水解酸化-SBR工藝處理中藥廢水的工程實(shí)踐

　　廣西作為國(guó)家的南藥基地，擁有豐富的中醫(yī)藥資源。 近年來(lái)，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(guò)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(guò)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)排放廢水達(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(lái)源及水質(zhì)水量

　　廢水主要來(lái)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(guò)程等。 其主要污染物為 CODCr、BOD5、SS，平均排放量為 200 m3/d，最大排水量為 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(chǎng)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(wú)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。

　　從表 1 可知 ，該企業(yè)產(chǎn)生廢水的 BOD5/COD > 0.3，說(shuō)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—?dú)飧　�氧化工�?〔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(jiàn)圖 1 。

 圖 1 中藥廢水處理工藝流程

　　廢水主要來(lái)自中藥加工過(guò)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(chǎng) ，晾干后外運(yùn)填埋。

　　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(guò)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(guò)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(wèn)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完全停止投加 。 在啟動(dòng)過(guò)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，完全使用生產(chǎn)廢水，只是在第 30 天和第 32 天時(shí) ，因微生物營(yíng)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(chǎng)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(lái)培養(yǎng)厭氧污泥，但效果不明顯 ，污泥增長(zhǎng)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(wèn)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(chǎng)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(guò)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(wèn)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(jiàn)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)。

　　7 工程投資和運(yùn)行成本

　　該廢水處理工程總投資約 50 萬(wàn)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。具體參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　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^(guò)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。