1、工程背景
河南鄭州某中藥生產(chǎn)企業(yè)主要采用黃芩實施中藥提取,其產(chǎn)生的中藥廢水主要包括生產(chǎn)廢水和少量的生活辦公廢水,其中生產(chǎn)廢水主要包括前處置車間洗藥、泡藥廢水,黃芩提取車間煎煮廢水和局部提取液及沖洗排放廢水等。廢水的水質(zhì)特征為酸性廢水,pH約為1.0~2.0,廢水中主要含中藥有效成分殘留物、木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、老化的大孔樹脂、有機溶劑(乙醇)、甙類、蒽醌類、生物堿及其水解產(chǎn)物等。
2、工程設(shè)計
2.1 設(shè)計范圍及進出水水質(zhì)
本工程設(shè)計處置范圍為120m3/d。設(shè)計出水執(zhí)行《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放規(guī)范》(GB21906要2008)表2規(guī)則的規(guī)范。廢水經(jīng)處置達標后,排入市政管網(wǎng)。本工程設(shè)計進出水水質(zhì)見表1。
2.2 工藝肯定
依據(jù)該企業(yè)中藥廢水的排放特性和水質(zhì),并綜合相似工業(yè)廢水處理的實踐工程經(jīng)歷及實驗研討結(jié)果,肯定采用”混凝沉淀+ABR(厭氧折流板反響器)+UBF(上流式污泥床過濾器)+曝氣沉淀+A/O”的主要處置工藝及”曝氣生物濾池+過濾”的深度處置工藝對其實施處置,處置工藝流程如圖1所示。
2.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備
(1)調(diào)理池。
鋼筋混凝土構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸6.5m×4m×5.5m。配套2臺污水提升泵,單臺流量5.8m3/h,揚程14.4m,功率0.55kW,1用1備。設(shè)置自動加堿安裝,調(diào)理pH。
(2)兩級混凝沉淀池。碳鋼防腐構(gòu)造,2座,設(shè)計流量5m3/h,混凝區(qū)尺寸2.1m×1.2m×2.0m,反響時間0.9h,沉淀區(qū)尺寸2.1m×2.1m×4.7m,外表負荷1.13m3/(m2·h)。混凝區(qū)配置加藥系統(tǒng),投加PAC和PAM,去除水中的懸浮物,以降低后續(xù)處置的負荷,沉淀區(qū)設(shè)置排泥系統(tǒng)。
(3)ABR。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸9m×2m×5.3m,上升流速0.83m/h。ABR分3格,可完成分相多階段缺氧,有效合成大分子有機物和毒性物質(zhì)。在最后一格上流區(qū)內(nèi)設(shè)彈性填料,為水解污泥提供載體,避免污泥流失。設(shè)置污泥回流泵回流第3格污泥至第1格,污泥回流泵2臺,單臺流量5.8m3/h,揚程18m,功率0.75kW,1用1備。
(4)1#中間水池。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸3m×2m×3.3m。配套污水提升泵2臺,單臺流量25m3/h,揚程20m,功率3kW,1用1備。
(5)UBF。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸D8m×12m,COD容積負荷4.75kg/(m3·d),停留時間4.9d。內(nèi)設(shè)彈性填料,為厭氧污泥提供載體,避免污泥流失。在UBF底部設(shè)布水器平均布水。出水采用電磁流量計計量分流,局部水回流至1#中間水池,回流量為3倍進水量,即為15m3/h,其作用稀釋進水有機物濃度,降低有機物的生物毒性。該工程暫不思索建立沼氣應(yīng)用系統(tǒng),厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封罐后暫高空排放。
(6)曝氣沉淀池。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,曝氣區(qū)尺寸1.2m×1.2m×2.3m,沉淀區(qū)尺寸D2.32m×4.9m,外表負荷1.18m3/(m2·h)。曝氣區(qū)設(shè)置布氣系統(tǒng),沉淀區(qū)設(shè)置排泥系統(tǒng)。
(7)A/O池。鋼筋混凝土構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,好氧池尺寸6m×5m×5.5m,污泥負荷0.08kgBOD5/(kgMLSS·d),污泥質(zhì)量濃度3500mg/L,缺氧池尺寸5m×3m×5.5m。A池內(nèi)設(shè)置推流器1套,功率2.2kW,避免污泥堆積。設(shè)置混合液回流泵2臺,單臺流量17.5m3/h,揚程22m,功率2.2kW,1用1備。A/O工藝反硝化在前,硝化在后,設(shè)內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機底物作為碳源,反硝化反響充沛,脫氮效率高。
(8)二沉池。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸2.5m×2.5m×4.8m,外表負荷0.8m3/(m2·h)。設(shè)置污泥回流泵2臺,回流污泥至A/O池,單臺流量5m3/h,揚程20m,功率2.2kW,1用1備。
(9)2#中間水池。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸1.2m×1m×1.8m。配套污水提升泵2臺,單臺流量6.5m3/h,揚程20m,功率1.1kW,1用1備。
(10)曝氣生物濾池。碳鋼構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸D1.4m×5.5m。采用氣水反沖洗,水反沖強度4.3L/(m2·s),氣反沖強度13.5L/(m2·s)。
(11)3#中間水池。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸2m×1.2m×2.3m。配套污水提升泵2臺,單臺流量6.3m3/h,揚程32m,功率2.2kW,1用1備。設(shè)反洗水泵2臺,用于反洗曝氣生物濾池,單臺流量17.5m3/h,揚程22m,功率2.2kW,1用1備。
(12)過濾器。多介質(zhì)過濾器,碳鋼構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸D0.6m×3m,采用水反沖洗,反洗時間8~10min,水反沖強度17.2L/(m2·s),活性炭過濾器,碳鋼構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸為D0.6m×4m,采用水反沖洗,反洗時間10~15min,水反沖強度17.2L/(m2·s)。
(13)清水池。碳鋼防腐構(gòu)造,1座,設(shè)計流量5m3/h,尺寸2m×1.5m×2.8m。設(shè)置反洗水泵2臺,用于反洗多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器,單臺流量17.5m3/h,揚程22m,功率2.2kW,1用1備。
(14)污泥貯池。鋼筋混凝土構(gòu)造,1座,尺寸4m×3m×4.3m。為避免污泥板結(jié)不利于壓濾,污泥池內(nèi)設(shè)置曝氣攪拌系統(tǒng)。
(15)設(shè)備間。磚混,1座,尺寸9m×4.5m×4.2m,設(shè)備間內(nèi)包括鼓風(fēng)機房和配電室。鼓風(fēng)機房內(nèi)設(shè)置羅茨鼓風(fēng)機3臺,供好氧池、曝氣生物濾池供氧及調(diào)理池曝氣攪拌,單臺風(fēng)量2.28m3/min,風(fēng)壓53.9kPa,功率4kW,2用1備。
(16)綜合間。磚混,1座,尺寸6m×4.5m×4.2m,綜合間包括污泥脫水間、加藥間。設(shè)置板框壓濾機1套,過濾面積42m2,功率3kW,配套螺桿泵1臺,流量20m3/h,壓力0.6mPa,功率7.5kW。設(shè)置加藥安裝2套,功率1.1kW。
3、運轉(zhuǎn)效果
該工程于2014年6月完成施工建立,2014年9月開端對系統(tǒng)實施污泥培育和工藝調(diào)試,經(jīng)9個月的工藝調(diào)試,系統(tǒng)運轉(zhuǎn)到達正常穩(wěn)定。本工程實踐進水水量100~120m3/d。當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站屢次對出水水質(zhì)實施監(jiān)測,結(jié)果標明,出水水質(zhì)穩(wěn)定到達設(shè)計規(guī)范。工程運轉(zhuǎn)監(jiān)測結(jié)果見表2。
4、工程投資及運轉(zhuǎn)費用
本工程總投資310萬元,包括構(gòu)(建)筑物、設(shè)備等直接投資270萬元,設(shè)計費、調(diào)試費等間接投資40萬元。本工程總運轉(zhuǎn)功率40.2kW,日耗電601.56kW·h,電價0.8元/(kW·h),電費481.25元/d,污水處置站工作人員4人,工資3000元/(人·月),人工工資400元/d,藥劑(片堿、PAC、PAM)費用約2150元/d,直接運轉(zhuǎn)費用3031.25元/d,折合噸水本錢為25.3元。
5、結(jié)語
(1)工程理論標明,采用”預(yù)處置+ABR+UBF+A/O+深度處置”組合工藝處置此類高濃度中藥廢水,處置出水穩(wěn)定到達并優(yōu)于《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放規(guī)范》(GB21906要2008)表2規(guī)則的規(guī)范。
(2)本工程ABR內(nèi)部有多個獨立的反響室,可完成分相多階段缺氧,其流態(tài)以推流為主,對沖擊負荷具有很好的緩沖順應(yīng)才能,可有效合成大分子有機物和毒性物質(zhì)。反響器的最后一格裝置有彈性平面填料,污泥截留才能強,穩(wěn)定性高。
(3)由于原水污染物濃渡過高,本工程工藝調(diào)試過程中采用混合液回流方式以降低進入UBF中廢水污染物的濃度,有效地保證了UBF處置設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。UBF出水經(jīng)過曝氣,吹脫出廢水中H2S等有害氣體,保證了后續(xù)好氧處置設(shè)備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
(4)采用”曝氣生物濾池+多介質(zhì)過濾垣活性炭過濾”實施深度處置,進一步去除水中的氨氮、懸浮物、膠體、色度等,保證了處置出水的穩(wěn)定達標。
(5)本工程大局部構(gòu)筑物采用碳鋼防腐構(gòu)造,施工周期短,構(gòu)筑物整體布置緊湊,管道無迂回,減少了連絡(luò)管渠的水頭損失,儉省了運轉(zhuǎn)能耗。