“水解酸化+接触氧化”工艺在小型企业中成药废水处理中的应用

刘群

0 引言

在中成药的生产提取过程中，会产生大量的工艺废水，其污染物主要是从药材中煎出的包括糖类、木质素、生物碱、蛋白质、色素及它们的水解产物等成分。COD、BOD和色度是制药废水主要的污染物，其次是悬浮物和氨氮等［1］。由于生产不同药物品种和使用不同的生产提取工艺致使所产生的废水水质及水量存在很大的差别，经常波动，极不稳定，难于处理。

1 工程概况

1.1 废水来源与性质

贵阳三源药业有限公司的中药生产废水包括中药原料浸泡废水、提取车间清洗蒸煮罐产生的废水以及地面冲洗水，处理的废水为15 m3/d，构筑物处理量按1 m3/h设计。废水水质情况见表1。

表1 中成药制药废水水量及进水水质

设计处理后出水执行GB 8978—1996《污水综合排放标准》医药原料药二级标准(表2)。

表2 设计出水水质

1.2 工艺流程

针对以上处理要求，结合该公司排放的废水可生化性较好，但间歇排放，水质水量波动大等水质特点，选择“水解酸化+接触氧化”主体工艺对废水进行处理。设计处理工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

贵阳三源药业有限公司的制药废水先进入污水处理站格栅池，格栅池内设有人工格栅和细格网，去除污水中较大的漂浮物后自流进入调节池，使污水水质与水量均和，再由污水提水泵提升进入水解酸化池。在池中水解酸化菌作用下，制药废水中的难降解大分子有机物转变为易降解小分子有机物。水解酸化池出水自流进入接触氧化池，在鼓风供氧的条件下，利用好氧微生物(优势菌)对复杂的有机物进行分解，转化为稳定无害的无机物如CO2、H2O等。接触氧化池出水与投加在集水堰槽的混凝药剂聚合氯化铝(PAC)混合后进入竖流沉淀池进行沉淀，利用PAC絮凝去除污水中的小颗粒悬浮物和微生物残骸。竖流沉淀池出水经过滤器过滤后排放。

2 工程调试与运行

2.1 微生物膜培养

应贵阳三源有限公司要求，缩短培养时间，活性污泥的培驯采用接种培驯法，接种污泥取自贵阳市新庄污水处理厂的干化污泥，含水率在60%左右，主要投加在水解酸化池和接触氧化池。由于进水所含氨氮和磷的浓度较低，因此在投加干污泥若干天后，以BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加氮源和磷源，同时在调节池中注入约1/3池清水，稀释污水浓度。水解酸化池引入风管起搅拌作用，接触氧化池利用回转式鼓风机连续鼓风闷曝。

由于调试期间正值夏季，天气较炎热，加上原始设计上未考虑水温这个影响因素，以致于微生物菌膜一直未能培养成功。经与贵阳三源药业有限公司沟通后，将格栅池收集的废水经水泵提升至生产车间房顶(做过防渗处理)自然散热，使水温有所降低之后再自流进入调节池。经过散热处理后，水温在28～38℃，适宜微生物的生长与繁殖。重复以上调试步骤，当水解酸化池和接触氧化池出现活性污泥絮体时，停止曝气，排放一部分水解酸化池和接触氧化池的上清液，并投入相同量的制药废水，进入下一个周期运行。制药废水水量占总进水量的比例由25%逐步提升至100%，以达到驯化微生物的目的。约1个月后，经微生物镜检，发现在填料上已形成较好的生物膜，工程投入正式运行。

2.2 运行效果

贵阳三源药业有限公司污水处理工程经过3个多月的调试运行后，各项出水水质指标均达到排放标准，于2011年12月申请并通过了当地环保部门的监测验收。环境保护监测站的监测结果见表3。

表3 水质监测结果

3 讨论

(1)水解酸化池利用水解酸化菌将废水中高分子有机物转化为易被微生物降解的可溶性低分子，提高后续接触氧化池进水的可生化性，降低有机物负荷，缩短接触氧化池的接触反应时间，同时水解酸化池可在不耗能的情况下去除30%左右的COD，达到节能的目的，降低工程投资和运行费用。台明青等的研究表明:经水解酸化池的微生物作用后，不溶解有机物转变为溶解态有机物，使BOD5/COD系数从0.31提高到0.45，提高了45%［2］83。

(2)国内有很多采用“水解酸化+SBR”工艺处理中小型企业中成药废水的工程实例［3-4］。万金保和侯德印采用“水解酸化+SBR+接触氧化”工艺处理制药厂生产过程中产生的丁提废水和虫草废水，处理水量2 000 m3/d，进水COD约4 000 mg/L。监测结果表明，出水各项指标符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》二级标准［5］。台明青等采用“水解酸化+接触氧化”工艺处理中药废水，结果表明:该工艺处理中药废水可使出水达到GB 8978—1996表2中二级标准要求，且水解酸化工段是该工艺的关键［2］85。SBR法又称序列间歇式活性污泥法，自动化管理程度高，运行控制复杂，且峰值需氧量高，因此结合贵阳三源药业有限公司制药废水的水量与水质实际情况，本工程采用“水解酸化+接触氧化”工艺。

(3)“水解酸化+接触氧化”法处理中小企业中成药废水是可行的，其运行效果稳定，可达标排放，出水水质良好。经检测，贵阳三源药业有限公司污水处理站出水中各项污染物指标pH、COD、BOD、SS和色度均达到GB 8978—1996中医药原料药二级标准限值，同时也满足了贵阳市环境保护局的环保要求。

［1］祝坚.中药废水污染特点和处理研究进展［J］.能源环境保护，2007，21(5):15-17.

［2］台明清，赵艳芳.水解酸化+接触氧化工艺处理中药废水工程［J］.水处理技术，2007，33(2):83-85.

［3］王健.水解酸化-SBR工艺处理中药制剂生产废水［J］.科技成果管理与研究，2010，41(3):54-57.

［4］金卫兵，王磊，任玲娟.水解酸化-SBR工艺处理中小型企业中药废水［J］.河南机电高等专科学校学报，2011，19(3):33-34.

［5］万金保，侯德印.水解酸化-SBR-接触氧化工艺处理制药废水［J］.给水排水，2006，32(9):43-45.