中药制剂生产废水处理工程实例

2021-03-29赵伟，邓鹏

皮革制作与环保科技 2021年16期

赵伟，邓鹏

（维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏常州 213000）

随着生活水平的提高，人们的健康意识也逐渐增强，越来越多的人重视健康养生问题。由于人们对中成药需求日益增加，促使制药工业快速发展了起来，而制药废水已成为重要污染源之一，也是处理难度较大的工业废水之一。

1 中药制剂生产废水概述

中成药药厂生产废水中成分复杂，污染物种类较多，因此，药厂对生产废水进行处理时主要采用水溶法，其处理工艺为洗药、煮提、制剂三个步骤。中成药废水主要来源包括：前处理车间洗药、泡药废水，提取车间煎煮废水，分离车间的残渣，浓缩、制剂车间废水，车间蒸汽冷凝水，以及车间清洗废水等。

中成药废水水质波动比较大，其中含有天然有机污染物，如糖类、生物碱、蛋白质、色素等，同时，废水中还含有药物有效成分的残留物，如纤维素，有机溶剂和水解产物等。中成药生产废水处理工艺一般包括预处理、生物处理和物化后处理三个阶段。由于废水中含有大量的固体物质、有机化合物等，从而在废水中表现出很高的CODCr、SS等。中成药生产废水的特点是生化性较好，由于其还含有少量的氮、磷等营养物质可供微生物增长和繁殖，所以可以选择生物法进行处理。

中成药生产废水回收率高，废物产量低，能提升生产经济效益，同时，又节约水费和水处理费用，可以为企业带来巨大经济效益。例如，在某些中成药生产废水的处理中，可以根据客户要求，选择蒸发和结晶系统的不同的配置，以及相应的处理技术，实现回用的运行目标，达到节约水资源，提高水资源利用率的目的。基于此，本文将针对中药制剂生产废水处理工程实例展开探究。

2 工程概况

江苏某制药企业主要生产中药制剂，其生产废水主要来自于设备及容器清洗水、地面冲洗水、研发中心实验废水、公用设施排水以及生活污水等。药厂生产废水属于低浓度有机废水，主要污染物为有机质、纤维素、色素、包衣粉等物质，此类废水水质变化大、色度高，从总体上看，废水可生化性较好，影响因素为色素中的氨基萘磺酸、苯磺酸等化学原料[1-2]。因此，生产废水可分为两大类：中药浸膏废水、色素和包衣粉清洗水。现将两股废水的水质状况分析如下。

中药浸膏废水中含有较为丰富的蛋白、脂肪、糖类等小分子有机物[3-4]，这部分物质的可生化性好、分解速度快。同时，废水中也含有胶体、粘稠液等大分子物，这类物质的转化时间相对较长，其需要足够的停留时间才能转化为好氧微生物可利用的小分子有机物。处理该类废水并不完全取决于废水中COD的浓度，而在于对大分子有机物的转化，如果转化不充分，处理后的排水水质波动非常大，甚至不能进行达标排放。另外，设备、器皿清洗水是间歇式排放，不是集中在某个时段排放，导致废水中COD的浓度、pH值变化幅度较大，因此，会给生化处理系统的稳定运行带来较大的冲击和影响。

另一类废水是色素和包衣粉清洗水。①用于中药片剂生产使用的色素中含有氨基萘磺酸、苯磺酸、胺基；而包衣粉是由成膜剂、增塑剂，填充剂和乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯组成的共聚物。虽然以上这些物质生产用量较少，废水中的物质含量也不高，但微生物却对此类物质不具备降解能力。如果该类废水直接进入生化系统进行处理，长时间的物质累积会形成生物毒性，会使废水中的微生物中毒，最终导致废水处理系统不能正常运行。②包衣废水色度非常高，平均浓度达到5 000多倍，但废水量较少，估计每天在10 t左右，所以，此类废水应采取单独收集、处理，不要扩散，避免增加废水处理成本。

通过综合分析，中药制剂生产废水处理能否达标排放的关键在于，要处理好废水中大分子有机物的转化和相对均质。只有去除废水中含有抑制性的污染物，才能确保生化系统中的微生物得到一个相对稳定的代谢环境，使其保持较高的活性，进而废水处理系统才能达到高效、稳定的运行。所以，企业要全面掌握废水水质的基本状况，有针对性的制定处理工艺，这样才能保障处理后的出水水质达到预定目标。

3 废水处理工艺设计

由于中药制剂废水整体可生化性较好，故本项目生产废水处理以生化工艺为主，物化工艺为辅，整体项目设计为“深度水解+UNITANK+脱色+除磷”工艺。其特点是：①深度水解工艺由于采用脉冲方式进水，所以泥水混合效果好，其根据不同水质条件和水温，对污染物的去除率可达60%～80%。②UNITANK是属于连续进水、交替排水的活性污泥法处理工艺[5]，其有诸多优点，如工艺设计简单、运行条件灵活、活性污泥为完全混合状态、推流式运行等。

4 废水处理工艺流程

（1）包衣设备清洗废水通过专管输送进入污水站化药废水提升井，由污水泵抽入混凝、沉淀一体化处理罐内，再投加混凝剂和助凝剂，并经过搅拌混合、反应后，在罐内进行泥水分离，分离后的废水定时流入生化废水调节池。

（2）中药制剂的生产废水、生活污水和处理后的包衣废水在调节池内混合。①由安装在池内的穿孔曝气管进行微搅、均质后再由污水泵抽至深度水解池上部的布水系统，并通过安装在池内的布水装置，使废水直接流入深度水解池底部进行厌氧、缺氧处理。②废水中的胶体、粘稠类等大分子物质在厌氧状态和水力搅拌的双重作用下，其分子结构会发生改变，促使废水的可生化性得到进一步的改善和提高，为后续废水的好氧处理，打下坚实的基础。③深度水解池出水自流进入UNITANK生化池，废水在UNITANK池内经厌氧、缺氧、好氧等工况的处理，使出水中的COD、BOD等指标达到排放标准要求，然后出水自流进入混凝反应池，池内投加复合混凝剂和助凝剂，经搅拌混合后，流入竖流沉淀池进行泥水分离。通过以上处理工艺，废水中的大部分色度、磷酸盐被去除，沉淀池出水达到“中药水污染物排放限值”，自流进入清水池，用于绿化植物养护或外排。

（3）本项目二期的化药制剂废水通过专管输送进入化药废水提升井，由污水泵抽入化药废水调节池，经安装在调节池内的曝气管进行曝气搅拌均质，再由污水泵抽至脉冲电凝处进行氧化反应；此时，废水中的毒性以及大分子物被转化，由污水泵抽入澄清滤器进行分离、过滤；在管道混合器进水口投加混凝剂，经管道混合器混合后，再将出水流入中药废水调节池；废水在调节池内进行混合，再经曝气微搅、均质后，由污水泵抽入生化系统处理，经生化、混凝处理后的废水再进行深度处理后可进行达标排放。

（4）深度水解为系统剩余污泥总排口，将好氧段剩余污泥抽入深度水解池。深度水解池内的剩余污泥通过池底部排泥管排入污泥浓缩池，因污泥在深度水解池中有足够的停留时间，可以进行较长时间的厌氧消化，所以，生化系统的剩余污泥量被减少。因此，深度水解池具有双重作用：一是对废水进行预处理，改善和提高废水的可生化性，使其吸附、降解大部分有机物；二是对剩余污泥进行厌氧消化，减少剩余污泥量，降低污泥处理费用。