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中藥製藥行業廢水處理工程設計研究論文

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摘要:選用水解酸化/SBR/混凝沉澱組合工藝處理某中藥企業生產廢水,處理規模爲600m3/d,原水水質COD爲1200mg/L、BOD5爲520mg/L、NH3-N爲5mg/L、SS爲80mg/L、TP爲2.5mg/L及pH值爲5~6,出水水質執行《提取類製藥工業水污染物排放標準》(GB21905-2008)表2排放標準,即COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L。結果表明該工藝執行費用低、操作簡單、管理方便、無二次污染,適於大規模推廣應用。

中藥製藥行業廢水處理工程設計研究論文

引言

河南某中藥企業廢水主要包括生產廢水和少量辦公、生活廢水,生產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備沖洗排放廢水;辦公、生活廢水爲辦公樓排放的污水。中成藥類生產廢水中主要含中藥有效成分殘留物、木質素、纖維素、半纖維素、老化的大孔樹脂、有機溶劑(乙醇)、甙類、蒽醌類、生物鹼及其水解產物等多種物質。處理廢水總量爲464.65m3/d,考慮水量波動,日變化係數取1.3,則該污水處理站最大日設計規模爲600m3/d。從企業的實際情況出發,結合當地條件,本着經濟、有效的原則,對該污水處理站進行工程設計,選用水解酸化/SBR/混凝沉澱組合工藝對其進行處理,使污水站出水水質滿足《提取類製藥工業水污染物排放標準》(GB21905-2008)表2標準的要求。

1設計進水和出水水質

該企業生產廢水爲偏酸性廢水,具有污染物濃度高、水質水量波動大等特點。廢水水質及排放標準見表1。

2廢水處理工藝流程

根據廢水處理工程的實際執行情況,結合本項工程的水質、水量及處理要求,爲達到用最低的建設費用和執行成本取得最佳的出水效果的目的,確定採用水解酸化/SBR/混凝沉澱工藝。廢水處理工藝流程如圖1所示。

3主要構築物及設計參數

(1)格柵。人工粗格柵1道,B=0.5m,e=10mm;機械細格柵1道,B=0.5m,e=3mm,材質均爲不鏽鋼。

(2)調節池。尺寸爲14.0m×9.6m×4.5m,鋼混結構,有效容積爲320m3,水力停留時間爲12.8h。設潛污泵2臺,1用1備。

(3)水解酸化池。尺寸爲12.3m×4m×6.3m,鋼混結構,總有效容積爲295m3,總水力停留時間爲11.8h。池內設彈性填料,底部設布水器均勻布水,出水經溢流堰排水至集水槽後自流進入SBR反應池。

(4)SBR反應池。2座,單座尺寸爲12m×6m×5.5m,鋼混結構。污泥濃度(MLSS)爲4000mg/L,污泥負荷爲0.075kgBOD5/(kgMLSSd)。採用非限制性曝氣,執行週期爲8h,其中進水4h,曝氣時間6h,沉澱時間1h,潷水1h。設定旋切式曝氣器300套,潷水器2臺。

(5)中間水池。尺寸爲5m×4m×5.3m,鋼混結構,有效容積爲100m3。設定潛污泵2臺,1用1備。(

6)混凝沉澱池。採用穿孔旋流斜管沉澱池,混凝區配置加藥系統,沉澱區設定排泥系統。混凝區尺寸爲3.6m×1m×5m,沉澱區尺寸爲3.6m×3.6m×5m,碳鋼結構。設定斜管填料,雙室加藥裝置,管道混合器進行藥劑混合。

(7)接觸池。尺寸爲3.6m×1.2m×3.5m,鋼混結構,有效容積爲13m3。設定二氧化氯發生器1套。

(8)貯泥池。尺寸爲4m×3m×4.3m,鋼混結構,有效容積爲48m3,用於貯存混凝沉澱池和SBR排出的剩餘污泥,池中污泥送至污泥脫水間脫水

。(9)綜合間。尺寸爲15m×6.6m×4.2m,磚混結構。鼓風機房及配電室,羅茨鼓風機4臺,3用1備,供SBR池供氧,調節池及污泥貯池曝氣攪拌。(10)污泥脫水間。尺寸爲9.9m×7.2m×4.2m,磚混結構。污泥脫水間內設定污泥濃縮脫水一體機1套。配套無軸螺旋輸送機進行污泥輸送。

4處理效果及分析

廢水處理各工段出水水質見表2。採用水解酸化/SBR/混凝沉澱工藝處理製藥行業生產廢水,能有效地去除製藥行業生產廢水中的COD、BOD5、NH3-N、TP及SS,使其出水各指標均能滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)1級標準的要求。

5調試執行

根據該工程處理工藝流程,對各關鍵設備和單體進行充水單機調試及聯動調試,具體操作如下:(1)調節池進入調節池的生產廢水偏酸性,爲預防進入處理站的廢水過度偏酸性,保證後續處理正常執行,故而採用自動加減裝置,中和進入調節池的.酸性廢水。(2)水解酸化池向水解酸化池中投加比例爲10%的幹污泥,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。控制進水COD濃度爲500mg/L,進水1~2周後,逐漸增加其進水COD濃度,當發現池內懸浮填料有掛膜,且出水不再有污泥上浮溢出,出水逐漸變清(此過程需3~4周)時,再繼續馴化1周,檢測池內COD去除率穩定後,即可認爲水解酸化池啓動基本完成。(3)SBR池向每個SBR池投加1~1.5t的同類廢水乾污泥,當SBR池達到設計水位時,開啓鼓風機進行充分曝氣,推動池內混合液流動混合。在SBR池停止進水的情況下,悶曝氣24~48h後,觀察池內活性污泥顏色、生物量和COD等指標的變化情況,以接種污泥回覆活性爲準,停止曝氣,靜沉1~2h,排出上清液,重複上述操作。根據情況,階段性進入水解酸化池的出水,直到出水清澈,鏡檢可發現污泥中出現大量原生動物,同時,SV=30%,表明調試結束,可全負荷執行。(4)混凝沉澱池採用加藥泵向混凝沉澱池中投加絮凝劑PAC和PAM,透過機械攪拌作用使廢水與藥劑充分混合,提高沉澱區的沉澱效果。PAC的初始投藥量爲100mg/L,PAM的初始投藥量爲5mg/L,根據出水SS等污染物含量可適當增減投加量,以確定最佳投藥量。

6經濟分析

該工程總投資爲369.18萬元,包括構(建)築物、設備等直接投資爲310.94萬元;設計費、調試費等間接投資爲58.24萬元。執行成本主要包括電費、人工費以及藥劑費等,執行費用總計904.24元/d,摺合噸水成本爲1.51元/t水。

7結語

(1)針對中藥製藥行業廢水中的污染物濃度較高,pH值偏低,水質水量波動較大等特點,選用水解酸化/SBR/混凝沉澱組合工藝對其進行處理,工程執行實踐表明工藝選擇是合理的。(2)生產廢水經組合工藝處理後,其出水各污染物指標均能達到《提取類製藥工業水污染物排放標準》(GB21905-2008)表2標準的要求。(3)採用該工藝處理中藥製藥行業廢水的出水水質好、執行費用低,具有較好的環境效益和經濟效益,同時其處理效果穩定可靠,操作簡單,有很高的推廣價值。