中藥廢水處理“ABR+UBF+A/O”工藝

　　1、工程背景

　　河南鄭州某中藥生產(chǎn)企業(yè)主要采用黃芩進(jìn)行中藥提取，其產(chǎn)生的中藥廢水主要包括生產(chǎn)廢水和少量的生活辦公廢水，其中生產(chǎn)廢水主要包括前處理車間洗藥、泡藥廢水，黃芩提取車間煎煮廢水和部分提取液及沖洗排放廢水等。廢水的水質(zhì)特征為酸性廢水，pH約為1.0~2.0，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。

　　2、工程設(shè)計(jì)

　　2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

　　本工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為120m3/d。設(shè)計(jì)出水執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906要2008)表2規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后，排入市政管網(wǎng)。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

　　2.2 工藝確定

　　根據(jù)該企業(yè)中藥廢水的排放特點(diǎn)和水質(zhì)，并結(jié)合類似廢水處理的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，確定采用”混凝沉淀+ABR(厭氧折流板反應(yīng)器)+UBF(上流式污泥床過濾器)+曝氣沉淀+A/O”的主要處理工藝及”曝氣生物濾池+過濾”的深度處理工藝對(duì)其進(jìn)行處理，處理工藝流程如圖1所示。

　　2.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

　　(1)調(diào)節(jié)池。

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸6.5m×4m×5.5m。配套2臺(tái)污水提升泵，單臺(tái)流量5.8m3/h，揚(yáng)程14.4m，功率0.55kW，1用1備。設(shè)置自動(dòng)加堿裝置，調(diào)節(jié)pH。

　　(2)兩級(jí)混凝沉淀池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，2座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，混凝區(qū)尺寸2.1m×1.2m×2.0m，反應(yīng)時(shí)間0.9h，沉淀區(qū)尺寸2.1m×2.1m×4.7m，表面負(fù)荷1.13m3/(m2?h)?；炷齾^(qū)配置加藥系統(tǒng)，投加PAC和PAM，去除水中的懸浮物，以降低后續(xù)處理的負(fù)荷，沉淀區(qū)設(shè)置排泥系統(tǒng)。

　　(3)ABR。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸9m×2m×5.3m，上升流速0.83m/h。ABR分3格，可實(shí)現(xiàn)分相多階段缺氧，有效分解大分子有機(jī)物和毒性物質(zhì)。在最后一格上流區(qū)內(nèi)設(shè)彈性填料，為水解污泥提供載體，防止污泥流失。設(shè)置污泥回流泵回流第3格污泥至第1格，污泥回流泵2臺(tái)，單臺(tái)流量5.8m3/h，揚(yáng)程18m，功率0.75kW，1用1備。

　　(4)1#中間水池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸3m×2m×3.3m。配套污水提升泵2臺(tái)，單臺(tái)流量25m3/h，揚(yáng)程20m，功率3kW，1用1備。

　　(5)UBF。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸D8m×12m，COD容積負(fù)荷4.75kg/(m3?d)，停留時(shí)間4.9d。內(nèi)設(shè)彈性填料，為厭氧污泥提供載體，防止污泥流失。在UBF底部設(shè)布水器均勻布水。出水采用電磁流量計(jì)計(jì)量分流，部分水回流至1#中間水池，回流量為3倍進(jìn)水量，即為15m3/h，其作用稀釋進(jìn)水有機(jī)物濃度，降低有機(jī)物的生物毒性。該工程暫不考慮建設(shè)沼氣利用系統(tǒng)，厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封罐后暫高空排放。

　　(6)曝氣沉淀池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，曝氣區(qū)尺寸1.2m×1.2m×2.3m，沉淀區(qū)尺寸D2.32m×4.9m，表面負(fù)荷1.18m3/(m2?h)。曝氣區(qū)設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)，沉淀區(qū)設(shè)置排泥系統(tǒng)。

　　(7)A/O池。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，好氧池尺寸6m×5m×5.5m，污泥負(fù)荷0.08kgBOD5/(kgMLSS?d)，污泥質(zhì)量濃度3500mg/L，缺氧池尺寸5m×3m×5.5m。A池內(nèi)設(shè)置推流器1套，功率2.2kW，防止污泥沉積。設(shè)置混合液回流泵2臺(tái)，單臺(tái)流量17.5m3/h，揚(yáng)程22m，功率2.2kW，1用1備。A/O工藝反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，反硝化反應(yīng)充分，脫氮效率高。

　　(8)二沉池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸2.5m×2.5m×4.8m，表面負(fù)荷0.8m3/(m2?h)。設(shè)置污泥回流泵2臺(tái)，回流污泥至A/O池，單臺(tái)流量5m3/h，揚(yáng)程20m，功率2.2kW，1用1備。

　　(9)2#中間水池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸1.2m×1m×1.8m。配套污水提升泵2臺(tái)，單臺(tái)流量6.5m3/h，揚(yáng)程20m，功率1.1kW，1用1備。

　　(10)曝氣生物濾池。碳鋼結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸D1.4m×5.5m。采用氣水反沖洗，水反沖強(qiáng)度4.3L/(m2?s)，氣反沖強(qiáng)度13.5L/(m2?s)。

　　(11)3#中間水池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸2m×1.2m×2.3m。配套污水提升泵2臺(tái)，單臺(tái)流量6.3m3/h，揚(yáng)程32m，功率2.2kW，1用1備。設(shè)反洗水泵2臺(tái)，用于反洗曝氣生物濾池，單臺(tái)流量17.5m3/h，揚(yáng)程22m，功率2.2kW，1用1備。

　　(12)過濾器。多介質(zhì)過濾器，碳鋼結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸D0.6m×3m，采用水反沖洗，反洗時(shí)間8~10min，水反沖強(qiáng)度17.2L/(m2?s)，活性炭過濾器，碳鋼結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸為D0.6m×4m，采用水反沖洗，反洗時(shí)間10~15min，水反沖強(qiáng)度17.2L/(m2?s)。

　　(13)清水池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，1座，設(shè)計(jì)流量5m3/h，尺寸2m×1.5m×2.8m。設(shè)置反洗水泵2臺(tái)，用于反洗多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器，單臺(tái)流量17.5m3/h，揚(yáng)程22m，功率2.2kW，1用1備。

　　(14)污泥貯池。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，1座，尺寸4m×3m×4.3m。為防止污泥板結(jié)不利于壓濾，污泥池內(nèi)設(shè)置曝氣攪拌系統(tǒng)。

　　(15)設(shè)備間。磚混，1座，尺寸9m×4.5m×4.2m，設(shè)備間內(nèi)包括鼓風(fēng)機(jī)房和配電室。鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)置羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，供好氧池、曝氣生物濾池供氧及調(diào)節(jié)池曝氣攪拌，單臺(tái)風(fēng)量2.28m3/min，風(fēng)壓53.9kPa，功率4kW，2用1備。

　　(16)綜合間。磚混，1座，尺寸6m×4.5m×4.2m，綜合間包括污泥脫水間、加藥間。設(shè)置板框壓濾機(jī)1套，過濾面積42m2，功率3kW，配套螺桿泵1臺(tái)，流量20m3/h，壓力0.6mPa，功率7.5kW。設(shè)置加藥裝置2套，功率1.1kW。

　　3、運(yùn)行效果

　　該工程于2014年6月完成施工建設(shè)，2014年9月開始對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行污泥培養(yǎng)和工藝調(diào)試，經(jīng)9個(gè)月的工藝調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到正常穩(wěn)定。本工程實(shí)際進(jìn)水水量100~120m3/d。當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站多次對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。

　　4、工程投資及運(yùn)行費(fèi)用

　　本工程總投資310萬元，包括構(gòu)(建)筑物、設(shè)備等直接投資270萬元，設(shè)計(jì)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)等間接投資40萬元。本工程總運(yùn)行功率40.2kW，日耗電601.56kW?h，電價(jià)0.8元/(kW?h)，電費(fèi)481.25元/d，污水處理站工作人員4人，工資3000元/(人?月)，人工工資400元/d，藥劑(片堿、PAC、PAM)費(fèi)用約2150元/d，直接運(yùn)行費(fèi)用3031.25元/d，折合噸水成本為25.3元。

　　5、結(jié)語

　　(1)工程實(shí)踐表明，采用”預(yù)處理+ABR+UBF+A/O+深度處理”組合工藝處理此類高濃度中藥廢水，處理出水穩(wěn)定達(dá)到并優(yōu)于《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21906要2008)表2規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2)本工程ABR內(nèi)部有多個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)室，可實(shí)現(xiàn)分相多階段缺氧，其流態(tài)以推流為主，對(duì)沖擊負(fù)荷具有很好的緩沖適應(yīng)能力，可有效分解大分子有機(jī)物和毒性物質(zhì)。反應(yīng)器的最后一格安裝有彈性立體填料，污泥截留能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高。

　　(3)由于原水污染物濃度過高，本工程工藝調(diào)試過程中采用混合液回流方式以降低進(jìn)入U(xiǎn)BF中廢水污染物的濃度，有效地保證了UBF處理設(shè)施的正常運(yùn)行。UBF出水經(jīng)過曝氣，吹脫出廢水中H2S等有害氣體，保證了后續(xù)好氧處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　(4)采用”曝氣生物濾池+多介質(zhì)過濾垣活性炭過濾”進(jìn)行深度處理，進(jìn)一步去除水中的氨氮、懸浮物、膠體、色度等，保證了處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

　　(5)本工程大部分構(gòu)筑物采用碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，施工周期短，構(gòu)筑物整體布置緊湊，管道無迂回，減少了連絡(luò)管渠的水頭損失，節(jié)省了運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。(來源：河南省正大環(huán)境科技咨詢工程有限公司)