某中药厂废水处理工艺设计

吴 奇

(大连理工加华环境科技有限公司，辽宁 大连 116000)

中药厂的生产废水组成比较复杂，一般包括药材的清洗废水、含醇废水、浓缩废水、口服液瓶清洗废水、地面清洗废水和设备清洗水等[1]。主要污染物为各种天然有机污染物，如多糖类、蒽醌类、生物碱、木质素等[2]，可生化性较好[3]，属于易生物降解污染物质，不含影响生化处理的抗生素。

以本溪高新技术产业开发区某中药厂新建500m3/d污水处理工程为例，设计出符合排放标准、技术安全可靠、运行成本低的中药厂生产废水处理方案，为同类厂家废水处理提供实例参考。

1 基础数据

1．1 废水处理量

废水的处理量为：Qd=500m3/d Qh=21m3/h

1．2 进水水质

经实地取样检测，其进水水质见表1。

表1 综合废水进水指标

1．3 出水水质

该中药厂位于辽宁省本溪市，废水经处理达标后直接排入地表水，废水排放浓度执行《辽宁省污水综合排放标准》(DB21.1627-2008)中表1标准，其中上述标准未做规定的污染因子执行《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB21906-2008)中表2标准要求，见表2。

表2 出水水质指标 (单位：mg/L)

2 废水处理方案设计的依据及原则

2.1 处理方案设计的依据

废水处理方案设计依据废水进水指标和国家有关的设计规范或标准。

主要的设计规范和标准为：《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2016)、《中华人民共和国水污染防治法》(主席令〔2017〕第70号，2018年1月1日实施)、《辽宁省污水综合排放标准》(DB21.1627-2008)。

2.2 处理方案设计的原则

根据中药厂的实际情况，选用既能满足对污水水质的处理要求，又占用土地比较少，投资比较省，并且运行费用低的处理工艺。

根据实际运行情况，尽量选择自动化程度高的设备、设施，提高系统的使用效率，降低运行成本。

注意废水处理工艺自身的环境保护问题，避免运行过程中可能产生的噪声、气味等对周围环境的影响。

选用的设备、设施要先进，并且运行稳定。

3 污水处理方案流程

依据中药废水水质特点和处理规模，此次工艺流程采用“水解酸化+SBR”的组合工艺进行废水处理。

水解酸化是利用厌氧微生物在无氧条件下，以污水中的有机污染物为营养物质，通过自身的生命代谢活动将污染物分解、酸化成小分子有机酸。SBR (Sequencing Batch Reactor)是序批式(间歇)活性污泥法的简称，它和生物接触氧化都是常见的好氧工艺，SBR工艺流程简单、造价低，主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，布置紧凑、占地面积省，本次设计的流量和剩余污泥量小，适合采用SBR工艺。

工艺流程如图1所示。

图1 废水处理工艺流程

3.1 格栅

为保证提升泵房与后续构筑物能够正常运行，不被阻塞，需设置格栅确保除去污水中较大的悬浮物。格栅设计最大流量Qmax=0.0064m3/s，栅条宽s=10mm，过栅流速υ1=0.5m/s，格栅的安装角度α=45°，格栅的间隙宽度e=20mm，格栅总宽600mm，格栅槽总长度4m。

3.2 调节池

水量、水质、污水pH值、水温都是调节池工作范围。由于污水的水质和水量会随时间发生很大变化。管道和随后的结构需要正常工作，以避免高峰流量和浓度的污水的影响。调节池起着关键的作用。调节池长宽为3m×3m，总池深4m，沿对角线设置两台搅拌器，使水质均匀混合。

3.3 水解酸化池

水解酸化是厌氧消化过程，水解酸化池内将废水中的非溶解态有机物转变为溶解态有机物，即将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。

水解酸化池设计长宽为5m×4.2m，池深5m，总容积105m3，废水停留时间4h。

3.4 SBR池

SBR池由曝气池(SBR反应器)、曝气装置、上清液、排出装置(滗水器)等组成。经过水解酸化处理的废水进入SBR反应池，与反应池内的活性污泥充分接触，经过厌氧、缺氧、好氧等过程，有机物浓度可以大大降低。

每个运行周期包括5个阶段：进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置。其中进水时间TI=2.0h，曝气时间(反应时间)TA=6.0h，沉淀时间TS=2.0h，排水排泥时间TD=2.0h，一个周期需要12h，每天运行2个周期。

排水比1/4。曝气池6组，每组长宽为7m×5m，池深5m，每组容积175m3，总容积1 050m3。

设计管道内的水流的最大流速为0.88m/s，进水管道选用DN200的管道送入SBR反应池。在SBR池进水管上设置电动阀门，有利于对每池的进水量进行控制，进水管直接将废水送入曝气池内。SBR池采用旋转式滗水器出水，出水总管管径为DN1200。

排泥系统采用穿孔泥管，直径DN200，沿池的长度布置，孔间距为0.5m，孔眼方向向下，孔的直径为20mm，与水平角度为45°，排泥管间距3m，共6个，总管道直径DN600。

3.5 污泥浓缩池

污泥浓缩池被设置以减少污泥的水含量，并减少污泥的体积，以节省污泥处理成本和减少污泥处理的负担。污泥浓缩是通过压缩污泥的间隙水。尽管浓缩污泥是在外观上与糊相似，但仍具有流动性。

浓缩池为圆形，直径3m，池深4m。3个出水口，第一个和最高水位距离0.5m，第二个出水口和最高水位距离1.0m，第三个出水口和最高水位距离1.8m，设计管径DN80。

3.6 带式压滤机

带式压滤机是压带机的过滤器。脱水过程包括4个阶段：预处理，重力脱水，楔形区预加压脱水和压榨脱水。选用1500型带式压滤机对污泥进行脱水，脱水后的泥饼含水率65%。处理后的泥饼直接做生活垃圾处理。

4 处理效果及运行费用

4.1 处理效果

经过以上废水处理工艺，处理后的废水各项指标都达到了要求，结合企业例行监测数据，其综合废水处理效果见表3。

表3 废水处理效果

4.2 投资预算及运行费用

总投资=土建工程+设备估算≈210+130=340万元

年运行费用=年电费+员工年工资+年水费+年污泥处理费+年设备维护费+其他费用=30.11万元

年废水量为500×365=182 500m3

经计算，运行费用为301 100÷182 500=1.65元/m3，运行费用较低。

5 结论

本次中药厂废水处理工艺设计以本溪市高新区某中药厂新建500m3/d废水处理工程为例，根据水质特点和处理规模，采用“水解酸化+SBR”的组合工艺，处理后的出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准的要求，为相似情况的中药厂废水处理工程提供实例参考。