河北省某制藥廠中藥廢水處理工程
0 引言
河北省某制藥廠是一家擁有現代化的生產線,生產膠囊、軟膠囊、片劑、顆粒劑、滴丸、針劑、口服液等產品的中藥生產企業。為使廢水達標排放,2008年7月開始采用厭氧-混凝氣浮-兩級接觸氧化法處理廠內制藥生產廢水,經過兩年多的運行,效果穩定,出水水質達標排放,取得了良好的處理效果。
1 廢水的水量和水質特征
中藥制藥生產廢水主要來自提取車間清洗設備、清洗出渣間、沖洗地面及水環真空泵排水等,還有制劑車間設備沖洗水、純水制備的棄水等,此外還有科研、化驗室排水等。廢水污染物成分主要分為天然有機物和人工合成有機物。天然有機物占主要成分,如多糖類、蒽醌、鞣質、生物堿、木質素、蛋白質、色素及其水解產物等。污染物大多屬于可生物降解的物質,色度較大,其水量為2000m3/d,水質參數為:COD:5770mg/l、BOD5:3550mg/l、SS:957mg/l、pH:5.0、色度:100倍。
2 廢水處理的工藝流程
2.1 在確定工藝流程的過程中,主要考慮以下幾條原則:
2.1.1 積極采納成熟先進的廢水治理技術,同時保證操作運行與維護管理方便。
2.1.2 設備選型選用國內先進可靠、運行穩定、高效節能、易于維護管理的設備,以提高廢水處理效率,降低運行成本。
2.1.3 平面布置上,力求布置合理通暢,減少水力提升,降低能耗,盡量節省占地。
2.2 工藝流程的確定。根據上述原則,確定采用下圖所示的處理工藝流程
2.3 工藝流程說明 車間生產廢水經格柵去除水中的漂浮物后,進入中和集水調節池,調節水質、均衡水量。中和區內設pH值測定儀及pH值調節自動控制系統,根據廢水的pH值及工藝要求加入適量的酸調節pH值,并通過風機向中和集水調節池中通風攪拌。調節后的廢水由泵提升進入UASB厭氧反應器,廢水中的有機物在UASB厭氧反應器中厭氧微生物的作用下分解為水和甲烷氣,使污水中有機物大幅度降低化。UASB厭氧反應器出水自流至一級接觸氧化池,一級接觸氧化池內裝有填料,好氧微生物附著于填料上形成生物膜,池內設有曝氣裝置,廢水中的污染物在微生物作用下得到降解。一級接觸氧化池出水用泵提升至混凝沉淀氣浮池,在絮凝劑的作用下膠體狀的污染物絮凝,首先比重比水大的絮凝體在沉淀區沉淀,然后比重比水小的絮凝體在氣浮區與微小氣泡附著上浮,通過氣浮池刮渣器將氣浮泥渣收集輸送到污泥槽。氣浮分離泥渣后清液自流進入二級接觸氧化池,同一級接觸氧化池一樣,廢水中的污染物在微生物作用下得到進一步的降解。最后二級接觸氧化池出水通過二沉淀池分離出污泥后達標排放。
3 主要設備和構筑物簡介
3.1 中和集水調節池 建于地下,鋼砼結構,節省占地,最大程度的利用池子的空間。中和區內設pH值測定儀及pH值自動調節控制系統,根據廢水的pH值及工藝要求自動加入適量的酸調節pH值。通過風機向中和集水調節池中通風攪拌,使不同工序的廢水得到充分混合。水力停留時間9h,外型尺寸19m×10m×5m。
3.2 UASB厭氧反應器 采用鋼砼結構,半地下建筑,外型尺寸23m×14m×10m,停留時間36h,設計容積負荷為2.1kgCOD/m3·d。內置彈性立體填料。三相分離器采用鋼筋混凝土結構。池底配水采用全自動脈沖布水,保障泥水充分混合。
3.3 一級接觸氧化池 采用矩形鋼砼結構,外型尺寸19m×10.5m×5m,停留時間10h。采用可變微孔軟管曝氣,由羅茨風機供氣。
3.4 混凝沉淀氣浮池 鋼砼結構,分為上下兩層,上部為平流式氣浮池,下部為沉淀池,混凝反應池與氣浮池共壁合建。混凝沉淀氣浮池外型尺寸14m×3m×4.5m。氣浮池采用部分回流加壓溶氣氣浮,回流比為50%。
3.5 二級接觸氧化池 采用鋼砼結構,外型尺寸14m×10.5m×5m,停留時間7.5h。采用可變微孔軟管曝氣,由羅茨風機供氣。
3.6 二次沉淀池 二次沉淀池采用鋼砼結構的斜板沉淀池,內置蜂窩狀斜板填料,傾角60°,外型尺寸14m×6.5m×5m,設計表面負荷為1.0m3/m2·d。
4 調試運行情況
該處理工藝的核心是UASB 厭氧反應器,根據UASB厭氧反應器運行控制條件的差異,整個啟動運行期可分為污泥馴化期、逐步提高負荷期和滿負荷運行期。在進行厭氧調試的同時,接觸氧化池隨之進水開始調試。
經過近三個月的運行調試后,UASB反應器具有了較強的抗沖擊負荷能力,厭氧生物系統形成,處理能力提高,為整個廢水處理系統的高效運行創造了良好的條件。COD 去除率平均在80%以上,沼氣產率為0.4m3/kgCOD。
與此同時,接觸氧化池中微生物得到大量繁殖,生物膜已完全形成,廢水處理效果更加穩定,經處理后的出水已完全達到GB8978—1996《污水綜合排放標準》規定的二級標準要求。該工程已于2009年4月由當地環保部門對該工程進行了驗收采樣檢測,各項指標均滿足國家排放標準,系統出水COD:71mg/l、BOD5:11.8mg/l、SS:13mg/l、pH:8.2、色度:20倍。
5 結論
5.1 預處理對UASB厭氧反應器的穩定運行起著非常重要的作用,通過pH監測和自動調節使廢水的pH符合UASB厭氧反應器的進水條件,避免了人工調節帶來的水質pH波動,保證了其連續穩定的運行。
5.2 將氧化池、氣浮池和沉淀池巧妙的組合在一起,部分池壁共用,結構緊湊,可以減少土建費用,大大降低工程占地面積。UASB厭氧反應器的三相分離器采用鋼筋混凝土結構,既降低了工程造價,又避免了鋼設備三相分離器的定期維護保養,實踐證明鋼砼結構的三相分離器也能達到滿意的效果。
5.3 在UASB厭氧反應器中加設彈性立體填料,形成了固定的污泥床,增大了表面積,提高了色度和有機物的去除率。
5.4 本工程的處理工藝以厭氧降解高濃度有機廢水的COD為主,好氧為補充處理,整個系統運行可靠平穩,操作管理方便,耐沖擊負荷能力強,出水指標可達到國家規定的排放標準。
參考文獻:
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