采用UASB+BCO+BAF新工藝處理中成藥廢水，廢水水量為1 500m3/d，水質(zhì)為COD 600~2 500mg/L,BOD5 600~800 mg/L，SS 400 700 mg/L，出水要求符合污水綜合排放標準(GB8978—1996)一級標準。
關鍵詞：UASB,BCO,BAF,中成藥廢水
本工程為江中藥業(yè)股份有限公司污水處理站改擴建工程。原一期工程污水站，采用兩級A／O接觸氧化法，處理量為720 m3/d。隨著廠方二期工程生產(chǎn)線的不斷投產(chǎn)，原污水處理站在處理水量及有機負荷方面均無法滿足要求， 因此在原污水處理站的基礎上進行二期工程擴建，要求達到的污水處理能力為1 500 m3/d，并預留相應的中水回用設施。通過對項目的調(diào)查研究及比較分析， 決定采用 UASB-BCO-BAF的厭氧-好氧組合工藝對原有工藝進行改造。以厭氧工藝為第一級生物處理，其廢水中的COD去除率可達85％ 以上，再進行好氧處理可大大降低投資和運行費用。
1 水質(zhì)水量
1．1 水質(zhì)特點
廠方主要產(chǎn)品為健胃消食片、復方草珊瑚含片。中成藥主要生產(chǎn)過程為：中藥原材料切片煎煮、濃縮為浸膏，經(jīng)噴霧干燥后制成干膏粉，再與輔料按比例混合后壓片、薄膜包衣成型。廢水主要來源于提取車間的原料濃縮廢液、煎煮濃縮容器清洗水、噴霧干燥塔清洗水和多功能車間壓片、包衣容器清洗，各車間地面沖洗水及人員清潔用水也一并混入生產(chǎn)廢水。另外生化車間利用干蚯蚓提取蚓激酶，水泡磨漿和離心過濾中都有廢液產(chǎn)生，同時提取樹脂再生用酸堿溶液也直排進入污水管道，雖然產(chǎn)量不大，但在其他車問廢水量小時會對廢水pH造成較大影響。
1．2 處理水量和進、出水水質(zhì)
工程設計流量為1 500 m3/d，24 h運行，主要設計參數(shù)列于表1。
2 工藝流程
2．1 原工藝流程
廠方原工藝如圖1所示。
原工藝以內(nèi)設軟性填料的接觸氧化池為處理主體，兩級串聯(lián)運行，進水加酸／堿調(diào)節(jié)pH，出水加 PAC和PAM 絮凝沉淀。
2．2 改造后工藝流程
改造時新增厭氧和生物濾池處理單元，在盡量保留原處理工藝的基礎上對原構筑物進行了合理改造，改造后的處理工藝為UASB-BCO-BAF厭氧- 好氧組合工藝。新工藝流程見圖2。
工業(yè)廢水經(jīng)廠方管道排至集水井，經(jīng)井中細格柵去除懸浮固體雜質(zhì)后流入集水池，由泵提升進入 pH調(diào)整池，加堿液調(diào)節(jié)至微堿性，經(jīng)初沉池去除大顆粒易沉降物質(zhì)后流入調(diào)節(jié)池(原兼氧池1和調(diào)節(jié)池2組成)，在調(diào)節(jié)池中混合、均化、緩沖水質(zhì)、水量，同時進行初步水解酸化，而后由泵提升至厭氧池，經(jīng)厭氧細菌生物處理后出流至接觸氧化池(原好氧池1、兼氧池2、好氧池2組成)，廢水經(jīng)好氧細菌在有氧條件下進一步分解轉化后進入二沉池，通過斜管沉淀進行固液分離， 出水流入BAF濾池，在曝氣作用下廢水流經(jīng)濾池填料經(jīng)充分深度處理后排放。部分出水蓄入消毒池作BAF濾池反沖洗用水，反沖洗出水回流至集水井。事故排放時調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水由溢流口直接進入接觸氧化池，不流經(jīng)厭氧池。來自初沉池、二沉池的污泥，由污泥泵抽入污泥濃縮池，經(jīng)重力濃縮后外運處置，污泥濃縮池的上清液返回初沉池。集水井清理細格柵及抽渣泵排出的污泥由人工定期清運。
由羅茨鼓風機在接觸氧化池和BAF濾池的底部連續(xù)鼓入進行生化反應所需的空氣，接觸氧化池和BAF濾池分別采用兩套鼓風機組，BAF濾池的反沖洗空氣則由反沖洗羅茨鼓風機提供。在pH調(diào)整池中鼓入攪拌空氣，同時在調(diào)節(jié)池中定期鼓入空氣，確保池內(nèi)不淤積污泥。
調(diào)節(jié)pH時加入堿，特殊情況二沉池進水前加入PAC、PAM，外運污泥不考慮加藥脫水。
2.3 主要構筑物
改造工程的主要構筑物列于表2。
其中厭氧池為UASB反應器，UASB反應器具有工藝結構緊湊、處理能力大、無機械攪拌裝置、處理效果好以及投資費用省等優(yōu)點[2]。其尺寸為9．0 mX13．0 mx8．0 m，有效容積760 m ，設計COD容積負荷3．0 kgCOD·m3/d， 上升水速約0．55 m/h一。采用穿孔管大阻力布水系統(tǒng)， 雙層共11組三相分離器，沿不同高度設污泥取樣口。因廠方排水溫度較高，未設加溫裝置，反應器常溫運行。
接觸氧化池利用原A/0反應池，除兼氧池1改為調(diào)節(jié)池外，其余3個反應池均保留原結構及填料，但不再限制兼氧池2曝氣強度，即3個接觸氧化池全改為好氧工藝。
BAF根據(jù)水流方向可分為上向流和下向流兩種。下向流BAF，如BIOCARBONE，納污效率不高，運行周期短，現(xiàn)已被上向流BAF逐漸取代。上向流 BAF有BIOSTYR、BIOFOR等多種形式。本工程采用BIOFOR形式，四格并聯(lián)運行，單格尺寸2．3 mx 3．6 mx4．2 m，采用國產(chǎn)球形陶粒，濾料層約2．5 m。設計容積負荷約0．9 kgBOD5/m3濾料/d，氣水比3．7：1。濾池部分出水流入清水池備反沖洗用。
3 運行結果
3．1 COD去除效果
穩(wěn)定運行期間厭氧．好氧工藝沿程COD變化如圖3所示。
在UASB正常運行情況下，厭氧平均出水 COD 300 mg/L，后續(xù)好氧工段處能在低有機負荷條件下運行，整個系統(tǒng)COD總去除率超過94％。值得注意的是當廢水流經(jīng)UASB后COD的累積去除率就已經(jīng)接近80％，說明在UASB—BCO—BAF的厭氧一好氧組合工藝中，UASB厭氧反應器起主導作用。因此，只有保障UASB穩(wěn)定運行，整個系統(tǒng)才能獲得理想的處理效果。
3．2 SS去除效果
初沉池沉淀、調(diào)節(jié)池水解酸化能有效降低厭氧反應器進水SS濃度；UASB反應器通過污泥床層截留和三相分離器沉降共同減少出水SS；接觸氧化出水經(jīng)過二沉池沉淀和BAF過濾后最終實現(xiàn)SS達標排放。在工藝平均進水SS 300 mg/L。時，總出水SS 平均為56 mg/L，SS的去除率達到81．1％，處理效果良好。組合工藝SS沿程變化見圖4。
3.3 色度去除效果
廢水色度主要來源于中藥提取廢水，產(chǎn)生色度的主要成分為草珊瑚、陳皮、山楂、太子參、山藥等中藥材中的黃酮類和甙類物質(zhì)以及生產(chǎn)中少量添加的胭脂紅色素。原水主要呈黃褐至紅褐色，平均色度 500倍，經(jīng)UASB處理后色度降低至50~80倍，再經(jīng)接觸氧化和曝氣生物濾池處理后色度最終降低為 30倍左右。
冬季氣溫較低時，系統(tǒng)對色度的去除效率會受一定影響，尤其是提取車間集中清洗設備排放大量高色度廢水后，BAF濾池出水色度開始泛黃、混濁，出水感官變差，比色測定出水色度接近50倍，需通過在濾池進水端投加PAC和PAM 來增強系統(tǒng)對色度的去除能力。
4 技術經(jīng)濟分析
日處理水量以1 500 m 計算，不計折舊和維修，合計運行費用為952．5元/d，折合單位廢水為0．64 元/m3。；計折舊和維修，合計運行費用為1 204．6元/d ，折合單位廢水為0．80元/m。
廠方原兩級A／O接觸氧化工藝日常運行需投加PAC及PAM，含絮凝劑及助劑使用費后的處理成本為0．97元/m3，高于改造后厭氧-好氧組合工藝0．64元/m3的處理成本。厭氧-好氧組合工藝的采用，尤其是UASB反應器的使用大大降低了好氧曝氣所需要的電耗。
另外，UASB和BAF濾池可間歇運行的特點克服了原接觸氧化工藝無法完全停機的缺點。原工藝在廠方淡季停產(chǎn)時仍需對接觸氧化池正常曝氣，并人工投加面粉、尿素和磷肥以保持微生物活性，僅此一項每年要多增加13 400元運行費用(以每年停產(chǎn) 50 d，停產(chǎn)時每日安排2名操作工計算)。而UASB 與BAF中的微生物均有很好的饑餓耐受能力，停產(chǎn)時可完全關閉，不用額外投加營養(yǎng)物質(zhì)，節(jié)省了廠方的人力、電耗和藥劑費用。
5 結語
針對中成藥廢水較難處理的特點，采用UASB +BCO+BAF工藝技術，對廢水中的有機污染物進行多級生化處理。實踐證明該工藝不僅是可行的，同時也為中成藥廢水處理找到了一條新途徑。
