中药制药行业废水处理工程设计研究论文
摘要：选用水解酸化/SBR/混凝沉淀组合工艺处理某中药企业生产废水，处理规模为600m3/d，原水水质COD为1200mg/L、BOD5为520mg/L、NH3-N为5mg/L、SS为80mg/L、TP为2.5mg/L及pH值为5～6，出水水质执行《提取类制药工业水污染物排放标准》(GB21905-2008)表2排放标准，即COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L。结果表明该工艺运行费用低、操作简单、管理方便、无二次污染，适于大规模推广应用。
引言
河南某中药企业废水主要包括生产废水和少量办公、生活废水，生产废水中主要包括前处理车间洗药、泡药废水；提取车间煎煮废水和部分提取液及设备冲洗排放废水；办公、生活废水为办公楼排放的污水。中成药类生产废水中主要含中药有效成分残留物、木质素、纤维素、半纤维素、老化的大孔树脂、有机溶剂(乙醇)、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解产物等多种物质。处理废水总量为464.65m3/d，考虑水量波动，日变化系数取1.3，则该污水处理站最大日设计规模为600m3/d。从企业的实际情况出发，结合当地条件，本着经济、有效的原则，对该污水处理站进行工程设计，选用水解酸化/SBR/混凝沉淀组合工艺对其进行处理，使污水站出水水质满足《提取类制药工业水污染物排放标准》(GB21905-2008)表2标准的要求。
1设计进水和出水水质
该企业生产废水为偏酸性废水，具有污染物浓度高、水质水量波动大等特点。废水水质及排放标准见表1。
2废水处理工艺流程
根据废水处理工程的实际运行情况，结合本项工程的水质、水量及处理要求，为达到用最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效果的目的，确定采用水解酸化/SBR/混凝沉淀工艺。废水处理工艺流程如图1所示。
3主要构筑物及设计参数
（1）格栅。人工粗格栅1道，B=0.5m，e=10mm；机械细格栅1道，B=0.5m，e=3mm，材质均为不锈钢。
（2）调节池。尺寸为14.0m×9.6m×4.5m，钢混结构，有效容积为320m3，水力停留时间为12.8h。设潜污泵2台，1用1备。
（3）水解酸化池。尺寸为12.3m×4m×6.3m，钢混结构，总有效容积为295m3，总水力停留时间为11.8h。池内设弹性填料，底部设布水器均匀布水，出水经溢流堰排水至集水槽后自流进入SBR反应池。
（4）SBR反应池。2座，单座尺寸为12m×6m×5.5m，钢混结构。污泥浓度（MLSS）为4000mg/L，污泥负荷为0.075kgBOD5/（kgMLSSd）。采用非限制性曝气，运行周期为8h，其中进水4h，曝气时间6h，沉淀时间1h，滗水1h。设置旋切式曝气器300套，滗水器2台。
（5）中间水池。尺寸为5m×4m×5.3m，钢混结构，有效容积为100m3。设置潜污泵2台，1用1备。（
6）混凝沉淀池。采用穿孔旋流斜管沉淀池，混凝区配置加药系统，沉淀区设置排泥系统。混凝区尺寸为3.6m×1m×5m，沉淀区尺寸为3.6m×3.6m×5m，碳钢结构。设置斜管填料，双室加药装置，管道混合器进行药剂混合。
（7）接触池。尺寸为3.6m×1.2m×3.5m，钢混结构，有效容积为13m3。设置二氧化氯发生器1套。
（8）贮泥池。尺寸为4m×3m×4.3m，钢混结构，有效容积为48m3，用于贮存混凝沉淀池和SBR排出的剩余污泥，池中污泥送至污泥脱水间脱水
。（9）综合间。尺寸为15m×6.6m×4.2m，砖混结构。鼓风机房及配电室，罗茨鼓风机4台，3用1备，供SBR池供氧，调节池及污泥贮池曝气搅拌。（10）污泥脱水间。尺寸为9.9m×7.2m×4.2m，砖混结构。污泥脱水间内设置污泥浓缩脱水一体机1套。配套无轴螺旋输送机进行污泥输送。
4处理效果及分析
废水处理各工段出水水质见表2。采用水解酸化/SBR/混凝沉淀工艺处理制药行业生产废水，能有效地去除制药行业生产废水中的COD、BOD5、NH3-N、TP及SS，使其出水各指标均能满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）1级标准的要求。
5调试运行
根据该工程处理工艺流程，对各关键设备和单体进行充水单机调试及联动调试，具体操作如下：（1）调节池进入调节池的生产废水偏酸性，为预防进入处理站的废水过度偏酸性，保证后续处理正常运行，故而采用自动加减装置，中和进入调节池的.酸性废水。（2）水解酸化池向水解酸化池中投加比例为10%的干污泥，在不同的温度条件下，投加的比例不同，温度越低则投加量越大。控制进水COD浓度为500mg/L，进水1～2周后，逐渐增加其进水COD浓度，当发现池内悬浮填料有挂膜，且出水不再有污泥上浮溢出，出水逐渐变清（此过程需3～4周）时，再继续驯化1周，检测池内COD去除率稳定后，即可认为水解酸化池启动基本完成。（3）SBR池向每个SBR池投加1～1.5t的同类废水干污泥，当SBR池达到设计水位时，开启鼓风机进行充分曝气，推动池内混合液流动混合。在SBR池停止进水的情况下，闷曝气24～48h后，观察池内活性污泥颜色、生物量和COD等指标的变化情况，以接种污泥回复活性为准，停止曝气，静沉1～2h，排出上清液，重复上述操作。根据情况，阶段性进入水解酸化池的出水，直到出水清澈，镜检可发现污泥中出现大量原生动物，同时，SV=30%，表明调试结束，可全负荷运行。（4）混凝沉淀池采用加药泵向混凝沉淀池中投加絮凝剂PAC和PAM，通过机械搅拌作用使废水与药剂充分混合，提高沉淀区的沉淀效果。PAC的初始投药量为100mg/L，PAM的初始投药量为5mg/L，根据出水SS等污染物含量可适当增减投加量，以确定最佳投药量。
6经济分析
该工程总投资为369.18万元,包括构（建）筑物、设备等直接投资为310.94万元；设计费、调试费等间接投资为58.24万元。运行成本主要包括电费、人工费以及药剂费等，运行费用总计904.24元/d，折合吨水成本为1.51元/t水。
7结语
（1）针对中药制药行业废水中的污染物浓度较高，pH值偏低，水质水量波动较大等特点，选用水解酸化/SBR/混凝沉淀组合工艺对其进行处理，工程运行实践表明工艺选择是合理的。（2）生产废水经组合工艺处理后，其出水各污染物指标均能达到《提取类制药工业水污染物排放标准》(GB21905-2008)表2标准的要求。（3）采用该工艺处理中药制药行业废水的出水水质好、运行费用低，具有较好的环境效益和经济效益，同时其处理效果稳定可靠，操作简单，有很高的推广价值。
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