深水海纳水务集团股份有限公司,广东 深圳 518060
[摘 要] 新疆某药业公司新建污水处理设施一座,设计规模为400m3/d。污水处理性质为生产及生活污水集中处理,主要用于口服固体制剂、中药前处理、中药水提取、甘草渣醇提取和甘草酸单铵盐生产所产生的污水及车间生活污水。采用“复合厌氧+仿自然强化两级AO+平板MBR”处理工艺,水质经处理后达到当地入管网排放标准:COD:≤400mg/L,BOD:≤240mg/L,PH:6-7,悬浮物≤50mg/L,动植物油:≤5mg/L,氨氮:≤15mg/L,总氮:≤30mg/L,总有机碳:≤30mg/L,急性毒性:≤0.07mg/L。
[关键词]中药废水;复合厌氧;仿自然强化;两级AO;平板MBR
中药制药企业由于生产的药物种类和生产工艺不同,所以产生的废水水质及数量也大不相同[1]。本项目污水处理性质为生产及生活污水集中处理,主要用于口服固体制剂、中药前处理、中药水提取、甘草渣醇提取和甘草酸单铵盐生产所产生的污水及车间生活污水。污水水质特点为有机物浓度高、含盐量高、SS高和色度高。新疆地处西北,秋冬后温度低,微生物活性低[2]。低温应对和高盐废水的冲击问题是本项目两大关键需求。本文介绍该污水工程设计及运维情况。
1项目概况
新疆某药业公司主要生产经营范围包括片剂、颗粒剂、原料药等。厂区内新建污水处理设施一座,设计规模为400 m3/d。污水处理性质为生产及生活污水集中处理,主要用于口服固体制剂、中药前处理、中药水提取、甘草渣醇提取和甘草酸单铵盐生产所产生的污水及车间生活污水。水质需达到的当地入管网排放标准:COD:≤400 mg/L,BOD:≤240 mg/L,pH: 6-7,悬浮物≤50 mg/L,动植物油:≤5 mg/L,氨氮:≤15 mg/L,总氮:≤30 mg/L,急性毒性:≤0.07 mg/L。
2工艺设计
2.1 废水排放情况
车间排放水质:COD:5000 mg/L,BOD:2000 mg/L,PH: 6-7,悬浮物200 mg/L,色度:9000,氨氮:11.5 mg/L,总氮:15.5 mg/L,总磷:0.95 mg/L,氯化物:2250 mg/L,氰化物:未检出,总氰化物:0.025 L,汞:未检出,砷:未检出。
实际取样进行了化验分析,经测定,原水调节池内水的电导率10 mS/cm,TDS在7000 mg/L左右,高盐水TDS在2.2万 mg/L左右,经过优化后,可在生化可接受范围内。同时进水总氮较低,出于缺氮、磷的状态。实际运行过程中适当补充氮磷。表1为实际取样测试值。
表1 原水水质污染浓度表(mg/L)
序号 | 类别 | 调节池1 | 调节池2 | 车间水1 | 车间水2 | 酸水1 | 酸水2 | 沉淀池1 | 沉淀池2 |
1 | 电导率 (μS/cm) | 10370 | 10380 | 4850 | 4850 | 34600 | 34600 | 690 | 694 |
2 | COD(mg/L) | 4300 | 4600 | 3200 | 3000 | 62000 | 61700 | 58 | 54 |
3 | pH | 9.953 | 9.950 | 6.754 | 6.755 | 5.705 | 5.697 | 8.289 | 8.283 |
4 | 总氮(mg/L) | 5.7 | 5.1 | 1.11 | 1.65 | / | 15 | 0.41 | 0.52 |
5 | TOC(mg/L) | 906 | 910 | 613.8 | 634.2 | 11000 | 12400 | 78.78 | 80.78 |
2.2 工艺选择
污水水质特点:(1) 污水一般为间歇性排放,水质波动较大;(2) 污水中SS浓度较高,主要是植物类的根茎,微细颗粒及胶体物质等;(3) 污水中CODcr浓度较高,B/C为0.4,废水可生化行较好;(4) 污水中色度很高,颜色较深;(6) 污水中总磷浓度很低,P/C低于0.0002,不能满足微生物正常生长代谢所需的磷,运行时应考虑适当添加磷。污水中SS浓度较高,主要是植物类的根茎,微细颗粒及胶体物质等水量小,故选择粗细格栅,去除污水中较大颗粒的悬浮物,对后续处理单元水泵、布水系统等进行保护。污水水量小,水质波动较大,设置调节池调节水质、水量,以较稳定的水质、水量进入后续处理单元,保证污水处理系统稳定运行。因此。本项目的预处理工艺为:格栅→调节池→气浮。污水中CODcr浓度较高,B/C为0.4,废水可生化行较好,宜选择“复合厌氧+好氧”组合生化处理工艺。针对低温状态下,良好的运行保障,我方将通过强化保温、菌剂强化、池壁强化、顶部盖板强化等措施,确保低温下效果措施。
2.3 处理工艺设计
各车间污水经污水管网收集后进入污水处理设施站,先经过粗格栅去除大块悬浮物,经提升泵房的提升泵进入细格栅和调节池,调节水质、水量。调节池污水经过二次提升进入复合厌氧塔,污水的可生化性得到提高,随后自流进入仿自然强化两级AO +平板MBR池,去除污水中的大部分BOD5、CODcr、SS和色度。生化出水排入出水池,出水排入管网。
本项目生化池的污泥排入污泥浓缩池进行浓缩后,经板框压滤机脱水至含水率约60%,定期外运处置。
臭气经生物除臭系统处理后高空排放。
图1 工艺流程图
3 主要设施设备设计
3.1 粗格栅及调节池
格栅渠尺寸为0.4 m×3.0 m×3.0 m,调节池尺寸为12.0 m×8.0 m×9.0 m,调节池有效容积:800m3,调节池停留时间48 h,地埋式钢砼结构,潜水搅拌机搅拌,主要设备为1台细格栅、3台潜污泵、2台潜水搅拌机、1套pH调节措施、1套氮源补充措施和1套磷源补充措施。
3.2 气浮机
气浮机为一体化成套设备,设置2套,尺寸为18.0 m×3.7 m×3.3 m。
3.3 复合厌氧塔
复合厌氧塔为一体化成套设备,设置2台,复合厌氧负荷为1.0 kgCOD/m3/d,尺寸为Φ6 .0 m×16.0 m,配套内回流泵3台、沼气收集和处理系统1套、耐盐填料1批。
3.4 仿自然强化一级AO
仿自然一级AO池尺寸为6.0 m×9.0 m×6.0 m,1座2组,有效容积270 m3,一级缺氧段水力停留时间8 h,一级好氧段水力停留时间8 h,平均污泥浓度MLSS为9 g/L;半地下钢砼结构,主要设备为2台潜水搅拌器、3台内回流泵、68个微孔曝气器和耐盐填料和菌剂1批。
3.5 仿自然强化二级AO+MBR池
仿自然二级AO+MBR池尺寸为5.0 m×6.0 m×6.0 m,有效容积150 m3,二级缺氧段水力停留时间4 h,二级好氧段水力停留时间4 h,半地下钢砼结构,主要设备为2台潜水搅拌器、3台污泥回流泵、6组MBR膜组件、3台MBR产水泵、2台MBR反洗水泵和耐盐填料和菌剂1批。
3.6 出水池
出水池,也兼膜反洗水池。尺寸为2.2 m×3.6 m×6.0 m,有效容积为39.6 m3,水力停留时间2h,半地下钢砼结构,主要设备为2台排水泵。
3.7 污泥浓缩池
污泥浓缩池尺寸为3.6 m×3.6 m×6.0 m,有效容积为65 m3,半地下钢砼结构,主要设备为1台污泥浓缩机和2台排泥泵。
4 运行效果分析
该工程经过3个月的调试后达到稳定运行,排水水质可以稳定达到当地当地入管网排放标准:COD:≤400 mg/L,BOD:≤240 mg/L,PH: 6-7,悬浮物≤50 mg/L,动植物油:≤5 mg/L,氨氮:≤15 mg/L,总氮:≤30 mg/L,急性毒性:≤0.07 mg/L。
5运行费用
本项目运行费用主要包括人工费、药剂费、电费、水费、污泥处置费、膜材料更换费和膜清洗费用等。其中药剂费包括次氯酸钠、氢氧化钠、PAC和PAM等,平均费用每年8.0万元;该系统运维人员2人,平均每年人工费9.73万元;耗材主要为MBR膜,5年更换一次,平均每年膜材料更换费用20万元;电费按0.64元/度,平均每年22.3万元;污泥运输处置费平均每年4.76万元;膜清洗费用平均每年0.3万元;在线监测设备维护费及其他费用合计平均每年23.21万元,每年运行费用88.3万元,吨水运维成本为6.05元。
6结论
本工程中药废水有机物含量高、含盐量高,处理难度大。本项目采用复合厌氧+仿自然强化两级AO+平板MBR工艺,配合耐盐填料和菌剂,取得了良好的处理效果,工艺具有较高可行性。
参考文献
[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):3.
[2]吴成强,杨金翠,杨敏,等. 运行温度对活性污泥特性的影响[J]. 中国给水排水,2003,19:5-7.