某中藥廠廢水處理工藝設計

吳 奇

(大連理工加華環境科技有限公司，遼寧 大連 116000)

中藥廠的生產廢水組成比較復雜，一般包括藥材的清洗廢水、含醇廢水、濃縮廢水、口服液瓶清洗廢水、地面清洗廢水和設備清洗水等[1]。主要污染物為各種天然有機污染物，如多糖類、蒽醌類、生物堿、木質素等[2]，可生化性較好[3]，屬于易生物降解污染物質，不含影響生化處理的抗生素。

以本溪高新技術產業開發區某中藥廠新建500m3/d污水處理工程為例，設計出符合排放標準、技術安全可靠、運行成本低的中藥廠生產廢水處理方案，為同類廠家廢水處理提供實例參考。

1 基礎數據

1．1 廢水處理量

廢水的處理量為：Qd=500m3/d Qh=21m3/h

1．2 進水水質

經實地取樣檢測，其進水水質見表1。

表1 綜合廢水進水指標

1．3 出水水質

該中藥廠位于遼寧省本溪市，廢水經處理達標后直接排入地表水，廢水排放濃度執行《遼寧省污水綜合排放標準》(DB21.1627-2008)中表1標準，其中上述標準未做規定的污染因子執行《中藥類制藥工業水污染物排放標準》(GB21906-2008)中表2標準要求，見表2。

表2 出水水質指標 (單位：mg/L)

2 廢水處理方案設計的依據及原則

2.1 處理方案設計的依據

廢水處理方案設計依據廢水進水指標和國家有關的設計規范或標準。

主要的設計規范和標準為：《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)、《室外排水設計規范》(GB50014-2006)、《給水排水工程構筑物結構設計規范》(GB50069-2016)、《中華人民共和國水污染防治法》(主席令〔2017〕第70號，2018年1月1日實施)、《遼寧省污水綜合排放標準》(DB21.1627-2008)。

2.2 處理方案設計的原則

根據中藥廠的實際情況，選用既能滿足對污水水質的處理要求，又占用土地比較少，投資比較省，并且運行費用低的處理工藝。

根據實際運行情況，盡量選擇自動化程度高的設備、設施，提高系統的使用效率，降低運行成本。

注意廢水處理工藝自身的環境保護問題，避免運行過程中可能產生的噪聲、氣味等對周圍環境的影響。

選用的設備、設施要先進，并且運行穩定。

3 污水處理方案流程

依據中藥廢水水質特點和處理規模，此次工藝流程采用“水解酸化+SBR”的組合工藝進行廢水處理。

水解酸化是利用厭氧微生物在無氧條件下，以污水中的有機污染物為營養物質，通過自身的生命代謝活動將污染物分解、酸化成小分子有機酸。SBR (Sequencing Batch Reactor)是序批式(間歇)活性污泥法的簡稱，它和生物接觸氧化都是常見的好氧工藝，SBR工藝流程簡單、造價低，主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統，布置緊湊、占地面積省，本次設計的流量和剩余污泥量小，適合采用SBR工藝。

工藝流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

3.1 格柵

為保證提升泵房與后續構筑物能夠正常運行，不被阻塞，需設置格柵確保除去污水中較大的懸浮物。格柵設計最大流量Qmax=0.0064m3/s，柵條寬s=10mm，過柵流速υ1=0.5m/s，格柵的安裝角度α=45°，格柵的間隙寬度e=20mm，格柵總寬600mm，格柵槽總長度4m。

3.2 調節池

水量、水質、污水pH值、水溫都是調節池工作范圍。由于污水的水質和水量會隨時間發生很大變化。管道和隨后的結構需要正常工作，以避免高峰流量和濃度的污水的影響。調節池起著關鍵的作用。調節池長寬為3m×3m，總池深4m，沿對角線設置兩臺攪拌器，使水質均勻混合。

3.3 水解酸化池

水解酸化是厭氧消化過程，水解酸化池內將廢水中的非溶解態有機物轉變為溶解態有機物，即將其中難生物降解物質轉變為易生物降解物質，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧生物處理。

水解酸化池設計長寬為5m×4.2m，池深5m，總容積105m3，廢水停留時間4h。

3.4 SBR池

SBR池由曝氣池(SBR反應器)、曝氣裝置、上清液、排出裝置(潷水器)等組成。經過水解酸化處理的廢水進入SBR反應池，與反應池內的活性污泥充分接觸，經過厭氧、缺氧、好氧等過程，有機物濃度可以大大降低。

每個運行周期包括5個階段：進水、反應、沉淀、排水排泥和閑置。其中進水時間TI=2.0h，曝氣時間(反應時間)TA=6.0h，沉淀時間TS=2.0h，排水排泥時間TD=2.0h，一個周期需要12h，每天運行2個周期。

排水比1/4。曝氣池6組，每組長寬為7m×5m，池深5m，每組容積175m3，總容積1 050m3。

設計管道內的水流的最大流速為0.88m/s，進水管道選用DN200的管道送入SBR反應池。在SBR池進水管上設置電動閥門，有利于對每池的進水量進行控制，進水管直接將廢水送入曝氣池內。SBR池采用旋轉式潷水器出水，出水總管管徑為DN1200。

排泥系統采用穿孔泥管，直徑DN200，沿池的長度布置，孔間距為0.5m，孔眼方向向下，孔的直徑為20mm，與水平角度為45°，排泥管間距3m，共6個，總管道直徑DN600。

3.5 污泥濃縮池

污泥濃縮池被設置以減少污泥的水含量，并減少污泥的體積，以節省污泥處理成本和減少污泥處理的負擔。污泥濃縮是通過壓縮污泥的間隙水。盡管濃縮污泥是在外觀上與糊相似，但仍具有流動性。

濃縮池為圓形，直徑3m，池深4m。3個出水口，第一個和最高水位距離0.5m，第二個出水口和最高水位距離1.0m，第三個出水口和最高水位距離1.8m，設計管徑DN80。

3.6 帶式壓濾機

帶式壓濾機是壓帶機的過濾器。脫水過程包括4個階段：預處理，重力脫水，楔形區預加壓脫水和壓榨脫水。選用1500型帶式壓濾機對污泥進行脫水，脫水后的泥餅含水率65%。處理后的泥餅直接做生活垃圾處理。

4 處理效果及運行費用

4.1 處理效果

經過以上廢水處理工藝，處理后的廢水各項指標都達到了要求，結合企業例行監測數據，其綜合廢水處理效果見表3。

表3 廢水處理效果

4.2 投資預算及運行費用

總投資=土建工程+設備估算≈210+130=340萬元

年運行費用=年電費+員工年工資+年水費+年污泥處理費+年設備維護費+其他費用=30.11萬元

年廢水量為500×365=182 500m3

經計算，運行費用為301 100÷182 500=1.65元/m3，運行費用較低。

5 結論

本次中藥廠廢水處理工藝設計以本溪市高新區某中藥廠新建500m3/d廢水處理工程為例，根據水質特點和處理規模，采用“水解酸化+SBR”的組合工藝，處理后的出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中一級標準的要求，為相似情況的中藥廠廢水處理工程提供實例參考。