丹参中药提取过程废水污染物分析及治理措施研究

马海强

（安阳高新区环保分局，河南 安阳 455000）

0 前言

以四川蜀中药业集团河南昊海药业有限公司年产1200 吨丹参中药提取生产线为例，项目生产过程中产生的废水主要为洗药材废水、提取工段废水、提取废水、冲洗设备地面废水、锅炉除尘废水，纯净水系统废水，锅炉废水，主要污染物为COD（化学需氧量）、BOD（五日生化需氧量）、SS（悬浮物）、氨氮、动植物油，以上废水汇合后通过采用UASB 反应器——生物接触氧化池联合处理工艺污水处理系统处理后，废水中污染物浓度低于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4二级标准的限值，达标排放，经污水管网排入当地城市污水处理厂，对水环境影响不大。

1 主要生产工艺及其流程图

1.1 生产工艺

首先对购入的丹参原材进行捡选，剔除非药用部分，在滚筒式洗药机内用饮用水和纯净水各清洗一遍，然后，用结晶切片机进行切片，切厚片并保持药片的均一性。将分切后的饮片放入内加热干燥机内进行干燥；干燥完成后投入多功能提取罐，加入95%的乙醇为药材的4倍量，加热回流提取1.5 小时，药液过滤，减压回收乙醇；第二次加入50%的乙醇为药材的3.5 倍量，加热回流提取1.5 小时，药液过滤，减压回收乙醇至适量；第三次加入饮用水为药材的3.5 倍量，煎煮2 小时，药液过滤浓缩至适量，与上述一、二次浓缩液合并在真空减压浓缩罐内浓缩至相对密度1.28-1.30（55℃）浸膏，入库。

1.2 工艺流程图（图1）

图1 工艺流程图

2 废水产生污染物分析

2.1 废水污染源分析

（1）洗药材废水：主要来自药材的清洗水、清洗机的清洗水，废水量66.5 m3/d，为轻度污染废水，COD 大约在200mg/L 左右；

（2）提取废水：废水量6.0 m3/d，通过提取装置或有机溶剂回收装置排放。废水中的主要污染物为提取后的产品、中间产品以及溶解的溶剂等，主要污染指标为COD、BOD、SS、氨氮、动植物油等，是项目的主要废水污染源；

（3）提取工段废水：废水量15.5 m3/d，这部分废水主要来自提取工段各个设备的清洗和地面冲洗，由于提取、分离、浓缩的环节和设备多，因而废水较多，浓度高，是项目的重要污染源；

（4）冲洗设备、地面废水：废水量4.5m3/d，每个工序完成一次批处理后，需要对本工序的设备、管道和地面进行一次清洗工作，清洗废水一般浓度较高，为间隙排放；

（5）锅炉排水：锅炉定期外排废水，此部分废水产生量为2.5m3/d，根据鹤壁市环境监测站对浚县淇雪淀粉有限责任公司锅炉排水的监测资料，锅炉排水主要污染物浓度均值为COD 60mg/L，BOD5 28.5mg/L，SS 100mg/L，NH3-N 2.18mg/L，色度5 倍，pH 7.03～7.43，属清下水可直接外排；

（6）纯化车间树脂再生淋洗废水：废水量折合约8.0m3/d，属酸碱废水，拟排入污水管道进厂污水处理站处理后排放；

（7）锅炉软化系统的离子交换树脂再生废水、软化水系统生产废水和纯化车间纯化生产废水，废水量折合约44.5m3/d，属清下水可直接外排。

2.2 污水量及水质

为了解各工序排水情况，本次环境影响评价对工艺类似的中药厂水质进行了调查了解，汇总情况见表1。

表1 国内中药厂原水水质资料

本次环境评价依据项目水平衡图，并通过类比调查给出了各个排水单元进入无水处理站的水量和水质，汇总情况见表2：

表2 各类废水水质水量

3 废水处理对策及方法

3.1 废水处理工艺

单位采用UASB 反应器——生物接触氧化池联合处理工艺处理生产废水，该工艺为《制药工业污水排放标准(中药类)编制说明》(国家环保总局环境标准研究所)中推荐的中药废水处理技术应用实例。具体污水处理工艺如下：

厂区生产排出的污水，通过污水管线，汇集到安装有格栅的沟中，去除大颗粒的固体悬浮物，进入调节池，在调节池内进行水量调节，均衡水质外，并使部分复杂分子分解为简易有机物，以提高废水可生化性。污水中悬浮物沉淀物定期用粪车抽取或清淘外运。经调节水量、水质后用泵输送至UASB 反应器进行生物处理。UASB 反应器即上流式厌氧污泥床反应器，是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包括沼气和水。厌氧池中安有塑料填料，该填料比表面积大，不易使微生物结团。废水通过厌氧池后，使CODcr 得到大幅度去除，同时NH3-N 也适当降低。UASB 反应器出水用泵输送至生物接触氧化池进行生化处理，这一综合生化池内，由于其特殊的结构特征，填料上有好氧微生物，厌氧微生物，和介于两者之间的兼性微生物。多次综合生化系统是一套大流量低负荷的生化处理系统，通过三大类微生物的处理，实现了氮的转化，最终成为无害化气体——氮气逸出。使出水NH3-N，CODcr 值达到规定要求。接触氧化池出水经集水池提升至清水池外排或回用。

3.2 废水处理工艺流程图（图2）

图2 污水工艺流程图

3.3 废水处理效果

本工程废水经处理后达标排放，其水污染物去除效果见表3。

本项目外排废水水质浓度能够达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准，远低于当地城市污水处理厂进水水质要求，不会影响该城市污水处理厂处理效果，外排污水对水环境影响很小。

表3 丹参废水及污染物去除效果

4 结论

中药提取工艺废水种类繁琐，本文以当地一年产1200 吨丹参中药提取生产线为例，从生产工艺到废水产生种类及其污染物进行分析，找出对应治理对策，供同类项目环境影响评价借鉴。如果该项目生产过程中热源采用更为清洁的天燃气锅炉或电，则会减少类似锅炉除尘废水、纯净水系统废水及锅炉废水，这样项目环保效益及经济效益将更加显著。

［1］环境影响评价典型实例[M].化学工业出版社，2002-4-1 版次.

［2］张自杰，等.环境工程手册(水污染防治卷)[M].高等教育出版社，1996.

［3］制药工业污水排放标准(中药类)编制说明[Z].国家环保总局环境标准研究所，2008.

［4］程汉林，等.零价铁强化活性污泥法处理高浓度中药废水试验研究[J].给水排水.Vol.30 No.16 2004.