕等。結(jié)合該企業(yè)的實(shí)際廢水水質(zhì)、水量和地形情況，決定采用水解酸化— SBR工藝處理生產(chǎn)廢水，其工藝流程見圖1。

廢水主要來自中藥加工過程，其中含有大量大顆粒固體污染物，因此將廢水先送入格柵井去除粗大顆粒。格柵井內(nèi)設(shè)粗細(xì)兩道格柵，以分離粗大顆粒和較細(xì)顆粒。預(yù)處理后的廢水進(jìn)入水解酸化池，水中難降解的大分子有機(jī)物在厭氧微生物作用下進(jìn)行消化分解，成為易降解的小分子有機(jī)物，可提高后續(xù)工藝的CODCr和BOD5去除率。水解酸化池出水進(jìn)入SBR 池曝氣，水中的有機(jī)物在好氧微生物作用下繼續(xù)分解為CO2和H2O，使廢水達(dá)標(biāo)排放。SBR 池產(chǎn)生的污泥由污泥泵排入水解酸化池進(jìn)行消化減量，剩余污泥用污泥泵定期排入污泥干化場，晾干后外運(yùn)填埋。

圖1 中藥廢水處理工藝流程

4 廢水處理站主要構(gòu)筑物

（1）格柵井。設(shè)格柵井1 座，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為5.0 m×2.0 m×1.5 m，安裝兩道格柵，其中粗格柵柵條間隙30 mm，細(xì)格柵柵條間隙5 mm，通過物理方法去除廢水中較大的懸浮物質(zhì)，采用人工清渣，停留時(shí)間10 min。

（2）水解酸化池。設(shè)水解酸化池1 座，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為12 m×15 m×2.5 m，停留時(shí)間2 d，池中填充彈性填料，通過厭氧微生物降解高分子有機(jī)物，池底均布曝氣管，手工閥門控制曝氣時(shí)間，與SBR池共用鼓風(fēng)機(jī)，防止污泥沉積，出水使用泥泵送至SBR 池。

（3）SBR 反應(yīng)池。設(shè)SBR 反應(yīng)池2 座，鋼砼結(jié)構(gòu)，處理量Q=100 m3/d，尺寸為5 m×4 m×6 m，運(yùn)行周期為24 h；包括曝氣頭50 個(gè)，鼓風(fēng)機(jī)2 臺(tái)（1 用1備）。

（4）漂白池。設(shè)漂白池1 座，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為D 8 m×2 m，安裝攪拌機(jī)1 臺(tái)，投加漂白劑去除色度，若SBR 池出水色度已經(jīng)滿足排放要求，則不漂白。

（5）濾池。設(shè)濾池1 座，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為3 m×3 m×4 m，填料為普通未分級(jí)卵石，主要考慮去除漂白后產(chǎn)生的絮狀體，不考慮反沖洗。

5 試運(yùn)行及問題

5.1 工程啟動(dòng)

（1）SBR 池。SBR 池接種污泥取自桂林市七里店污水處理廠剩余污泥，投加污泥后向SBR 池內(nèi)注清水至4 m水位，每池中添加尿素20 kg、磷酸二氫鉀10 kg，連續(xù)曝氣72 h，開始進(jìn)水調(diào)試。對(duì)SBR 池定時(shí)曝氣，定時(shí)適量排出上清液并添加適量的廢水原水，逐步減少尿素和磷酸二氫鉀的投加量直至*停止投加。在啟動(dòng)過程中，觀察活性污泥中菌膠團(tuán)的大小、形狀、顏色并取上清液進(jìn)行測(cè)試，判斷活性污泥微生物的馴化培養(yǎng)效果。在第25 天時(shí)停止投加氮磷，*使用生產(chǎn)廢水，只是在第30 天和第32天時(shí)，因微生物營養(yǎng)不足、菌膠團(tuán)顏色發(fā)黃變暗，分別投加一次附近養(yǎng)豬場產(chǎn)生的豬糞，持續(xù)曝氣24 h后，情況得到改善。在連續(xù)運(yùn)行45 d 后，反應(yīng)池中的活性污泥性能良好，廢水處理達(dá)到預(yù)期效果，初步判定SBR 池啟動(dòng)成功。

（2）水解酸化池。水解酸化池中使用彈性填料，填料填充度為70%，在啟動(dòng)初期使用廢水原水來培養(yǎng)厭氧污泥，但效果不明顯，污泥增長緩慢；第25 天時(shí)SBR 池開始回流污泥，將回流污泥作為水解酸化池接種污泥，45 d 后填料掛膜效果明顯，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期。

5.2 運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

該項(xiàng)目于2005 年竣工并投入使用，試運(yùn)行期間處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)均能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，總排放口的SS 雖然達(dá)標(biāo)，但均高于漂白池出水SS，經(jīng)現(xiàn)場考察后發(fā)現(xiàn)，漂白池出水采用穿孔出水，出水口位于濾池填料上方，出水對(duì)濾池填料產(chǎn)生沖擊，且出水口只有1 個(gè)，造成濾池布水不均，可能對(duì)過濾效果產(chǎn)生影響。隨后對(duì)漂白池出水口進(jìn)行改造，采用UPVC 多孔管布水，減少出水對(duì)濾池填料的沖擊并盡可能使布水均勻，改造完成后該問題得到解決。

6 驗(yàn)收與監(jiān)測(cè)

環(huán)保部門對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，針對(duì)該廠排放控制項(xiàng)目（pH、CODCr、BOD5、SS、色度）進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。在其正常生產(chǎn)期間內(nèi)連續(xù)采樣4 次，監(jiān)測(cè)期間生產(chǎn)工況穩(wěn)定，廢水排放量為200 m3/d ，達(dá)到了設(shè)計(jì)處理要求。監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。

表2 數(shù)據(jù)表明，該項(xiàng)目出水水質(zhì)穩(wěn)定，實(shí)際處理效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，出水水質(zhì)達(dá)到并優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

表2 項(xiàng)目監(jiān)測(cè)結(jié)果

7 工程投資和運(yùn)行成本

該廢水處理工程總投資約50 萬元。運(yùn)行成本主要為動(dòng)力費(fèi)用、固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、設(shè)備維修費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)等，實(shí)際測(cè)算的處理成本約為0.76 元/m3。

8 結(jié)論

（1）采用水解酸化—SBR 工藝可以有效處理中藥廢水，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)對(duì)COD 的去除率可達(dá)95%以上，出水各項(xiàng)指標(biāo)均滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）在采用普通未分級(jí)卵石作為濾池填料時(shí)，濾池進(jìn)水分布是否均勻?qū)⒂绊戇^濾效果，應(yīng)盡量使布水均勻。

（3）該治理工程采用地下式和半地下式構(gòu)筑物，在滿足工藝流程的前提下，盡量利用處理站原有地勢(shì)，降低了動(dòng)力費(fèi)用。各構(gòu)筑物間位置合理，工藝管線短、建筑物布置緊湊。項(xiàng)目達(dá)到預(yù)期的處理效果，取得了良好的環(huán)境效益。