楊 益

（貴州雛陽(yáng)生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰荆F州 貴陽(yáng) 550001）

中藥提取所產(chǎn)生的廢水成分主要有糖類、乙醇、生物堿、蛋白質(zhì)以及色素等，同時(shí)廢水水質(zhì)與水量在中藥生產(chǎn)操作階段的波動(dòng)也相對(duì)較大，中藥提取類廢水處理與其他廢水處理相比較來(lái)講較為困難。以往傳統(tǒng)的廢水處理模式主要為化學(xué)方式，而化學(xué)藥品普遍較貴，諸多企業(yè)都難以負(fù)擔(dān)和承受，同時(shí)化學(xué)藥品也容易對(duì)環(huán)境帶來(lái)二次污染[1]。因此，在對(duì)中藥提取類廢水處理階段，應(yīng)以“生化為主、物化為輔、生化前置、物化后置”的廢水處理工藝。注重厭氧，利用厭氧系統(tǒng)穩(wěn)定且節(jié)能，在厭氧階段充分降解廢水中有機(jī)污染物85%以上，甚至高達(dá)95%以上。

1 廢水來(lái)源與特征思考

1.1 廢水水質(zhì)、水量

目前中藥提取類企業(yè)主要提取方式為：水提與醇提兩種；其中水提每使用1 噸原料，廠區(qū)約產(chǎn)生廢水50m3，水提COD ＜2000mg/L；醇提每使用1 噸原料，約產(chǎn)生廢水20m3，醇提COD 在5000mg/L～20000mg/L；不同企業(yè)，因提取規(guī)模與方式不同，故污水處理規(guī)模與進(jìn)水濃度設(shè)計(jì)均不同。（參考值：純水提類企業(yè)，進(jìn)水COD 濃度設(shè)計(jì)＜3000mg/L，含醇提類企業(yè)，進(jìn)水COD 濃度設(shè)計(jì)可在10000mg/L 左右。）

1.2 廢水的特點(diǎn)

針對(duì)于廢水的特點(diǎn)來(lái)講，主要為以下幾點(diǎn)：其一為中藥提取類廢水成分相對(duì)復(fù)雜且繁瑣，污染物包含了糖類、乙醇、木質(zhì)素、生物堿、蛋白質(zhì)以及色素等，同時(shí)其中的CODcr 與BOD 的含量相對(duì)較高；其二為中藥提取類廢水排放不規(guī)律，由于這類制藥工藝通常都是不能連續(xù)生產(chǎn)，每一個(gè)生產(chǎn)階段所排放的水質(zhì)都不相同且差距較大[2-3]。另外，不同車間在制作不同品種中藥時(shí)排放的污染物成分也有所不同，這就對(duì)廢水處理構(gòu)筑物帶來(lái)一定的沖擊與負(fù)荷。例如某工程的進(jìn)水COD 為3500mg/1，醇提廢水在進(jìn)入污水站時(shí)，其數(shù)值會(huì)達(dá)到10000mg/l 以上；其三為中藥提取類廢水的ph值上下波動(dòng)相對(duì)較大。

2 分析中藥提取類廢水處理工程的主體工藝流程

在確定中藥提取類廢水處理工藝流程的過(guò)程中，需要遵循以下幾點(diǎn)原則：（1）中藥提取類所產(chǎn)生的廢水成分十分復(fù)雜，而且有機(jī)物多，色度深、濃度高，并且相關(guān)部門對(duì)這類工程的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求較高；（2）中藥生產(chǎn)廢水中有諸多抑制微生物物質(zhì)，其中可生化性相對(duì)一般；（3）對(duì)工藝要求便于操作管理、設(shè)備維護(hù)、檢修方便，同時(shí)也應(yīng)充分考慮以最小的投資取得最大的效益，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，從而將環(huán)境效益和社會(huì)效益最大化[4-5]。

2.1 處理工藝特點(diǎn)

在中藥提取類廢水處理過(guò)程中，可以運(yùn)用全循環(huán)ph 值調(diào)節(jié)裝置，在調(diào)節(jié)池中科學(xué)且合理地使用石灰與片堿，在ph 值調(diào)節(jié)和固化除磷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后，隨之將調(diào)節(jié)之后的廢水進(jìn)行改良，然后混合到厭氧池中。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，混合式的厭氧池存在能耗攪拌力量明顯不足等缺點(diǎn)。中藥提取類企業(yè)宜使用塔式厭氧反應(yīng)器；另外，設(shè)置厭氧沉淀池，充分考慮厭氧系統(tǒng)異常情況下存在污泥流失的情況。經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理后的廢水進(jìn)入后端好氧系統(tǒng)，通過(guò)好氧微生物與污水進(jìn)行充分的接觸，污水中的有機(jī)物被微生物降解，同時(shí)達(dá)到脫氮除磷。好氧池排出的泥水混合液進(jìn)入后端的沉淀系統(tǒng)進(jìn)行泥水分離；經(jīng)泥水分離后的廢水，在其后端設(shè)置混凝沉淀池，因提取類企業(yè)廢水一般執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906-2008）“表2 新建企業(yè)水污染物排放限值”，標(biāo)準(zhǔn)中要求總磷≤0.5mg/L，色度≤50；純生化，兩項(xiàng)指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)，故在混凝沉淀池內(nèi)，向廢水中加入一些混凝的藥劑，當(dāng)藥劑水解之后，和污染物之間會(huì)產(chǎn)生相互的作用而形成顆粒比較大的棉絮狀物質(zhì)，受自身重力影響會(huì)沉淀，得到泥水分離。由于廢水中含有少量的色度，大部分是惰性有機(jī)物組成，次氯酸鈉作為脫色氧化劑，最終出水達(dá)標(biāo)排放。

本套工藝有如下特點(diǎn)：（1）生化為主、物化為輔；（2）厭氧前置、好氧后置；（3）勻質(zhì)、做好前處理。生產(chǎn)品種的多樣化，水量和水質(zhì)波動(dòng)大，包括濃度、溫度、成份等，需做好勻質(zhì)調(diào)節(jié)，避免對(duì)主體生化單元的沖擊。塔式厭氧反應(yīng)器處理負(fù)荷高、能耗低等特點(diǎn)，且耐沖擊及適應(yīng)性強(qiáng)。這樣的組合既低能又高效，應(yīng)用方面已經(jīng)很成熟[6]。

2.2 工藝單元的說(shuō)明

2.2.1 格柵

中藥提取過(guò)程中，廢水帶有藥渣和大量懸浮顆粒，故可以使用細(xì)格柵或水力篩快速去除廢水中的懸浮物，并且還可以避免懸浮物堵塞水泵機(jī)組與管道閥門，進(jìn)而確保之后的各項(xiàng)工序正常穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2.2 調(diào)節(jié)池

設(shè)置調(diào)節(jié)池可以對(duì)中藥提取類廢水內(nèi)的水量、水質(zhì)均化地處理，由于調(diào)節(jié)池內(nèi)大分子有機(jī)物會(huì)被酸化菌影響，而產(chǎn)生了酸化處理，進(jìn)而揮發(fā)其中的脂肪酸，這種方式可以全面提升廢水后續(xù)的生化處理，使其中的有機(jī)物去除效率得到提升。

2.2.3 厭氧處理工藝-IC 厭氧反應(yīng)器

針對(duì)提取類高濃度的污水，一般可通過(guò)UBF、UA SB、EGSB、IC等厭氧生物處理工藝，去除大部分有機(jī)物，大大降低后續(xù)構(gòu)筑物的污染物負(fù)荷。針對(duì)不同濃度廢水，選用不同厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，本文以IC厭氧反應(yīng)器為例。

厭氧系統(tǒng)是廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，IC 厭氧反應(yīng)器借鑒和參考了國(guó)際最先進(jìn)的厭氧處理技術(shù)，適合中藥提取類廢水處理，同時(shí)IC 厭氧反應(yīng)器也是第三代厭氧反應(yīng)器，其不僅可以有效處理高濃度的有機(jī)廢水，并且在處理高懸物、高生物毒性廢水方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，在去除COD 方面比例可以達(dá)到百分之九十五。另外，處理階段所產(chǎn)生的沼氣及顆粒污泥也可以作為資源來(lái)進(jìn)行回收，長(zhǎng)此以往，就能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。IC 厭氧反應(yīng)器具有如下特點(diǎn)：

（1）IC 反應(yīng)器容積小、投資少、占地省、運(yùn)行穩(wěn)定，已成功運(yùn)用在淀粉、啤酒、食品、檸檬酸等行業(yè)中，是一種值得推廣的高效厭氧處理技術(shù)；（2）IC 反應(yīng)器可以看成是由兩個(gè)UASB 反應(yīng)器上下串聯(lián)而成。反應(yīng)器由混合區(qū)、第一和第二厭氧區(qū)、沉淀以及氣液保分離區(qū)這五個(gè)區(qū)構(gòu)成。具體如下：

混合區(qū)：廢水由反應(yīng)器部進(jìn)入，泥水以及顆粒污泥在混合區(qū)內(nèi)可以充分接觸、反應(yīng)。

第一厭氧區(qū)：混合區(qū)里廢水、污泥混合進(jìn)入第一厭氧區(qū)，在高濃度顆粒污染作用下，有機(jī)物大部分會(huì)被降解，轉(zhuǎn)化成為沼氣。混合液上升流以及沼氣劇烈擾動(dòng)，導(dǎo)致這個(gè)反應(yīng)區(qū)的污泥會(huì)出現(xiàn)膨脹、流化的情況，讓泥、水的混合接觸加強(qiáng)，因此污泥有極高活性。產(chǎn)生的沼氣會(huì)將部分泥水混合物，通過(guò)提升作用，直達(dá)反應(yīng)器頂部的氣液分離區(qū)。

第二厭氧區(qū)：經(jīng)過(guò)了上一區(qū)的廢水處理之后，除了一些沼氣被提升之外，其他的均通過(guò)三相分離器進(jìn)入到該區(qū)域內(nèi)。這個(gè)區(qū)的污泥濃度是比較低的，且廢水大部分有機(jī)物均在上一區(qū)被降解了，因此只有少量的沼氣產(chǎn)生。沼氣通過(guò)沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū)。

沉淀區(qū)：上一區(qū)泥水混合物在該區(qū)可以進(jìn)行固體與液體的分離工作，上清液體通過(guò)排水管排出，而沉淀的顆粒污染，則會(huì)返回至該區(qū)的污泥床。

氣液分離區(qū)：被提升廢水的沼氣，通過(guò)泥水分離同時(shí)將處理系統(tǒng)導(dǎo)出，泥水混合物沿回管再返回到最下面的混合區(qū)內(nèi)，和反應(yīng)器底的污泥、進(jìn)水充分地混合在一起，可有效實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)工作。

該反應(yīng)器有比較明顯的優(yōu)勢(shì)：反應(yīng)器里的污泥濃度比較高而且容積的負(fù)荷比較大，通過(guò)內(nèi)循環(huán)的作用提升了生物反應(yīng)效果，有機(jī)負(fù)荷是普通厭氧反應(yīng)器的好幾倍。反應(yīng)器高徑比大，占地面積小，減少了基礎(chǔ)建設(shè)的投資，可以處理一些濃度比較低的廢水。同時(shí)，內(nèi)部生物量高，溫度對(duì)其不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。再加上內(nèi)循環(huán)使得反應(yīng)器PH 值保持穩(wěn)定，有一定的緩沖力，無(wú)需增加額外動(dòng)力，且內(nèi)循環(huán)是自動(dòng)化的，可以自身產(chǎn)生的沼氣作為動(dòng)力，減少消耗，因此效率高，對(duì)高濃度廢水處理工藝適合。

2.2.4 好氧池處理工藝-生物膜法

在廢水的生物處理中，好氧和厭氧生物處理一樣，都是極重要的。前者是在有氧氣的條件下通過(guò)好氧的微生物作用有效降解廢水中的污染物。

例如常用的好氧生物膜法，如生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池等，其特點(diǎn)是在設(shè)備中設(shè)置了可以提供給生物聚集的平臺(tái)，在充足氧氣條件下微生物構(gòu)成了生物膜，并附著在載體上，有效吸附掉廢水中的有機(jī)物，通過(guò)分解、合成等一系列處理，將有害物質(zhì)變成了無(wú)害物質(zhì)。這種用膜法缺氧-好氧(A/O)生物脫氮工藝，很好地降解了污水中的有機(jī)物。

這種處理工藝主要是在池內(nèi)直接填充相應(yīng)的材料，已經(jīng)進(jìn)行充氧的污水需浸沒全部填料，填料流速需要科學(xué)掌控。在填料上方布滿生物膜之后，污水就會(huì)與生物膜直接進(jìn)行接觸，而在生物膜中微生物的代謝作用下，污水中的有機(jī)物也可以得到去除，這樣污水就可以得到凈化。

2.2.5 沉淀池及污泥脫水

沉淀池可運(yùn)用平流式沉淀池來(lái)將泥水進(jìn)行分離處理，目前市場(chǎng)使用多，使用效果良好。

目前市場(chǎng)主流脫水機(jī)有帶式、疊螺式、板框；帶式和疊螺式易操作，但經(jīng)脫水后的污泥含水率較高，導(dǎo)致污泥量大；板框人工偏大，但含水率極低，可減小量40%～50%左右。目前市場(chǎng)固廢處理費(fèi)用日益升高，故建議選擇板框脫水機(jī)。

2.2.6 沉淀池與脫色池

混凝沉淀：可運(yùn)用平流式沉淀，在混凝劑的作用下，使污水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體，然后通過(guò)沉淀池予以沉淀分離除去的水處理法。原因是在廢水內(nèi)添加混凝劑，由于混凝劑是電解質(zhì)的，在廢水中可形成膠團(tuán)與膠體物質(zhì)可產(chǎn)生中和反應(yīng)，形成絨粒沉降。混凝沉淀處理效果較好，配套設(shè)施簡(jiǎn)單，管理運(yùn)行方便。

由于出水含細(xì)菌、病毒、寄生蟲以及色度等，采用次氯酸鈉作為氧化劑進(jìn)行接觸氧化消毒，同時(shí)保證出水色度指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放，具有殺菌效果可靠、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。

2.3 防腐保溫與除臭設(shè)計(jì)

首先為防腐設(shè)計(jì)：可使用埋地管的三油二布防腐措施，架空管道涂油漆來(lái)進(jìn)行防腐處理。同時(shí)還可以在IC 厭氧反應(yīng)器的內(nèi)部使用環(huán)氧樹脂三布五油的防腐措施來(lái)開展工作；其次為保溫設(shè)計(jì)：IC 厭氧反應(yīng)器的罐體可以使用100mm 巖棉+0.5mm 彩鋼板來(lái)進(jìn)行保溫；最后為除臭設(shè)計(jì)：在調(diào)節(jié)池內(nèi)的攪拌設(shè)備可使用潛水?dāng)嚢铏C(jī)，這種方式不僅可以達(dá)到均質(zhì)目的，還可以使中藥提取類廢水氣味不會(huì)擴(kuò)散。同時(shí)還應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行密封處理，以免廢水氣味外溢對(duì)環(huán)境造成污染。針對(duì)于IC 厭氧反應(yīng)器高度一般在24m～30m 左右，這樣的高度不會(huì)對(duì)污水處理站環(huán)境帶來(lái)影響。

3 中藥提取類廢水處理工藝調(diào)試運(yùn)行情況

在調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)充分注意如下事項(xiàng)：（1）保證進(jìn)水水量及濃度的穩(wěn)定：應(yīng)充分利用綜合調(diào)節(jié)池，將水量及濃度調(diào)配穩(wěn)定，避免對(duì)系統(tǒng)造成沖擊；（2）保證系統(tǒng)內(nèi)的厭氧微生物的量，確保生物量足夠，從而保證厭氧處理效率；（3）確保厭氧進(jìn)水水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)均衡。制藥廠廢水存在進(jìn)水濃度高，波動(dòng)大，色度深，可生化性較差等特點(diǎn)?？稍谡{(diào)節(jié)池內(nèi)投加一定營(yíng)養(yǎng)源（C源、N 源等），確實(shí)進(jìn)水C：N：P=100～500：5：1；（4）進(jìn)水pH 的控制，厭氧系統(tǒng)適宜pH 范圍為6.8～7.5，宜將進(jìn)水pH 調(diào)至7.0 左右后穩(wěn)定進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)；（5）冬季溫度的控制。冬季氣溫較低，厭氧微生物隨著環(huán)境溫度降低，其活性也有所下降，故在冬季，可采取額外（廠區(qū)蒸汽余熱）升溫的方式，確保厭氧系統(tǒng)溫度（30℃～33℃）。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合全文，在對(duì)中藥提取類廢水處理時(shí)，當(dāng)前較為成熟的方案為化學(xué)與生物處理技術(shù)，在不斷改良和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)改良后形成改良厭氧+接觸氧化工藝+混凝沉淀工藝，并且配合先進(jìn)與節(jié)能設(shè)備可以使得處理工藝更好地發(fā)揮出環(huán)保作用，既可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)還可以降低成本投入和減少運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)而為企業(yè)發(fā)展與環(huán)保經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)，全面實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益以及社會(huì)效益的統(tǒng)一。