二级串联厌氧 +好氧法处理中药废水的效果评价

二级串联厌氧 +好氧法处理中药废水的效果评价

施进剑

上海现代制药股份有限公司

摘要：针对中药废水中污染成分复杂，毒性大的特征。探索采用二级串联兼氧+好氧法对中药废水进行后续处理。结果表明这套方法对CODcr、BOD5有很好的滤除效果，处理后废水排放能够达到相关规定标准，同时保证排放水中CODcr≤350mg/l。实际操作中，该套设备运行具有操作简单、维护费用低的特点，可供其他有类似需求的制药厂参考。

关键词：中药废水处理；厌氧；好氧

前言

上海现代制药股份有限公司所生产的中成药种类主要以煎膏剂和熨剂为主，所以该企业所排放的废水主要可以分为制药设备冲洗废水、冷凝清水、5%乙醇层析废水、清洗药材废水及中药池清洗废水等。而氨氮、石油类、CODcr、BOD、SS等则是废水中主要污染物。由于厂方对产品进行了调整，导致中药废水的水质产生相应的变化，一直处于超负荷的运行状态，且上海现代制药股份有限公司对环境保护十分重视，故在原有的废水处理设施基础上投资增建了新的相关设备。

1 工艺特点

本次投资新建的中药废水处理工程中最突出的特点就是在生化处理中更改了处理工艺，选择采用二级串联厌氧+好氧的工艺方法，这个方法的特点在于保证水量、水质对冲击负荷有较高的适应能力的同时还能有效的过滤分解中药废水中的难降解有机物。最终使处理后废水排放能达到相关规定标准

（2）本次改造方案是在原有厂方设施上进行的有效改造和扩建，充分利用已有资源，从而达到节约投资成本的目的。同时，秉持着保护环境的目的，除厌氧塔以外的所有新增设备全部进行全埋式建造，并在土地表面进行绿化。

（3）本次方案中利用的是目前污水处理行业中应用最广的新型工艺，此工艺在兼备结构紧凑、分解过滤能力强、无机械搅拌器、价格低廉等厌氧处理优点的同时，它还具有其他厌氧工艺无法相提并论的优势（如厌氧流化床和厌氧滤池）。UASB反应器可在污水处理过程中实现污泥颗粒化，气、固、液一体化分离等。经过这一段时间的运行来看，采用兼氧+好氧处理的方式来处理中药废水是有效果的。

（4）采用新型生化工艺技术可以成功降解中药废水中存在的大部分污染有机物，使得CODcr、BOD5等重要指标符合国家规定要求。

（5）本次方案中最新使用的进口微孔曝气设备，具有气泡细微，分布均匀，氧利用率高，经久耐用，维修率低等特点。

2 设备作用分析及运行原理

2.1新增设备作用分析

2.1.1调节池

通过实践可知，中药废水的水质特点各不相同且差别很大，所以调节池就可以实现调节水质和水量的目的。根据厂方生产活动中所排放的废水特征来说，通过将机械格栅机安装在在调节池进水口方式，可以在进水时首先过滤掉废水中体积较大的污染物（例如中药药渣、包装用塑料绳、纸张等），使水泵不容易被堵塞。同时，为了防止污染物沉淀在调节池底部，在调节池内设置了孔曝气管进行预曝气。

2.1.2中和池

中和池的作用主要是将中药废水的PH值调节到正常范围内，为后面的处理工序做好保障工作。

2.1.3初沉池

为了有效地去除废水中的沉淀物和其他悬浮固体，有必要在废水进入生化处理系统之前进行初步沉淀。

2.1.4二级串联厌氧+好氧池

UASB反应器的主要成分可分为反应区、沉淀区和气室。首先中药废水从反应区进入，与污泥中的微生物进行反应，被分解的同时产生体积较小的沼气气泡，气泡在上升过程中不断聚合，最终合成体积较大的沼气气泡。气泡上升会对反应器内的液体产生较强的搅动效果，使污泥床的上半部分形成悬浮污泥层。沼气气体流到气室，并由分离器底部的反射板排出。污泥和水通过通道进入三相分离器的沉淀区，二者在重力作用下分离，最后超流体从上部排出，污泥沿反应堆壁的区域返回反应区。

然后，UASB反应器出来的上清液进入氧化池，在好氧的作用下，上清液中的有机污染物被微生物分解成CO2↑、H2O，同时氨氮污染物会被消化菌分解成NO3--N、NO2--N。根据实际需求，由于进水浓度较高，为防止高负荷有机物对微生物冲击在池内增设二台回流泵。

2.1.5沉淀池

沉淀池的类型主要表现为60度倾斜角度的沉淀池，并且在池内配置蜂窝状斜管填料。

2.1.6污泥处理系统

污泥处理系统的实际作用为：在污泥经过初沉池及沉淀池的浓缩之后，上清液回到调节池，而浓缩污泥则通过泵被输送进入脱水机进行脱水处理。

2.2设备运行过程

制药厂生活污水主要排污处理过程为：污水由管道排出流到集水井中，通过细格栅将悬浮固体杂质进行过滤后排至集水池，最后直接泵入好氧池中。

制药厂工业污水主要排污处理过程为：工业废水经厂方管道首先收集至格栅井，通过粗细格栅将悬浮固体杂质进行过滤后排至集水池，随后泵中和池中添加碱液将污水酸碱值调节到微碱性，接着在初沉池将体积较大的颗粒和易沉降物滤除，在调节池中完成混合、均化、缓冲水质、水量等操作后泵入至厌氧池，让厌氧池中的厌氧细菌对污水进行分解，随后出流至接触氧化池，通过好氧细菌进行再次分解和转化，二次分解后进入二沉池实现固液分离，最终将处理完成后符合国家要求的中药废水排入市政管网。

3 技术设备处理效果评价

3.1调试及运行效果

在调试过程中，我们首先将半池干净的自来水放入生物池，并且开启每个设备池中的进气管阀门和鼓风机。第二步是将活性污泥分别加到各个生物反应池中。最后，将中药废水与干净的自来水以1：1的比例进行勾兑并灌满每个生物池。接下来每天都以相同比例对生物池进行养料添加，同时添加营养盐。经过一周的操作后，采集样本进行镜检，结果发现样本中微生物种类很多，随后每天按比例增加进水量。一个月后，再次测试了填充物，发现微生物种类进一步增加，表明储罐中的有机负荷达到了设计要求。按照此调试工作顺序运行了一个月之后，设备运行一直很稳定，且排水指标达到相关规定标准。

3.2处理效果评价

在改造前的调查中我们可以发现，厂方所排废水中主要污染物为CODcr和BOD5 ，BOD5/CODcr=0.47。同时，具有良好的生物降解特性。目前兼氧+好氧工艺在行业应用中可以说是一种较为常见且发展成熟的有机废水处理工艺，它具备了建造成本低、操作简便、运行费用少的优点。

UASB反应器中通过悬挂大量的填料，让厌氧细菌更易于附着和繁殖，然后再利用厌氧细菌将中药废水中的大分子有机物通过水解和产酸作用有效转化成小分子有机物，将不溶性有机物转化成为溶解性有机物，从而达到进一步提高污水可生化性的目的。

在好氧池曝气充氧的环境中，凭借附着在生物填料上的好氧菌，将中药废水中的小分子有机物分解转化成为无机物。

通过二级串联厌氧+好氧法处理中药废水的最大的优点就无论进水水质如何变化，出水水质都能保持稳定。

4效益评价

4.1经济效益

此次改造工程虽然是一个以环保为目的的项目。但是仍体现出较高的经济效益。第一，从主观看，本工程新增设备装机容量为25.0kw，实际运行容量为11.0kw ，若电费按1.019元/度（6:00-22:00）、0.488元/度（22:00-6:00）来计算可得出1.85元/m³（水）。另外氢氧化钠药剂费（30%的NaOH按600元/吨，投加量按0.05%计）花费0. 3元/m³（水）。人工费1.67元/m³（水）。最后统计得出本工程污水的单位处理成本为3.82元/m³。改造后厂方排污处理费显著减少，保障了企业日常生产活动的稳定性。第二，工程改造完成后不仅有着以上阐述的直接经济效益，其产生的间接经济效益也十分重要，主要表现为通过减少废水排放从而降低我国社会运行中因水污染带来的经济损失，具体分为：

农、牧、渔业保护：降低中药废水污染物含量可有效降低水污染对粮食作物、畜产品、水产品的质量与产量影响，从而降低我国相关行业经济损失；

居民身体健康保护：众所周知，水污染的程度与我国居民身体素质有着密切关系，降低污染排放可有效降低因水污染而患病的患者医疗费用，提升劳动者生产能力。根据相关数据可知，我国在废水处理及排水设施建设方面投入1元，就可以减少水污染造成的疾病治疗损失、农业产量损失、工业损失共计3.72元。

4.2社会效益

前面我们提到了，本次的中药废水处理升级工程是一项旨在保护我国生态环境的项目，故其主要的效益表现为较好的社会效益。此升级项目实施后，对制药厂所在城市乃至整个国家的水质质量改善有着较为正面的促进作用，更利于城市环境保护，能够有效提高当地生态水平，保护我国居民身体健康，实现了经济增长与环境保护同时发展。同时，另外一个显著的社会效益表现在，此项改造工程实施后，制药厂的发展不再因排水污染问题而受到制约，能够吸引更多外商投资，能够有效促进企业乃至当地的经济发展。

5 结束语

本改造工程主要是针对上海现代制药股份有限公司中成药废水处理的升级与改造，经过一段时间的使用，我们认为此方案是因地制宜、切实可行的，使用期间设施运行正常，并且经过处理的废水己通过当地有关部门验收，达到国家标准。

此次改造项目的实践也表明，二级串联厌氧+好氧法处理中成药废水是有效的，同时在实际操作中可有效缩小工作场地，实现高容积利用率，后期员工对设备的运行维护工作也更加简单。

参考文献：

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[3]施悦,任南琪,闫险峰,丁杰,王金渠,高郁.中药废水高效生物处理技术生产性试验研究[J].大连理工大学学报. 2003(04).