淺談“UASB+接觸氧化”工藝治理中藥提取廢水

摘要：簡述了中藥提取廢水的產污環節、廢水特點、處理難點及設計工藝。通過“機械過濾——混凝沉淀——UASB反應器——接觸氧化”工藝相結合的處理技術，可使廢水經處理后達到《中藥類制藥工業水污染物排放標準》（GB21906-2008）中表2排放限值，供類似性質的制藥企業污水處理工程提供參考與建議。

關鍵詞：中藥提取廢水;UASB反應器;接觸氧化

引言

中藥制藥工業是國家鼓勵產業，隨著國內中藥制藥行業的發展，產業規模不斷加大，隨之產生的制藥廢水量也不斷增多。在新環保法的頒發之下，企業在追求經濟效益的同時也開始更多地注重環境效益，如何穩定達標排放中藥提取廢水是企業亟待解決的問題。

1中藥提取廢水的產生途徑

1.1前處理工藝

使用自來水對藥材進行清洗、并對藥材加入自來水蒸煮，產生洗藥廢水。

1.2提取工藝

將經前處理的備用藥材投入到提取罐中，并按比例加水加熱至沸騰，得到藥液。提取罐清洗及藥渣脫水時產生廢水。此部分廢水濃度較高，對COD、色度、懸浮物等污染物的貢獻值最大。

2中藥提取廢水的特點

中藥提取廢水是制藥廢水中最難處理的廢水之一，具有COD、懸浮物濃度高、色度深、可生化性差，水質水量波動大等特點，因此必須采取有針對性的處理工藝才能對廢水進行有效的處理。

3治理工藝設計

3.1預處理工藝：格柵+沉渣池+混凝沉淀

廢水中含有大量的藥渣、植物纖維，此類藥渣非常容易堵塞水處理系統中的水泵、管件，導致系統無法正常運行，必須在進入后續主體工藝之前將其去除。使用機械格柵及沉渣池將大顆粒的固體顆粒去除，并在后續的混凝沉淀池中調節PH至堿性，投加PAC、PAM去除細小的懸浮物顆粒，降低污染物濃度，保護機械設備和生化反應系統。

3.2厭氧工藝：UASB反應器

UASB反應器即升流式厭氧污泥床，是一種微生物懸浮生長型的厭氧反應器，通常是處理濃度較高的污水。UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。需處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室的沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

在UASB反應器中，廢水中的污染物經過以下四個階段進行降解：

（1）水解階段：高分子有機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸（VFA），同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。

（3）產乙酸階段：在此階段，上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。

（4）產甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程最為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。

針對中藥提取廢水COD、SS、色度高、可生化性差的特點，采用UASB工藝能夠對大分子有機物進行有效地去除，并提高廢水中的可生化性，降低色度和懸浮物濃度，減輕后續好氧生化系統的負荷，節省能耗。

3.3好氧處理工藝：接觸氧化

在池內設置填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速經填料，填料上長滿微生物，污水與生物膜相接觸，在生物膜微生物的作用下，污水得以凈化。填料上的微生物數量、種類繁多，可以高負荷運行，對沖擊負荷有較強的適應能力，操作簡單，運行方便，污泥生成量少，節省工程投資。

經過了前面的處理工藝后，廢水中懸浮物、色度以及可生化性都得到了較大的改善，此時適合采用接觸氧化法對廢水中的COD、BOD進行重點去除。

4工程實例

廣東某中藥廠是生產中藥顆粒制劑為主的大型制藥企業，其廢水主要為中藥提取廢水，污水處理工藝為“機械格柵+沉渣池+混凝沉淀+UASB反應器+接觸氧化+化學脫色+沉淀過濾+消毒回用”。經過較長時間的運行，其處理效果良好，達到了《中藥類制藥工業水污染物排放標準》（GB21906-2008）中表2排放限值，并可將部分出水回用于廠區綠化，取得良好的經濟效益與環境效益。進水濃度及排放標準如下表：

表1-"1進水水質參數

項目

pH

CODcr

BOD5

氨氮

SS

色度

總磷

進水濃度

7.32

1170

336

76.3

2546

64

24.9

排放標準

6-9

≤100

≤20

≤8

≤50

≤50

≤0.5

注：上述表中除了pH為無量綱外，其余指標濃度單位均為mg/L。

5小結

隨著國家環保法律法規的日益嚴格，作為國家重點扶持的制藥行業必須帶頭重視環境保護，確保產生的廢水不會對水體產生污染。本文希望通過對中藥提取廢水治理工藝設計的探討能夠為廣大制藥企業提供建議與參考，更好地推動環境保護工作。

參考文獻：

[1]王玨.中藥廢水處理技術探討.廣東化工.2009（04）138-140

[2]李欣.祁佩時.劉云芝厭氧復合床反應器處理制藥廢水啟動研究[期刊論文]-哈爾濱商業大學學報（自然科學版）2004（1）