CN108314255A - 一种高效中草药植物提取污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效中草药植物提取污水处理技术工艺，包括：1）污水自流至格栅槽去除污水中的悬浮物质步骤；2）经三级综合调节池处理步骤；3）经高效EGSB厌氧罐对有机污染物进行降解步骤；4）经中间池步骤处理步骤；5）经高效MBBR反应池对污水的氮、磷和有机污染物进行降解步骤；6）经二沉池内进行泥水分离步骤；7）经MBR反应池进一步进行生物的脱氮除磷及有机悬浮颗粒的去除步骤；8）原水进入清水池经管道收集排至市政管网；9）池底沉淀剩余污泥经浓缩池后上清液自流至综合调节池；10）污泥经污泥脱水装置处理。该工艺是以生化为主的高效处理工艺，实现高效率去除污水中有机、无机污染物质。

Description

一种高效中草药植物提取污水处理工艺

技术领域

本发明属于植物提取技术领域，具体涉及一种高效中草药植物提取污水处理工艺。

背景技术

中草药植物提取是以植物为原料，经过粉碎、浸提、精制等工序而得到目标产物。该过程产生的污水为中草药植物提取污水，属高浓度有机废水，主要产生于前处理车间原材料清洗、真空泵、油水分离工序、制剂瓶清洗、精馏塔釜底液、乙醇回收装置、地面冲洗及冷却循环系统排水等污水，其中，蒸煮水、提纯水以及残液合称为浓水，占污水总量的1/3。

根据对中草药植物提取污水水质分析，结合我国同类工程水质参数，该污水具有：污染物浓度高，且差异性大；植物提取种类多，导致产生的污水种类多，且成分差别大；生产品种更换周期短，污水冲击负荷异常显著；污水为非连续性排放，导致其水力冲击严重等特征。原则上中草药植物提取污水B/C一般0.35-0.55，属生化性较好，但由于木质素、有毒有害物质等难降解、有毒有害物质存在，进而间接影响污水的可生化性。

目前，对于中草药植物提取污水处理主要仍以传统生物脱氮除磷为主，其工艺大致分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。

①按空间分割的连续流活性污泥法

按空间分割的连续流活性污泥法是指各种处理功能如进水、曝气、沉淀、出水在不同的空间(不同的池子)内完成。目前，较成熟的工艺有：传统A²/O法。

传统A²/O法污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物（COD、BOD）、氮（NH₃-N、TN）和磷（TP、P）得到去除。本工艺在系统上是最简单地同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间（HTR）小于其它同类工艺，由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好。同时厌氧、缺氧和好氧交替运行可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，有利于污水与污泥的分离。而且运行中厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。目前，该法在国内外使用较为广泛。

②按时间分割的间歇式活性污泥法

序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法、MSBR法等。

（a）传统SBR法

这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀过程。这种方法，总容积利用率低，一般小于50%，因此适用于较小污水量场合。

(b) Unitank法

Unitank工艺由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水，具有脱氮除磷效果。其优点是不需回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。

但是，以上方法均不同程度存在投资、运行成本及地方经济实力相矛盾的问题，尤其随着我国各项环保政策的陆续出台，以及我国水资源缺乏现象日渐突出。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题缺陷，本发明的目的在于提供一种高效中草药植物提取污水处理工艺，该工艺是以生化为主的高效处理工艺，实现高效率去除污水中有机、无机污染物质。

实现上述发明目的所采用的技术方案是一种高效中草药植物提取污水处理工艺，包括下列步骤：

1）污水自流至格栅槽去除污水中的悬浮物质步骤；

2）步骤1）处理后原水自流至三级综合调节池进行处理步骤；

3）步骤2）处理后原水经提升泵提升至高效EGSB厌氧罐，在厌氧条件下，对有机污染物进行降解的步骤；

4）步骤3）处理原水自流至中间池沉淀出水所含的颗粒污泥，再用污泥回流装置将沉淀颗粒污泥回流到EGSB厌氧罐底部；

5）步骤4）处理后原水经管道进入到高效MBBR反应池，通过向高效MBBR反应池中投加有效容积的20-30%的MBBR专用特种填料聚氨酯海绵填料，对污水的氮、磷和有机污染物进行降解；

6）步骤5）处理后原水自流至二沉池内进行泥水分离，使二沉池出水悬浮物SS≤20mg/L；

7）步骤6）处理原水自流进入MBR反应池进一步进行生物的脱氮除磷及有机悬浮颗粒的去除；

8）步骤7）处理原水自流进入清水池经短暂停留后经管道收集排至市政管网；

9）二沉池池底沉淀剩余污泥经气体装置经管道进入到污泥浓缩池，进行厌氧浓缩处理，污泥浓缩池上清液自流至综合调节池进行重新处理；

10）步骤9）浓缩后的污泥经管道进入污泥脱水装置进行污泥脱水处理，污泥脱水装置产生滤液经管道收集自流至综合调节池重新处理，脱水后的干污泥运输至指定地点进行卫生填埋或堆肥。

本发明主要工艺为“阶梯格栅+综合调节池+高效EGSB+MBBR+MBR膜生物”。

污水通过污水管道进入装有阶梯格栅的格栅槽，在此拦截污水中粒径μ＞0.5mm的悬浮物质；然后自流至综合调节池，进行水质、水量的调节及污染物预处理，以减少对后续处理单元的冲击负荷，经均质均量后的污水用泵抽至高效EGSB厌氧反应器，利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并将高分子难降解的有机物转变为低分子易被降解的有机物，经过厌氧处理的废水进入中间池，在中间池中利用好氧和兼氧微生物的作用将废水中的不溶性大分子有机物质降解为小分子物质进行处理，并提高污水的可生化性，然后进入MBBR反应池，在充分供氧的条件下利用好氧微生物将污水中有机物彻底降解并去除；MBBR反应池出水自流至二沉池，在二沉池进行泥水分离去除细小的SS，上清液自流至MBR反应池，二沉池设置污泥回流泵将产生污泥回流至水解酸化池；MBR池出水经自吸泵输送至清水池，最终排放。

另外，值得说明的是，在本公司提出的“高效EGSB+水解酸化+高效MBBR+MBR”高效处理工艺，其优点主要有：①本工艺采用的高效EGSB厌氧反应器是废水均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷CH₄和二氧化碳CO₂)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着污泥的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着污泥的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。该工艺有机负荷Nv比上流式污泥流化床（UASB）有机负荷Nv高5-8倍。②本工艺采用的MBBR反应技术属公司专利产品（专利号：ZL 2016 2 11003331.9），该技术采用独特的结构形式、专用填料、专用菌种，在曝气条件下达到脱氮除磷的作用，去除率高达90%以上。③采用的MBR采用先进的膜生物处理技术，处理后污水达到污水达标排放；④采用光伏发电，降低能耗。以日处理500m³中草药植物提取污水处理为例，日用电负荷56.21Kw，年运行电费18.87万元。采用光伏发电，基站建设只需一次性36万即可满足，可见，采用光伏发电代替传统的动力发点，大大降低了污水处理运行成本；⑤采用智能控制系统。污水处理站设备可以连接集成到智能管理系统，智能系统包含智能数显时间控制和故障报警，利用智能数显控制器人为对时间进行设置，实现装置在设置的时间进行自动启停，当装置发生故障时故障报警器自动报警，等待故障排除。

本发明的工艺的特点是有机物、生物脱氮除磷去除率高达92%以上，运行费用低，运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强操作管理简单等。

本发明工艺的特点是去除效率高，投资运行费用低，运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强操作管理简单。

附图说明

图1是本发明高效中草药植物提取污水处理工艺的流程图。

具体实施方式

图1给出了本发明高效中草药植物提取污水处理技术工艺的流程图，结合附图，下面对中草药植物提取污水处理主要从污水处理、污泥处理两条技术路线进行说明。

1、污水处理主要步骤包括：

1）污水自流至格栅槽1，所述格栅槽1内放置回转式阶梯格栅，采用不锈钢机架，栅距0.5mm，用于去除污水中的悬浮物质（粒径μ＞0.5mm），以防止后续管道设备的堵塞；

2）步骤1）处理后原水自流至三级综合调节池2，三级综合调节池2即预曝气（水力停留时间HRT=8h）、预沉淀（水力停留时间HRT=8h）和水质调节（水力停留时间HRT=8h）。

预曝气主要作用：①把污水中低分子（分离量≤1000）易降解的污染物质马上降解，减轻后续单元处理负荷；②脱除污水中乙醇（C₂H₅OH）等醇类物质的干扰，更好的实现污染物降解；③去除原水中双氧水（H₂O₂）等消毒剂，为后续生化处理创造有利条件。

预沉淀主要作用：①调节pH值，调节原水pH=4.0-5.0至pH=6.8-7.8，为后续高效厌氧反应创造适宜的反应环境；②改变原水硬度；③去除原水中重金属物质的干扰，尽可能避免污水中可能含有的重金属污染物质对后续生化单元的影响；④对原水进行均质均化。

3）步骤2）处理后原水经提升泵提升至高效EGSB厌氧罐（厌氧颗粒污泥膨胀床）3，在厌氧条件下（溶解氧DO=0.2-0.5），对有机污染物（COD、BOD）进行降解，处理率达80%以上。

4）步骤3）处理原水自流至中间池4，中间池4主要作用：①沉淀高效EGSB厌氧罐3出水所含的颗粒污泥，再用污泥回流装置将沉淀颗粒污泥回流到EGSB厌氧罐3底部，用于补充EGSB厌氧罐3内颗粒污泥的浓度，同时间接起到水利搅拌的作用；②改变污水性质。根据我们实际工程经验，好氧生物反应的氧化还原电位值一般为（-100mv～+100mv），厌氧出水氧化还原电位为（-300mv～-100mv），所以，在池内内挂有1m的聚烯烃塑料生物组合填料，在微生物（水解细菌）作用下改变污水的氧化还原电位，为后处理好氧单元创造更加适合的反应环境。

5）步骤4）处理后原水经管道进入到高效MBBR反应池5，通过向高效MBBR反应池5中投加一定数量（有效容积的20-30%）的聚氨酯海绵填料，由于填料密度（ρ=0.97kg/m³）接近于水，在曝气（气水比20:1）作用下，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而实现污水的脱氮除磷和有机污染物的降解。

6）步骤5）处理后原水自流至二沉池6，二沉池6采用斜管式沉淀池，斜管长度为L斜=1000mm，安装高度0.96m，倾角60°,正六边形蜂窝状，内切圆直径为50毫米，斜管壁厚为δ=0.50mm，材质为PP。步骤5）处理后原水在二沉池6内进行泥水分离，使二沉池6出水悬浮物SS≤20mg/L。

7）步骤6）处理原水自流进入MBR反应池7进一步进行生物的脱氮除磷及有机悬浮颗粒的去除，该过程采用风机曝气（气水比35-40:1），其目的一是给生物反应提供所需的氧气，保证生物反应的充分进行；二是对附着在膜表面的污泥进行冲洗，以减轻膜的处理负荷、延长膜的使用寿命。

8）步骤7）处理原水自流进入清水池8经短暂停留后经管道收集排至市政管网。

9）二沉池6池底沉淀剩余污泥经气体装置经管道进入到污泥浓缩池9，进行厌氧浓缩处理，污泥浓缩池9上清液自流至综合调节池2进行重新处理。

10）步骤9）浓缩后的污泥经管道进入污泥脱水装置10进行污泥脱水处理，污泥脱水装置10产生滤液经管道收集自流至综合调节池2重新处理，脱水后的干污泥（含水率60-65%）运输至指定地点进行卫生填埋或堆肥。

Claims (1)

1.一种高效中草药植物提取污水处理技术工艺，其特征在于，包括下列步骤：

1）污水自流至格栅槽去除污水中的悬浮物质步骤；

2）步骤1）处理后原水自流至三级综合调节池进行处理步骤；

3）步骤2）处理后原水经提升泵提升至高效EGSB厌氧罐，在厌氧条件下，对有机污染物进行降解的步骤；

4）步骤3）处理原水自流至中间池沉淀出水所含的颗粒污泥，再用污泥回流装置将沉淀颗粒污泥回流到EGSB厌氧罐底部；

5）步骤4）处理后原水经管道进入到高效MBBR反应池，通过向高效MBBR反应池中投加有效容积的20-30%的聚氨酯海绵填料，对污水的氮、磷和有机污染物进行降解；

6）步骤5）处理后原水自流至二沉池内进行泥水分离，使二沉池出水悬浮物SS≤20mg/L；

7）步骤6）处理原水自流进入MBR反应池进一步进行生物的脱氮除磷及有机悬浮颗粒的去除；

8）步骤7）处理原水自流进入清水池经短暂停留后经管道收集排至市政管网；

9）二沉池池底沉淀剩余污泥经气体装置经管道进入到污泥浓缩池，进行厌氧浓缩处理，污泥浓缩池上清液自流至综合调节池进行重新处理；

10）步骤9）浓缩后的污泥经管道进入污泥脱水装置进行污泥脱水处理，污泥脱水装置产生滤液经管道收集自流至综合调节池重新处理，脱水后的干污泥运输至指定地点进行卫生填埋或堆肥。