杨 益

（贵州雏阳生态环保科技有限公司，贵州 贵阳 550001）

中药提取所产生的废水成分主要有糖类、乙醇、生物碱、蛋白质以及色素等，同时废水水质与水量在中药生产操作阶段的波动也相对较大，中药提取类废水处理与其他废水处理相比较来讲较为困难。以往传统的废水处理模式主要为化学方式，而化学药品普遍较贵，诸多企业都难以负担和承受，同时化学药品也容易对环境带来二次污染[1]。因此，在对中药提取类废水处理阶段，应以“生化为主、物化为辅、生化前置、物化后置”的废水处理工艺。注重厌氧，利用厌氧系统稳定且节能，在厌氧阶段充分降解废水中有机污染物85%以上，甚至高达95%以上。

1 废水来源与特征思考

1.1 废水水质、水量

目前中药提取类企业主要提取方式为：水提与醇提两种；其中水提每使用1 吨原料，厂区约产生废水50m3，水提COD ＜2000mg/L；醇提每使用1 吨原料，约产生废水20m3，醇提COD 在5000mg/L～20000mg/L；不同企业，因提取规模与方式不同，故污水处理规模与进水浓度设计均不同。（参考值：纯水提类企业，进水COD 浓度设计＜3000mg/L，含醇提类企业，进水COD 浓度设计可在10000mg/L 左右。）

1.2 废水的特点

针对于废水的特点来讲，主要为以下几点：其一为中药提取类废水成分相对复杂且繁琐，污染物包含了糖类、乙醇、木质素、生物碱、蛋白质以及色素等，同时其中的CODcr 与BOD 的含量相对较高；其二为中药提取类废水排放不规律，由于这类制药工艺通常都是不能连续生产，每一个生产阶段所排放的水质都不相同且差距较大[2-3]。另外，不同车间在制作不同品种中药时排放的污染物成分也有所不同，这就对废水处理构筑物带来一定的冲击与负荷。例如某工程的进水COD 为3500mg/1，醇提废水在进入污水站时，其数值会达到10000mg/l 以上；其三为中药提取类废水的ph值上下波动相对较大。

2 分析中药提取类废水处理工程的主体工艺流程

在确定中药提取类废水处理工艺流程的过程中，需要遵循以下几点原则：（1）中药提取类所产生的废水成分十分复杂，而且有机物多，色度深、浓度高，并且相关部门对这类工程的废水排放标准要求较高；（2）中药生产废水中有诸多抑制微生物物质，其中可生化性相对一般；（3）对工艺要求便于操作管理、设备维护、检修方便，同时也应充分考虑以最小的投资取得最大的效益，确保出水水质稳定达标排放，从而将环境效益和社会效益最大化[4-5]。

2.1 处理工艺特点

在中药提取类废水处理过程中，可以运用全循环ph 值调节装置，在调节池中科学且合理地使用石灰与片碱，在ph 值调节和固化除磷达到标准要求之后，随之将调节之后的废水进行改良，然后混合到厌氧池中。根据以往工程经验，混合式的厌氧池存在能耗搅拌力量明显不足等缺点。中药提取类企业宜使用塔式厌氧反应器；另外，设置厌氧沉淀池，充分考虑厌氧系统异常情况下存在污泥流失的情况。经厌氧系统处理后的废水进入后端好氧系统，通过好氧微生物与污水进行充分的接触，污水中的有机物被微生物降解，同时达到脱氮除磷。好氧池排出的泥水混合液进入后端的沉淀系统进行泥水分离；经泥水分离后的废水，在其后端设置混凝沉淀池，因提取类企业废水一般执行《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906-2008）“表2 新建企业水污染物排放限值”，标准中要求总磷≤0.5mg/L，色度≤50；纯生化，两项指标难以达标，故在混凝沉淀池内，向废水中加入一些混凝的药剂，当药剂水解之后，和污染物之间会产生相互的作用而形成颗粒比较大的棉絮状物质，受自身重力影响会沉淀，得到泥水分离。由于废水中含有少量的色度，大部分是惰性有机物组成，次氯酸钠作为脱色氧化剂，最终出水达标排放。

本套工艺有如下特点：（1）生化为主、物化为辅；（2）厌氧前置、好氧后置；（3）匀质、做好前处理。生产品种的多样化，水量和水质波动大，包括浓度、温度、成份等，需做好匀质调节，避免对主体生化单元的冲击。塔式厌氧反应器处理负荷高、能耗低等特点，且耐冲击及适应性强。这样的组合既低能又高效，应用方面已经很成熟[6]。

2.2 工艺单元的说明

2.2.1 格栅

中药提取过程中，废水带有药渣和大量悬浮颗粒，故可以使用细格栅或水力筛快速去除废水中的悬浮物，并且还可以避免悬浮物堵塞水泵机组与管道阀门，进而确保之后的各项工序正常稳定运行。

2.2.2 调节池

设置调节池可以对中药提取类废水内的水量、水质均化地处理，由于调节池内大分子有机物会被酸化菌影响，而产生了酸化处理，进而挥发其中的脂肪酸，这种方式可以全面提升废水后续的生化处理，使其中的有机物去除效率得到提升。

2.2.3 厌氧处理工艺-IC 厌氧反应器

针对提取类高浓度的污水，一般可通过UBF、UA SB、EGSB、IC等厌氧生物处理工艺，去除大部分有机物，大大降低后续构筑物的污染物负荷。针对不同浓度废水，选用不同厌氧反应系统，本文以IC厌氧反应器为例。

厌氧系统是废水处理系统的关键组成部分，IC 厌氧反应器借鉴和参考了国际最先进的厌氧处理技术，适合中药提取类废水处理，同时IC 厌氧反应器也是第三代厌氧反应器，其不仅可以有效处理高浓度的有机废水，并且在处理高悬物、高生物毒性废水方面具有一定的优势，在去除COD 方面比例可以达到百分之九十五。另外，处理阶段所产生的沼气及颗粒污泥也可以作为资源来进行回收，长此以往，就能够为企业带来一定的经济效益与社会效益。IC 厌氧反应器具有如下特点：

（1）IC 反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定，已成功运用在淀粉、啤酒、食品、柠檬酸等行业中，是一种值得推广的高效厌氧处理技术；（2）IC 反应器可以看成是由两个UASB 反应器上下串联而成。反应器由混合区、第一和第二厌氧区、沉淀以及气液保分离区这五个区构成。具体如下：

混合区：废水由反应器部进入，泥水以及颗粒污泥在混合区内可以充分接触、反应。

第一厌氧区：混合区里废水、污泥混合进入第一厌氧区，在高浓度颗粒污染作用下，有机物大部分会被降解，转化成为沼气。混合液上升流以及沼气剧烈扰动，导致这个反应区的污泥会出现膨胀、流化的情况，让泥、水的混合接触加强，因此污泥有极高活性。产生的沼气会将部分泥水混合物，通过提升作用，直达反应器顶部的气液分离区。

第二厌氧区：经过了上一区的废水处理之后，除了一些沼气被提升之外，其他的均通过三相分离器进入到该区域内。这个区的污泥浓度是比较低的，且废水大部分有机物均在上一区被降解了，因此只有少量的沼气产生。沼气通过沼气管导入气液分离区。

沉淀区：上一区泥水混合物在该区可以进行固体与液体的分离工作，上清液体通过排水管排出，而沉淀的颗粒污染，则会返回至该区的污泥床。

气液分离区：被提升废水的沼气，通过泥水分离同时将处理系统导出，泥水混合物沿回管再返回到最下面的混合区内，和反应器底的污泥、进水充分地混合在一起，可有效实现混合液内循环工作。

该反应器有比较明显的优势：反应器里的污泥浓度比较高而且容积的负荷比较大，通过内循环的作用提升了生物反应效果，有机负荷是普通厌氧反应器的好几倍。反应器高径比大，占地面积小，减少了基础建设的投资，可以处理一些浓度比较低的废水。同时，内部生物量高，温度对其不会产生太大的影响。再加上内循环使得反应器PH 值保持稳定，有一定的缓冲力，无需增加额外动力，且内循环是自动化的，可以自身产生的沼气作为动力，减少消耗，因此效率高，对高浓度废水处理工艺适合。

2.2.4 好氧池处理工艺-生物膜法

在废水的生物处理中，好氧和厌氧生物处理一样，都是极重要的。前者是在有氧气的条件下通过好氧的微生物作用有效降解废水中的污染物。

例如常用的好氧生物膜法，如生物转盘、生物滤池等，其特点是在设备中设置了可以提供给生物聚集的平台，在充足氧气条件下微生物构成了生物膜，并附着在载体上，有效吸附掉废水中的有机物，通过分解、合成等一系列处理，将有害物质变成了无害物质。这种用膜法缺氧-好氧(A/O)生物脱氮工艺，很好地降解了污水中的有机物。

这种处理工艺主要是在池内直接填充相应的材料，已经进行充氧的污水需浸没全部填料，填料流速需要科学掌控。在填料上方布满生物膜之后，污水就会与生物膜直接进行接触，而在生物膜中微生物的代谢作用下，污水中的有机物也可以得到去除，这样污水就可以得到净化。

2.2.5 沉淀池及污泥脱水

沉淀池可运用平流式沉淀池来将泥水进行分离处理，目前市场使用多，使用效果良好。

目前市场主流脱水机有带式、叠螺式、板框；带式和叠螺式易操作，但经脱水后的污泥含水率较高，导致污泥量大；板框人工偏大，但含水率极低，可减小量40%～50%左右。目前市场固废处理费用日益升高，故建议选择板框脱水机。

2.2.6 沉淀池与脱色池

混凝沉淀：可运用平流式沉淀，在混凝剂的作用下，使污水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后通过沉淀池予以沉淀分离除去的水处理法。原因是在废水内添加混凝剂，由于混凝剂是电解质的，在废水中可形成胶团与胶体物质可产生中和反应，形成绒粒沉降。混凝沉淀处理效果较好，配套设施简单，管理运行方便。

由于出水含细菌、病毒、寄生虫以及色度等，采用次氯酸钠作为氧化剂进行接触氧化消毒，同时保证出水色度指标达标排放，具有杀菌效果可靠、使用方便、价格低廉等特点。

2.3 防腐保温与除臭设计

首先为防腐设计：可使用埋地管的三油二布防腐措施，架空管道涂油漆来进行防腐处理。同时还可以在IC 厌氧反应器的内部使用环氧树脂三布五油的防腐措施来开展工作；其次为保温设计：IC 厌氧反应器的罐体可以使用100mm 岩棉+0.5mm 彩钢板来进行保温；最后为除臭设计：在调节池内的搅拌设备可使用潜水搅拌机，这种方式不仅可以达到均质目的，还可以使中药提取类废水气味不会扩散。同时还应对调节池进行密封处理，以免废水气味外溢对环境造成污染。针对于IC 厌氧反应器高度一般在24m～30m 左右，这样的高度不会对污水处理站环境带来影响。

3 中药提取类废水处理工艺调试运行情况

在调试运行过程中应充分注意如下事项：（1）保证进水水量及浓度的稳定：应充分利用综合调节池，将水量及浓度调配稳定，避免对系统造成冲击；（2）保证系统内的厌氧微生物的量，确保生物量足够，从而保证厌氧处理效率；（3）确保厌氧进水水质营养均衡。制药厂废水存在进水浓度高，波动大，色度深，可生化性较差等特点。可在调节池内投加一定营养源（C源、N 源等），确实进水C：N：P=100～500：5：1；（4）进水pH 的控制，厌氧系统适宜pH 范围为6.8～7.5，宜将进水pH 调至7.0 左右后稳定进入厌氧系统；（5）冬季温度的控制。冬季气温较低，厌氧微生物随着环境温度降低，其活性也有所下降，故在冬季，可采取额外（厂区蒸汽余热）升温的方式，确保厌氧系统温度（30℃～33℃）。

4 结语

结合全文，在对中药提取类废水处理时，当前较为成熟的方案为化学与生物处理技术，在不断改良和优化的基础上，经过改良后形成改良厌氧+接触氧化工艺+混凝沉淀工艺，并且配合先进与节能设备可以使得处理工艺更好地发挥出环保作用，既可以满足排放标准要求，同时还可以降低成本投入和减少运行费用，进而为企业发展与环保经济发展奠定强有力的基础，全面实现经济效益与环境效益以及社会效益的统一。