1000m3d高浓度中药废水处理工艺设计开题报告

开题报告

课题名称：1000m3/d高浓度中药废水处理工艺设计****：***

系别：资源与环境工程系

专业：环境工程

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2012年3月7日

一、题目的意义

中药是我们中华民族几千年灿烂文化的瑰宝,它以自己独到的功效,在世界医学上占有重要的地位,随着科学和社会的发展,我国中药制药生产得到长足发展,现在国内中药生产厂家达到2000多家,而中药废水产生的污染也凸现出来。

在中药的生产提取过程中，生产工艺产生大量的废水，造成环境污染，使得中药产业的发展受到制约。因为中药的生产废水，与其它类的工业污水、废水在水质和污染物成分方面有很大的差异，采用常规的技术进行处理，效果不好，很难达标。

在现阶段，水环境问题主要是有机废水的污染问题。而中药废水是有机废水的主要来源之一,因此,中药废水的治理是环保工作的重点之一。

本次毕业设计选择此课题的目的主要在于成分复杂难处理的制药废水有一个深刻的认识，使理论与实际得到充分的结合。锻炼自己的设计能力，强化自己的专业能力。

二、文献综述

1.中药废水来源及特点

1.1来源

目前,在国内的大多数中药生产企业排放出的废水主要来源有9部分:①前处理车间洗药、泡药废水；②提取车间煎煮废水和部分提取液；③分离车间的残渣;

④浓缩、制剂车间废水；⑤车间部分蒸汽冷凝水和处理离子交换树脂酸碱液的中和水；⑥瓶罐清洗、管道及地面冲洗水；⑦酸水解；⑧过滤后产生的污水；⑨生活污水等组成。废水主要含中药有效成分残留物、纤维素、半纤维素、老化的大孔树脂、有机溶剂(乙醇)、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解产物等[1]。中药工业废水通常属于较难处理的高浓度有机污水之一,因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大。中药工业废水通常具有组成复杂,有机污染物种类多、浓度高, COD

Cr 值和BOD

5

值高且波动性大,废水的BOD

5

/COD

Cr

值差异较大,NH

3

-N浓度高,色度深,

毒性大,固体悬浮物SS浓度高等特点。活性污泥法、生物滤池等常规生物处理存在着投资和处理成本高,废水处理达标率低的缺点,治理技术大多不成熟,多数厂家未经处理就直接排放,对水体环境造成严重危害。

1.2中药废水的特点

中药生产废水的水质波动性较大,COD可高达2000 mg/L,BOD可达1100 mg/L,主要含有天然有机物质。有机污染物浓度高；悬浮物；尤其是木质素等比重较轻、难于沉淀的有机物质含量高；色度较高；废水的可生化性较好；多为间歇排放；污水成分复杂；水质水量变化较大。

1.3中药废水的污染特点

中药废水污染主要表现为高浓度有机废水的污染,对于中药制药工业,由于药物生产过程中不同药物品种和生产工艺不同,所产生的废水水质及水量有很大的差别,而且由于产品更换周期短,随着产品的更换,废水水质、水量经常波动,极不稳定。中药生产废水主要来自生产车间,在洗泡蒸煮药材、冲洗、制剂等过程中

产生。废水包括生产过程中的原药洗涤水,原药药汁残液、过滤、蒸馏、萃取等单元操作中产生的污水、生产设备洗涤和地板冲洗用水。污染物主要是从药材中煎出的各种成分,主要成分为:糖类、蕙醒、木质素、生物碱、蛋白质、色素及它们的水解产物。

2.国内外研究现状

2.1 趋势

制药废水水质成分复杂、处理难度大，尤其是中药废水的处理，更是难解决。国外普遍采用稀释进水浓度进行好氧生物处理的方法，其投资大、运行费用高。发达国家更是即将污染大的原料药生产转移到发展中国家。

国内用于制药废水处理的主导工艺主要有深井曝气、厌氧发酵、SBR。深井曝气的方法有污染地下的可能性，已经走入低谷。厌氧发酵法虽有众多研究者，但是面对水质成分复杂的制药废水，仍然成为可推广使用的实用技术。SBR法已经逐步成为制药废水处理的主流工艺。

2.2中药废水的处理方法

随着中药生产技术的不断发展,中药废水污染问题也越来越严重。为解决这些问题也研究出了很多的中药废水处理方法。国内外主要采取以下几种主要的方法。

（1）SBR与其他方法的组合

SBR工艺是对传统活性污泥法的改造中发展起来的一种工艺。根据SBR工艺在中药厂生产废水处理工程的实践,对SBR工艺进行进一步的研究与改进。当进

水COD

Cr 为250mg/L,BOD

5

为120mg/L,出水COD

Cr

为49 mg/L,BOD

5

为20 mg/L；COD

Cr 的去除率达80%,BOD

5

的去除率达83%,SBR工艺处理中药废水效果显著。SBR系

统中构筑物的利用率不高,适用于中小型低浓度污水处理工程中应用。SBR系统的启动和正常运行是废水处理工程稳定合格运行的关键。该工艺结构简单,操作简便,占地面积小,运行效果稳定,具有推广应用价值。

(2) 厌氧-好氧组合工艺

对于中药废水两相厌氧生物处理工艺来说,既要将难降解的大分子有机物迅速转化成为易降解的小分子底物,极大地提高废水的可生化性,同时又要大幅度降低废水的浓度,显然采用没有达到完全厌氧阶段的常规处理工艺是难以收到理想效果的,因此,只有采用厌氧发酵技术才能够解决这个技术上的难点。传统厌氧发酵技术是以单相厌氧工艺为代表的处理技术,它与单相厌氧技术相比更适于处理高浓度、难降解工业废水,具有运行稳定、有机物去除率高等特点。总COD去除率平均在86%左右,厌氧反应器的COD容积负荷为10～21 kg/(m3.d),COD去除率平均为70%左右,好氧反应器的COD容积负荷率为2.48～2.87kg/( m3.d),COD 去除率为56%。

(3) 生物铁法

采用活性污泥法处理高浓度中药废水,在曝气池内安装零价铁复合填料,进行强化处理试验研究。研究结果表明[2],进水COD,BOD分别为2600～3500mg/L,1 000～1800mg/L的高浓度中药废水经厌氧水解酸化-强化活性污泥法处理后,出水COD降至6413mg/L,COD去除率比对照处理试验普通活性污泥法高1.6%,强化活性污泥法可获得更高的活性污泥浓度(MLSS)活性污泥浓度,约5429mg/L,比对