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广西作为国家的南药基地,拥有丰富的中医药资源。近年来,随着中药、中成药制药企业的发展,该类企业排放的废水已成为严重污染源之一。中药生产企业在原料洗涤、药物提取和冲洗过程中会产生大量废水,其具有有机污染物浓度高、悬浮物含量高、色度高、可生化性较好的特点〔1〕,如何有效处理该类废水成为当今环保领域面临的一个难题。
1 项目背景
桂林某制药厂位于漓江上游地区,主要使用银杏叶提取银杏黄酮,生产银杏叶片、胶囊等系列产品,是一个具备一定规模的药品生产基地。由于其生产过程中将产生大量废水,若直接排放会对漓江的水环境造成严重影响。因此,要求该企业排放废水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准要求。
该企业委托笔者单位对厂区的污水处理站进行设计和调试,笔者作为主要参与者参加了该污水处理项目的设计与运行调试。
2 废水来源及水质水量
废水主要来源于中药材前处理的清洗、蒸煮,提取工艺中的提炼、浓缩,以及残液倾倒、设备清洗过程等。其主要污染物为CODCr、BOD5、SS,平均排放量为200 m3/d,最大排水量为20 m3/h,生产废水与部分生活污水经厂区污水下水道合并流入废水处理站。由于企业受市场需求、产品销售情况以及原材料的季节性等因素影响,随时调节产品产量,因此废水排放无固定规律,水量水质随时间变化很大。根据厂方提供的资料,废水水质如表1 所示。
表1 废水水质
从表1 可知,该企业产生废水的BOD5/COD>0.3,说明该废水的可生化性较好,可采用生化工艺进行处理。
3 工艺流程
制药废水的处理方法很多,物化法主要有混凝沉淀法、气浮法、吸附法、电解法和膜分离法;化学法主要有催化铁内电解法、臭氧氧化法和Fenton 试剂法;生化法主要有序批式活性污泥法(SBR)、普通活性污泥法、生物接触氧化法、上流式厌氧污泥床法(UASB)等〔2〕。但上述单一处理方法的效果不好,出水水质不稳定,通常采用多种工艺联合处理,才能保证稳定的处理效果。目前,多种处理工艺的联合使用在很多工程中得到应用,并取得了很好的效果,例如UASB—CASS 工艺〔3〕、水解酸化—SBR 工艺〔4〕、兼氧—深曝—两级A/O 工艺〔5〕、水解酸化—接触氧化—气浮—氧化工艺〔6〕等。结合该企业的实际废水水质、水量和地形情况,决定采用水解酸化— SBR工艺处理生产废水,其工艺流程见图1。
废水主要来自中药加工过程,其中含有大量大颗粒固体污染物,因此将废水先送入格栅井去除粗大颗粒。格栅井内设粗细两道格栅,以分离粗大颗粒和较细颗粒。预处理后的废水进入水解酸化池,水中难降解的大分子有机物在厌氧微生物作用下进行消化分解,成为易降解的小分子有机物,可提高后续工艺的CODCr和BOD5去除率。水解酸化池出水进入SBR 池曝气,水中的有机物在好氧微生物作用下继续分解为CO2和H2O,使废水达标排放。SBR 池产生的污泥由污泥泵排入水解酸化池进行消化减量,剩余污泥用污泥泵定期排入污泥干化场,晾干后外运填埋。
图1 中药废水处理工艺流程
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