藥用輔料生產廢水處理工程設計與運行

葛懷波，李 婭，劉 峻，朱亞飛

(1.河南省正大環境科技咨詢工程有限公司，河南 鄭州 450002； 2.中衍鄭州工程設計研究院有限公司， 河南 鄭州 450000；3.鄭州億眾環境科技有限公司，河南 鄭州 450000)

1 引言

藥用輔料是藥物制劑的基礎材料和重要組成部分，是保證藥物制劑生產和發展的物質基礎。目前我國已經推出了500多種藥用輔料，由于產品眾多，生產工藝多樣，產生的廢水成分復雜，具有高濃度、高鹽分、難生物降解等特征，是難處理的工業廢水之一。目前，國內處理此類廢水多采用高級氧化法、生物化學法及物理-化學-生化組合工藝，大多以生化為主的物化-生化-化學組合工藝。

某藥用輔料生產企業主要生產微晶纖維素、低取代羥丙纖維素、預交化淀粉、十二烷基硫酸鈉等藥用輔料，每天生產廢水的排放量為70～80 m3。結合企業生產狀況、排水實況、清潔生產水平以及相關標準規范，本工程設計處理規模為100 m3/d，采用物化-高級氧化-生化-高級氧化組合工藝，出水水質達到河南省地方標準《化工行業污染物間接排放標準》(DB41/1135-2016)表1間接排放標準。

2 設計進出水質

根據企業生產產品類別及實測各個產污環節排放廢水水量、水質，綜合考慮各方面影響因素，確定本次工程廢水設計進水水質及排放水質見表1。

表1 設計進水水質及排放標準 mg/L

3 污水處理工藝流程

通過考察研究國內類似廢水處理的實驗成果及實際運行情況[1～7]，結合本工程的實際廢水產排情況及水質情況，確定采用“氣浮-鐵碳微電解-Fenton氧化-混凝沉淀-水解酸化-生物接觸氧化-Fenton氧化-混凝沉淀”組合處理工藝。工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

4 主要構筑物及設計參數

(1)格柵渠。1座，鋼混結構，尺寸為2.0 m×0.5 m×1.5 m，設置人工細格柵1面，用于截留污水中的漂浮物等。

(2)調節池。1座，鋼混結構，尺寸為4.0m×3.0 m×5.5 m，有效容積50 m3，停留時間10 h。設置提升泵4臺(2用2備)，揚程為11 m，功率為0.75 kW；池底設置曝氣攪拌系統，該系統僅起攪拌功能，定時開啟。

(3)平流式氣浮機。1臺，處理能力5 m3/h，尺寸為3.5 m×1.5 m×1.8m。

(4)pH調節池。1座，鋼混結構，尺寸為1.5 m×1.5 m×3.0 m，有效容積5.6 m3，設置耐酸提升泵2臺，1用1備，揚程為20 m，功率為0.55 kW，泵提升至鐵碳微電解反應器。

(5)Fenton氧化反應器。1套，設備，尺寸為Φ2.5×4.5 m，設置加藥系統一套。

(6)混凝沉淀池。1座，鋼混結構，尺寸為2.2 m×2.2 m×4 m，表面負荷0.95 m3/(m2·h)。

(7)中間水池。1座，鋼混結構，尺寸為1.5 m×1.5 m×3.0 m，有效容積5.6 m3，設置耐酸提升泵2臺，1用1備，揚程為22 m，功率為2.2 kW，泵提升至水解酸化池。

(8)水解酸化池。1座，鋼混結構，尺寸為8 m×7 m×6.5 m，有效容積為347.2 m3，停留時間3.5d；設置組合填料，填料型號Φ200 mm，數量336 m3，聚丙烯材質；布水排泥系統各一套。

(9)生物接觸氧化池。1座，鋼混結構，尺寸為10 m×5m×5.5 m，有效容積為250 m3，停留時間60 h；污泥負荷0.07 kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥濃度3300 mg/L；池底設置旋切式曝氣器，204套，ABS材質；設置布氣系統1套；設置組合填料，填料型號Φ200 mm，數量125 m3，聚丙烯材質。

(10)二沉池。1座，鋼混結構，尺寸為2.3 m×2.3 m×54.5 m，表面負荷0.79 m3/(m2·h)；設置離心泵2臺(1用1備)，揚程為12.5 m，功率為0.55 kW，用于污泥回流和剩余污泥排放。

(11)中間水池。1座，鋼混結構，尺寸為1.5 m×1.5 m×3.0 m，設置提升泵2臺(1用1備)，揚程為22 m，功率為2.2 kW。

(12)Fenton氧化反應器。1套，設備，尺寸為Φ2.5×4.5 m，設置加藥系統一套。

(13)混凝沉淀池。1座，鋼混結構，尺寸為2.2 m×2.2 m×4 m，表面負荷0.95 m3/(m2·h)。

(14)清水池。1座，鋼混結構，尺寸為3 m×1.5 m×2.0 m，有效容積6.75 m3。

(15)污泥貯池。1座，鋼混結構，尺寸為2 m×2 m×3.5 m，有效容積6 m3，池底設置曝氣攪拌系統。

(16)鼓風機房、配電室及加藥間。1座，磚混結構，尺寸為18 m×4.5 m×3.9 m，設置三葉羅茨鼓風機2臺(1用1備)，風量為3.37 m3/min，風壓為68.6 kPa，功率為7.5kW；設置三葉羅茨鼓風機2臺(1用1備)，風量為1.34 m3/min，風壓為68.6 kPa，功率為4 kW。

(17)污泥脫水間。1座，磚混結構，尺寸為7.0 m×4.5 m×3.9 m，設置板框式污泥脫水機1臺，過濾面積42 m3，配套功率2.2 kW。

(14)配電室及值班室。合建，1座，磚混結構，總尺寸為6.0 m×3.0 m×3.9 m。

(15)在線監測室。1座，磚混結構，總尺寸為4.5 m×3.0 m×3.9 m。

5 工藝設計及運行效果

本工程按照工藝設計進行土建施工、設備、管道、電氣自控等安裝施工，聯動調試后，目前能夠運行穩定，出水水質穩定達標排放。工藝設計處理效果見表2。

表2 工藝設計處理效果

2018年5月，本工程工藝調試完成，運行結果見表3。出水水質滿足河南省地方標準《化工行業污染物間接排放標準》(DB41/1135-2016)表1間接排放標準。

表3 運行結果 mg/L

6 工程總投資及運行費用

該工程總投資為434.7萬元。包括構(建)筑物、設備等直接投資381.1萬元；設計費、調試費等間接投資53.6萬元。運行成本主要包括電費、人工費以及藥劑費等，運行費用總計2425.6元/d，折合運行成本為24.3元/m3。

7 結語

實際運行效果表明，對該企業廢水采用“氣浮-鐵碳微電解-Fenton氧化-混凝沉淀-水解酸化-生物接觸氧化-Fenton氧化-混凝沉淀”處理工藝可行，出水各項指標均能滿足河南省地方標準《化工行業污染物間接排放標準》(DB41/1135-2016)表1間接排放標準。該工藝成熟可靠、運行穩定、易于操作、無二次污染，同時減少了污水對生態環境的污染。