中药生产废水高效处理技术应用研究

李锐敬，周文栋

（广州市环境保护工程设计院有限公司，广州 510115）

截至2019 年年末，我国医药行业规模以上企业数量达到7382 家，每年产生数亿吨制药废水[1]。制药废水往往存在有机物浓度高、污染物成分复杂等特点，是一种难降解的工业废水[2]。本文以某中药制药厂废水处理工程项目为例，详细阐述了该工程采用的工艺技术、关键设计参数及运行效果，并分析了工程实际运行成本，以期为未来制药废水治理技术研究与应用提供借鉴和参考。

1 制药废水处理规模

该工程中药生产废水主要为在药材洗泡、蒸、煮、炮制等过程中产生的废水，包括车间提取废水（高浓度废水，COD 为10 000—15 000mg/L）和药材粗加工及饮片车间生产废水（低浓度废水，COD 为500—600mg/L）。废水有机污染物种类复杂，含大量药渣漂浮物，水质色度高[3]。该工程设计处理规模为500m3/d（高浓度废水300m3/d、低浓度废水200m3/d）。

2 设计进水水质及排放标准

该工程生产废水进行处理后出水水质满足广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB 44/26—2001）第二时段三级标准后，经管网进入园区污水处理厂进行处理。设计进水水质及排放标准见表1。

表1 进水水质及排放标准

3 制药废水处理技术

3.1 预处理

高浓度和低浓度生产废水均采用“一级格栅+沉渣池+二级格栅”预处理工艺去除大粒径的悬浮物、泥沙等固体杂质，然后进入调节池均质均量。其中，高浓度废水进入高浓度调节池后，通过投加氢氧化钠（NaOH）将水质pH 调至中性或弱碱性。

3.2 高浓度制药废水厌氧处理

经调节池处理后，高浓度废水先经过板式换热器与冷却塔进行间接换热，使水温由50℃—70℃降至35℃—40℃后，再泵入IC 厌氧反应器进行处理，通过厌氧反应，经水解、酸化、产酸、产甲烷四个阶段，大部分有机物得到降解或去除，为后续的好氧处理创造了条件[4]。厌氧反应器处理后产生的污水自流至厌氧沉淀池进行泥水分离，再进入混合池；厌氧反应器处理后产生的污泥经泵回流至污泥浓缩池。

污水先经降温处理再进入IC 厌氧反应器，可避免水温过高造成厌氧菌失活，同时IC 厌氧反应器可将污水中大分子有机物降解为小分子有机物，以备下一步处理。

3.3 混合废水缺氧+好氧+混凝处理

经厌氧处理的高浓度废水与经预处理的低浓度废水，在混合池充分混合均匀，从而保证了后续生化系统的稳定性。废水先后进入缺氧池和接触氧化池进行处理，分别在缺氧和有氧的状态下进行生化降解，达到去除大部分有机污染物的目的。接触氧化池出水进入生化沉淀池分离污泥悬浮物，污泥经泵回流至缺氧池或排至污泥浓缩池，其出水自流至混凝池，混凝后进入物化沉淀池，从而进一步去除废水中CODCr、SS等污染物。废水处理工艺流程见上图。

工艺流程

4 主要构筑物及设计参数

主要构筑物设计参数见表2。

表2 主要构筑物及设计参数

4.1 工艺技术特点

（1）该工程的高浓度废水在高浓度调节池内均质均量后，先进行冷却降温处理，使水温降至35℃—40℃后再进入厌氧反应器，可避免水温过高造成厌氧菌失活。

（2）该工程高浓度废水有机污染物含量相对较高，浓度变化较大，但生化性极佳，厌氧处理工艺采用IC 厌氧反应器，其具备耐高负荷冲击、适应能力强、容积小、占地省、运行稳定的优势[5]，可保证后续的缺氧+好氧处理的稳定运行。

（3）好氧工艺采用的接触氧化池具有容积负荷大、操作管理方便、处理效率高、运行费用低等特点。考虑到该工程废水的特点，增设了缺氧段通过反硝化作用进行脱氮，从而实现废水的高效脱氮除磷。

4.2 运行成本

系统直接运行费用主要包括电费、药剂费、水费及人工费。工程日工作电耗为1868.66kW·h，电费取功率因子0.6，则吨水电费为2.24 元；每天消耗水量约4t，水费按3.15 元/t 计，自来水费用为12.60 元/t，则吨水水费为0.03 元；人工工资按800 元/d，处理每吨水的人工费用为1.6 元；药剂费为601.46 元/d，吨水成本为1.20 元。

5 结语

该项目针对高浓度及低浓度中药生产废水，分别采用“厌氧+缺氧+好氧”以及“缺氧+好氧”两段工艺技术，将厌氧处理后的高浓度废水与预处理后的低浓度废水混合后进行缺氧+好氧处理，节省了工程建设成本，实现了中药生产废水的高效脱氮除磷，有效降低了废水的SS 及色度，混合废水经处理后，出水可满足广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB 44/26—2001）第二时段三级标准，吨水运行成本为5.07 元，制药废水处理效果显著、经济效益较高，有良好的应用前景。