中药类制药废水化学混凝强化除磷研究

周玉娇，赵 刚

(1.四川化工职业技术学院，四川泸州，646000；2.泸县环境监测站，四川泸州，646000)

制药废水组成复杂，有机物种类多、浓度高、毒性大、色度深、含盐量高等特点[1]，是国内外难处理的高浓度有机废水之一[2,3]。某中药类制药企业生产废水采用生物法处理，出水pH值、SS、BOD5、CODcr、氨氮等指标满足《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB21906-2008)要求，但出水总磷浓度超过排放限值0.5mg/L。

单一的生物除磷工艺难以使水质达标[4]。为解决生物除磷工艺的局限性，将化学除磷作为生物除磷的补充[5,6]。化学除磷运行稳定、见效快、可控性好，适用多种类型废水[5]。吴吉远[7]、戴炜豪[8]在生活污水处理厂生化池出水口投加除磷剂使污水总磷浓度达标排放。白酒生产废水处理也采用了化学除磷[9]。

本研究对中药类制药废水处理站进行工程改造，在生化池后增加化学除磷装置。混凝剂数量繁多[10]，制药废水的成分和浓度有差异[11]，不同药剂对污水的适用性有差异。本项目选用硫酸铝、三氯化铝和三氯化铁作为除磷药剂，根据制药废水经处理后出水总磷浓度确定最适除磷药剂及其最佳投加量。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验用水取中药类制药企业污水处理站生化池出水口排水。

采用硫酸铝(购自衡阳市建衡实业有限公司)、三氯化铝(购自广州环胜化工科技有限公司)和三氯化铁(购自济南鑫盛达化工有限公司)三种工业级试剂作为混凝剂。

1.2 试验方法

1.2.1 实验室试验

将硫酸铝、三氯化铝和三氯化铁配制成10g/L的溶液，取适量水样，加入适量的混凝剂，搅拌5秒混合均匀，静置10min，测定上清液总磷浓度。

1.2.1 工程试运行

根据实验结果选择适宜混凝剂投入工程试运行，在生化池出水口管道中加入配制的混凝剂溶液，并经管道混合器搅拌混匀后，经过砂滤池沉淀后排水。取砂滤池出水进行总磷浓度测定。

1.3 分析方法

总磷采用钼酸铵分光光度法测定。

2 实验结果

2.1 实验室小试不同混凝剂除磷效果

取水样300mL若干置于烧杯中，选用硫酸铝、三氯化铝和三氯化铁作为混凝药剂，混凝药剂投加量分别为0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L，实验结果表明：混凝剂硫酸铝、三氯化铝和三氯化铁对中药类制药企业污水有一定除磷作用，在投加足够量的混凝剂后，中药企业制药废水中总磷浓度小于0.5mg/L限值。在满足排放标准总磷限值0.5mg/L要求的前提下，最小混凝剂投加量和出水总磷浓度情况为：三氯化铝投加量为0.4g/L时，出水总磷浓度为0.44mg/L；三氯化铁投加量为0.3g/L时，出水总磷浓度为0.41mg/L；硫酸铝投加量为0.5g/L时，出水总磷浓度为0.48mg/L。实验室试验结果如图1所示：按混凝剂投加量和除磷效果比较，最佳混凝药剂是三氯化铁，其次是三氯化铝，再次是硫酸铝。

图1 三种混凝剂不同投加量除磷效果

2.2 实验室中试不同混凝剂除磷效果

取水样1.5m3置于实验室中试反应池中，选择混凝剂三氯化铝和三氯化铁进一步实验以确定适用于药废水的最佳混凝剂和投加量。实验结果如图2所示：三氯化铝投加量为0.325mg/L时，处理后中药废水中总磷浓度为0.48mg/L；三氯化铁投加量为0.250mg/L时，处理后中药废水中总磷浓度为0.495mg/L，满足排放标准总磷限值0.5mg/L。投加混凝剂三氯化铝和三氯化铁处理中药废水使总磷达标的情况下，三氯化铁投加药量更少，因此选择三氯化铁投入工程试运行。

三氯化铁投加量为0.250g/L时，处理后中药废水中总磷浓度为0.495mg/L，总磷去除率为88%；三氯化铁投加量为0.275g/L时，处理后中药废水中总磷浓度为0.43mg/L，总磷去除率为89%。为使出水总磷浓度稳定达标，三氯化铁投入工程试运行时确定的投加量为0.275g/L。

图2 混凝剂三氯化铝和三氯化铁不同投加量除磷效果

2.3 工程试运行除磷效果

中药类制药企业污水处理站在生化池后接入加药装置，通过计量泵定量投加0.275g/L混凝剂三氯化铁，经管道混合器搅拌混合后，经过砂滤池过滤后排水。出水水质中总磷浓度为0.45mg/L小于总磷达标限值0.5mg/L。

3 结论

某中药类制药企业污水处理站在生化池后接入加药装置，通过化学药剂强化处理生化池出水中含磷物质，在生化池后端安装混凝剂三氯化铁加药装置，通过计量泵定量投加0.275g/L混凝剂三氯化铁，经管道混合器搅拌混合后，经过砂滤池过滤后排水。生化池出水总磷浓度4mg/L，经混凝剂三氯化铁强化除磷后，出水水质中总磷浓度为0.45mg/L，满足《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB21906-2008)，总磷达标限值0.5mg/L。该中药类制药企业污水处理站工艺改造项目旨在为其他中药类制药企业污水处理中总磷超标项目提供借鉴作用。