中药生产废水生化处理工程设计.pdf

中药生产废水生化处理工程设计 ＊ 胡晓林 1 李东伟 2 刘红兵 1 1. 重庆工商大学, 重庆 400067; 2. 重庆大学资源及环境科学学院, 重庆 400044 摘要 采用二相厌氧-接触氧化-BAF 工艺处理中药生产废水, 废水处理规模为 150 m3 d, 进水中 COD 为6 000 mg L, BOD5为2 700 mg L, SS 为 310 mg L, 出水满足GB8978 -1996 一级排放标准, 工程投资和运行费用较低。 关键词 中药废水 二相厌氧 接触氧化 ＊重庆市自然科学基金 CSTC, 2005BB7253 。 0 引言 在中成药的生产提取过程中, 生产工艺产生大量 的废水 ,造成环境污染 , 使得中成药产业的发展受到 制约。因为中成药的生产废水 , 与其他类的工业污 水、 废水在水质和污染物成分方面有很大的差异, 采 用常规的厌氧-好氧法等技术进行处理 ,很难达标 。 1 工程概况 水溶法中药的生产过程主要包括洗药、 煮提和制 剂3 个步骤 。废水主要来自原料的洗涤水 、 原药煎汁 残液和地表面的冲洗水。 经成分分析 ,中成药生产废水中主要含有各种天 然有机污染物, 主要成分有糖类、 甙类、蒽醌、木质素、 生物碱、 鞣质、 蛋白质 、 色素及它们的水解产物 。废水 中水质水量变化系数较大, 其中, COD 最高可达 20 000 mg L, BOD5最高可达8 000 mg L 。 本次处理工程设计处理能力为 150 m 3 d, 其污染 物的含量和控制标准见表 1。 表 1 废水水质及排放标准mg L pH 除外 污染物平均含量排放标准 COD6 000100 BOD5 2 70020 SS31070 NH 4- N 21 TP15 pH66～ 9 2 工程主体工艺流程 在工艺流程确定的过程中 , 主要考虑以下几条 原则 1 中药生产废水含有机质多, 浓度、色度高, 同 时废水排放要求较高 ; 2 中药生产废水可生化性较好 ,易于生物降解 ; 3 本工程要求低运行成本 。 根据上述原则 , 确定采用图 1 所示的处理工艺 流程 。 图 1 中药废水生化处理工艺流程 生产工艺废水通过格栅池进入污水处理段调节 池,调节水质水量,在絮凝剂的作用下,去除废水中的 悬浮物和胶体物质等污染物, 降低后续处理单元的工 作负荷。经泵定量提升进入二相厌氧反应器 ,在厌氧 微生物的作用下 ,将废水中的各种复杂有机物分解转 化成小分子有机物 ,甲烷和二氧化碳等物质 ,剩余污 泥进入污泥沉淀池 。消化后的废水再进入接触氧化 池,与附着在生物填料上的好氧微生物进一步作用, 去除剩余的有机物, 部分随水流带出的悬浮物在斜管 沉淀池中沉淀去除, 出水再经过生物陶粒反应器 BAF 曝气生物滤池 后废水达标排放 。调节池 、 厌氧 接触池、 接触氧化池及沉淀池的剩余污泥通过污泥泵 进入污泥储存池 ,加入絮凝剂后, 经过板框压滤机脱 水处理后运走 。滤液回流到调节池进行循环处理。 具体分为如下 3 个阶段 1 废水物理处理阶段 。废水流经细隔栅池, 有 79 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 效去除细小纤维素等不溶性悬浮物 ,减轻后续生化处 理的负荷 ; 同时 ,考虑到中成药生产废水排放的不连 续和水质变化大的特点, 在细隔栅池的后面设置了 1 个调节池 ,以均衡水质水量,便于后续的处理 。 2 废水生化处理阶段 。经物理处理后的废水, 流入二相厌氧反应器中, 进行厌氧反应处理 。废水 中,有机污染物结构比较复杂 ,不宜生物降解 ,例如单 宁、 甙类、蒽醌、生物碱等 。 水解酸化阶段作为不完全厌氧过程 ,并没有直接 降低废水中COD及 BOD5,而是使废水中结构复杂的 大分子有机物降解转变成结构简单的小分子有机物, 使它们易于生物降解 。同进水相比 ,水解酸化阶段其 COD并没有降低, 而是 pH 值降低 ,挥发有机酸升高, BOD5 COD值提高。因此, 二相厌氧工艺的引入 , 使 废水中难降解的污染物变为易降解的污染物 ,改变了 废水的可生化性 , 为后续好氧生物降解提供了保证。 在这一过程中, 采用了自行设计的二相厌氧器 。在设 计中利用了水力自流作用, 使废水进出反应器时, 无 需外加动力。 采用二相厌氧 -好氧组合工艺处理高浓度中药 有机废水, 要保证最后出水水质, 仍是好氧阶段起决 定性的作用 。在该项工程中 , 好氧处理采用了接触 氧化法 ,选用了供氧能力大 、 氧利用效率高的导流式 机械曝气机进行阶段曝气, 曝气机的开启与停止, 均 是根据废水中的 DO 浓度自动实行在线控制, 取得良 好效果。通过现场测定, 曝气池内残余溶解氧在 1. 5～ 2. 5 mg L。 为确保出水水质 ,经二沉后的废水再经过生物陶 粒反应器 BAF 曝气生物滤池 深度处理后达标排放 。 3 二沉阶段 。向好氧反应器处理排出的废水中 投入微量絮凝剂 ,使废水中的悬浮物在絮凝剂的作用 下,经斜管填料进行最后沉淀 。 3 主要构筑物简介 1沉淀池 采用钢筋混凝土平流式沉淀池 1 座, 地下式, 置 于厂区绿化带下 ,既不影响厂区美观,又具保温功效, 同时由于生产排水不均匀 ,可兼有调节池功能 。水力 停留时间 4 h ,尺寸为 6 m 1. 5 m 3 m 。 2二相厌氧反应器 采用钢筋混凝土结构 ,中温消化。产酸反应器有 效容积为 140 m 3 , COD 容积负荷率 6. 4 kg m 3d , BOD5容积负荷率 2. 89 kg m 3 d 。产甲烷反应器容 积为 260 m 3 , COD 容积负荷率 2. 4 kg m 3d , BOD 5 容积负荷率 3. 2 kg m 3d 。 3接触氧化池 采用矩形钢筋混凝土结构 , 内设 PE 半软性填 料, 有 效 容 积 80 m 3 。 COD 填 料 体 积 负 荷 1. 3 kg m 3d ,BOD 5填料体积负荷 1. 1 kg m 3d 。采用 清华同方生产的导流式机械曝气机 2 台 , 1 用 1 备。 单台溶氧量 8 kg h,配套电机 4 kW 。 4二沉池 采用斜管填料沉淀池 ,水力停留时间 1. 2 h 。 4 主要技术经济指标 1总投资概算 废水处理站工程总投资 52 万 元,折合单位废水投资为3 466元 m 3d 。 2运行费用 动力费、 人工费合计为0. 84元 m 3 。 3工程运行结果 工程经4 个月调试后, 环境监测单位对工程出水 进行监测, 结果为 COD 60. 7 mg L ; BOD518. 8 mg L ; SS 17. 7 mg L ; pH 7. 43; 色度 7倍。 5 结论 中药废水成分复杂, 可生化性好 。工程运行结果 表明采用二相厌氧 -接触氧化-BAF 工艺处理中药 废水效果较好, 能有效去除中药废水中的多种有机污 染物 。整个处理工艺系统 COD、BOD5的去除率稳定 在 98 以上 , 对废水流量、有机负荷的抗冲击能力 强,不易发生污泥膨胀,系统稳定性好。 厌氧菌对温度比较敏感, 在温度较低时, 活性降 低甚至死亡 ,因此冬季运行时需对 UASB 反应器进行 加温, 可以利用反应器产生的沼气作为能源提供温 度,使资源得到充分利用 。 参考文献 [ 1] 唐受印, 戴友芝, 等. 水处理工程师手册. 北京 化学工业出版 社, 2000 [ 2] 金志刚. 污染物生物降解. 上海 华东理工大学出版社, 1997 [ 3] 王家玲. 环境微生物学. 北京 高等教育出版社, 1998 [ 4] 于尔捷, 张杰. 给水排水工程快速设计手册 排水工程 . 北京 中国建筑工业出版社, 1997 作者通信处 胡晓林 400067 重庆工商大学科技开发总公司 电话 023 62768555 E -mail hxl420163. com 2007- 11-09 收稿 80 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 RESEARCH ON ADSORBING Cd2IN WATER BY GRANULAR RED MUD Ren Shaojuan Wang Yanqiu 70 Abstract This study puts forward a new to prepare granular red mud GRMand uates its potential use to remove cadmium ions from aqueous solutions as a low -cost adsorbent. The high capability to remove cadmium completely at low concentrations, high adsorption capacity in batch and column adsorption and fine reversibility to be regenerated rapidly for 4 cycles indicate that granular red mud can be used in heavy metals adsorption as an upgraded product for powdered red mud adsorbents. Keywords granular red mud, cadmium and adsorption LEACHING HAZARDNESS OF THE HEAVY METALS FROM CEMENT-SOLIDIFIED SLUDGE Dong Xingling Zhang Huyuan Wang Jinfang et al 74 Abstract The sludge solidifiedby cement can be reused asbuilding materials for geotechnical engineering. This paper analyzes the leaching hazardness of heavy metals from the solidified sludge as affected by pH, Eh and microorganism activities.Research results showed that the leaching toxicity of its has been decreased. Keywords sludge, solidification, heavy metal and leaching toxicity RESEARCH ON MECHANISM OFMICROBES IN NITRIFICATION STAGE OF COKING WASTEWATERJin Wenjie Qi Meng Zhang Qi et al 76 Abstract The process of Nitrification -Anaerobic Ammonium Oxidization was used to remove NH 4-N from coking wastewater, the nitrificationwas mainly studied in this article.Nitrification had been achieved by the of suspended activated sludge or of the biofilm. Research on mechanism of the microbeswas done during the nitrification stage by comparing the process of the suspended activated sludge with that of the biofilm. The results proved that the ammonia -oxidation bacteria were the dominant strain in the suspended activated sludge process, and nitrification had been achieved by them, and the nature of reaction was shortcut nitrification; In the biofilm process, the nitrification reaction was achieved by ammonia -oxidation bacteria, nitrition oxidation bacteria and denitrification bacteria, the nature of reaction was simultaneous nitrification and denitrification. The reaction path of the suspended activated sludge process was shorter than the biofilm process, but the biofilm process sustained higher ammonia loading rate than the suspended activated sludge process. Keywords coking wastewater, nitrification, denitrification,ammonia -oxidation bacteria, denitrification bacteria and nitrite oxidizing bacteria ENGINEERINGDESIGNOFBIOCHEMICALTREATMENTOFWASTEWATERFROM PRODUCTIONOF TRADITIONAL CHINESE MEDICINES Hu Xiaolin Li Dongwei Liu Hongbing 79 Abstract Traditional Chinese medicine manufacturing wastewater was treated by two -phase anaerobic -contact oxidation -BAF process with treating scale of 150 m3 d. The influent quality was as below COD6 000 mg L, BOD52 700mg L and SS310 mg L. The effluent qualtty reached the first class discharge standard of GB8978 -1996. Further more, its engineering investment and operation fee were lower. Keywords traditional Chinese medicine, tow-phase anaerobic and contact oxidation process PRETREATMENTOF LANDFILL LEACHATEWITH ANAEROBIC SEQUENCINGBATCH REACTORYue Xiuping Fu Meihong Gong Zhenqiang 81 Abstract Anaerobic pretreatment of municipal landfill leachate was uated using lab-scale anaerobic sequencing batch reactor ASBR at 30～ 35 ℃. The following conclusionswere drawnfrom the study ASBR hadbetter COD removal rate when COD and OLR were higher relatively; higher COD removal rate could be got in larger HRT at the similar OLR conditions;larger COD removal rate corresponded to bigger tF tRwhen OLRwas lower. At higher OLR the resultwas opposite; COD removal rate was evidently decreasedwith the increase in NH 4-N COD of influent. The COD SO2- 4 was ranged from 5. 52to 11. 41, the sulfate reduction efficiency could reach to 77, so there was not only methane production but also sulfate reduction in ASBR. Keywords landfill leachate, anaerobic sequencing batch reactor ASBR , COD, NH 4-N and COD SO 2 - 4 APPLICATION OF SCREW PRESS DEWATERER INWASTEWATER TREATMENT Ren Tie Sun Xiao Zhang Xiaodong 84 Abstract It is introduced the selection of the technical conditions of a screw press dewaterer and the check of its running effect, it is concluded that the screw press dewaterer can be used to dispose remaining sluge instead of frame pressfilter system, and the application has good prospects. Keywords screw press dewaterer, wastewater, sluge and dewater DOMESTICATION AND MICROORGANISMS OF HIGH SALINITY ACTIVATED SLUDGE Yu Deshuang Zhang Yong Leng Dongdong 86 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 2,Apr. ,2008