UVHSB-IC-深層曝氣反應器銀杏酮廢水處理工程實踐(上)
一、銀杏酮生產廢水
銀杏樹嫩葉可生產出我國特產的軟化心腦血管,降血脂的良藥——銀杏酮。一般每生產 1 kg銀杏酮,需消耗 3 噸銀杏嫩葉。大量的殘渣夾雜著生產過程中加入的助劑排出,排出的銀杏酮廢水,質量濃度最高時可達CODcr 80000多 mg/L。
銀杏酮生物制藥過程為全日制連續生產,但由于生產過程和制藥工藝的特殊性,廢水卻為間隙排放,每班只排一次。
二、廢水來源和排放標準
1 廢水來源
銀杏酮生產廢水屬于中成藥中單一成分醇提廢水。它來源于設備清洗、柱再生和酸堿沖洗、蒸發冷凝液等。廢水中含有乙醇、氨基酸、植物纖維、脂肪質、葉綠素以及 NaOH 等。主要廢水來源及污染物含量見表1。
表1 銀杏國廢水主裹來源的污染物檢測結果
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2.水質分析
經檢測綜合廢水 ρ(CODcr)可達 30200mg/L,m(BOD5)/m(CODcr)=0.33~0.38,生化性一般,有機物濃度比較高。而廢水中的懸浮物含量為483.7mg/L,濃度一般。其CODcr 占到了廢水的3.02%的百分率,這在常規工業廢水中屬于高濃度的廢水。在其處理工藝選擇中必須作為關鍵性問題給于有效的考慮。
3.設計水質水量
①廢水水量:45 m3/d,處理能力 2 m3/h。
②廢水水質:ρ(CODcr)=30200mg/L,(BOD5)= 11 000 mg/L,ρ(SS)= 483.7 mg/L,pH值 7.63。
4. 排放標準
根據當地環保管理部門的規定,排放標準執行國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表二中新建企業二級排放標準:
ρ(CODcr)≤150 mg/L,ρ(BOD5)≤60 mg/L,ρ(SS)≤ 100 mg/L,pH值 6~9。
三、處理工藝
1.UVHSB反應器前處理
銀杏酮生產廢水中含有銀杏葉的植物纖維和脂肪質。生物穩定性強,不易生物降解;同時由于是全廠綜合廢水含有鍋爐房的酸性排污水。因此采用UVHSB微生物增效污水處理技術——變速升流式厭氧水解生物反應器(簡稱UVHSB反應器內作pH值調節,并結合加藥混凝,首先去除廢水中的植物纖維和脂肪質,兼具生物水解反應;使IC厭氧反應器的進水濃度得以降低約一半,CODcr質量濃度可降低到16 500mg/L以下。
2.IC厭氧反應器中間處理
廢水中溶解性成分主要是乙醇、氨基酸、葉綠素等,易于生化分解。因此選用適合于制藥行業高濃度廢水處理的 第三代厭氧技術——IC厭氧反應器,作為該廢水的第二道有機底物的生物降解過程。
3.深層曝氣反應器末端處理
IC厭氧反應器的出水濃度仍然比較高,還不能達到排放水質的要求。因此在其后級采用深層曝氣反應器,作為末端處理工藝,以保證處理出水水質滿足并且優于污水排放標準,實現達標排放。
4.處理工藝流程
對該銀杏酮廢水處理的工程實施中,經過反復論證比選,最終確定采用如下工藝流程:
格柵——調節預曝氣——UVSHB——IC厭氧——深層曝氣反應器——達標排放
四、主要設備和處理設施
主要設備見表2,主要構建(筑)物見表3。
表2 主要設備
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表3 主要構(建)筑物
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五、 系統啟動和調試
1 系統啟動
該廢水濃度高、水量小;B/C比比較適中,該企業位于長江下游,年平均氣溫較高,很適合于生化反應。系統啟動前,給UVHSB反應器和IC厭氧反應器內分別投加了接種污泥,此接種污泥采用檸檬酸廢水處理厭氧反應器中的顆粒污泥,在投加接種顆粒污泥的同時,廢水由污水提升泵打入系統內,僅需10 時間,IC厭氧反應器就開始產出沼氣,一次啟動成功。
2 運行調試
當系統啟動成功后,便進入包括深層曝氣反應器在內的全流程生物處理調試。
由于全工藝都采用了當今最先進的污水生處理技術,調試過程十分順利。不到一個月,UVHSB反應器和IC厭氧反應器內顆粒污泥就已經成熟,至兩個月后便投入了全負荷運行。
到系統啟動后連續運行的第75~90天的這半個月期間,系統內各個處理過程和取樣測量點的處理水質,經化驗測定已經接近達到設計指標,并且已經穩定。這期間雖然原廢水出現過幾次大幅度的波動,但最終末端處理裝置——深層曝氣反應器的出水水質始終維持在87~136CODcrmg/L之間,排放水質達到了預期的目標,實現了達標排放。
六、處理結果和運行費用
1 處理結果
處理結果見表4。
表4 處理結果
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2運行費用
包括電費、藥劑費和人工費在內的日常運行費用為:
電費47.40元/d,藥劑費9.50元/d,人工費50元/d,
合計為 106.90元/d;全年按300天計,年運行費總計為32070元。
3主要技術經濟指標
銀杏酮廢水處理技術經濟指標見表5。
表5 銀杏國廢水處理技術經濟指標
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七、工程實踐小結
1、銀杏酮生產廢水是一種高濃度的生物制藥廢水,最高質量濃度可達CODcr 80000多 mg/L,水質的波動較大,因此必須選擇能夠抗沖擊負荷的處理工藝和先進技術;實踐證明,本工程所必選實施的工藝流程及其處理技術非常切合實際,因此也是相當成功的。
2、由于銀杏酮的生產中原料和成品產出比為3000:1 ,銀杏葉的消耗量很大,導致大量的殘渣夾雜著生產過程中加入的助劑一道隨廢水排出,使處理過程中排出污泥比例過大,污泥產率過高,嚴重時將會影響處理效果,造成生物處理系統不穩定。
因此建議:
A、應控制殘渣隨廢水的排出量,或者在系統的進水部位設置一道篩網進行攔截,避免出現殘渣過多得現象。
B、應加強對銀杏葉子的篩選,嚴格控制其鮮嫩度,保證把老殘樹葉剔出掉,減少殘渣的生成量。
3、通過選用UVHSB變速升流式厭氧水解生物反應器、IC厭氧反應器和深層曝氣反應器這三項新技術,使本工程壓縮了占地面積,廢水處理站顯得十分緊湊。不僅降低了投資和運行費用,還使得操作管理非常簡單,整個系統除了污泥脫水尚需人工操作外,污水處理過程基本實現了無人化運行。
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