摘要:近年来,中药制药企业发展迅猛,随之带来的中药产品生产废水也急剧增加,伴随产生的水污染问题也日益严峻。由于中药废水种类多,成分复杂,污染物浓度高,含有一定的有毒有害物质,因此对于中药废水的处理还没有形成比较成熟的工艺本文对两级厌氧处理中药废水的试验进行分析和了解。
关键词:两级厌氧;中药废水;发展;试验
一、中药产业发展概述
1.中药产业发展现状
中药在我国已经有了几千年的发展历史,其不仅是我国人民智慧的结晶,更是中华民族的文化瑰宝。中药以其不同于西药的独特功效,在国内外医药学领域占据着比较重要的地位,2015年中国药学家屠呦呦获得了诺贝尔医学奖,更加表明了国际医学界对中国医学研究的深切关注。
中药因其药效温和且副作用较低,在当今人们越来越追求更加健康的药物情形下得到了发展契机,并且找到了正确的发展方向,在发展速度和创造效益上超过了其他行业。新的医疗改革也会对传统中药行业的发展带来新的机会,全新的《国家基本药物目录》中将收录超过260个中药品种,中药品种占有的比例达到45%左右,再加上市场消费作用的带动,会更加促进中药企业的发展。
2.中药制药废水的来源及特征
中药制药企业发展迅猛,随之带来的中药生产废水也急剧增加,伴随产生的水污染问题也日益严峻。因此亟需寻找一种经济高效的污水处理方法以解决中药企业的生产废水。我国的中药生产企业数不胜数,并且不同企业生产不同药品使用的生产工艺不同,由此也造成了中药制药废水成分的复杂性和水量的不稳定性。
中药废水主要包括产品生产废水、生产设备的清洗废水、生产车间清洗水等。中药企业的生产废水成分非常复杂,主要以大黄酸、糖类、木质素、蛋白类物质为主,根据产品和生产工艺的不同某些还含有生物碱、蒽醌、色素等。如不对其加以有效的处理而直接排入水体,会对生态环境产生严重污染。由于中药生产废水具有成分复杂、水质水量不稳定、可生化性一般和一定的毒性等特征,加大了其处理难度,常用的处理工艺不能取得良好的效果。
二、分析厌氧处理技术
人们不断的对厌氧技术进行研究,使其不断的发展,废水厌氧处理工艺高效低耗能的优点使之在废水处理中越来越多的被得到应用,厌氧技术理论的发展也促进了所使用的反应器发展,普遍认为性能优秀的厌氧反应器都具有污泥活性好、污泥量大、泥龄长等特征。随着人们对厌氧理论不断深入的认识,每个阶段都有与其相对应使用的反应器,可将其分为第一、第二、第三代厌氧反应器。
最开始使用的厌氧反应器其结构非常简单,比较典型的包括化粪池和双层沉淀池(隐化池)两种,在早期的生活污水与生化处理后的二沉池剩余污泥的处理中较多的使用。该时期的反应器虽然通过某些结构的改变,提高了其污泥浓度,相应的微生物数量也增多,因此也大幅度提高了其处理能力。但其仍存在明显的缺点,例如卫生条件差、微生物生长缓慢,反应器启动周期长,污泥不能长时间停留在反应器内,随出水大量流失,造成了其处理效能较低。
随着相关学科理论的不断发展,微生物学和生物化学的研究不断进步,学者们以厌氧反应器为研究对象,深入探讨如何提高其处理效能,结果表明反应器需要达到两个条件,一是反应器内的厌氧污泥需要保持足够的反应时间,二是保障进水和厌氧污泥之间充分接触,以此两个条件为基本要求,第二、第三代反应器得到了快速发展。
三、两级厌氧工艺处理效能
两级厌氧工艺所具有的更好的有机物去除效果和较强的耐冲击负荷能力,是由诸多原因造成的:首先,应该选择性能较好的污泥,虽然进水水质和水量的波动造成了一些污泥破碎后流失,但剩余的大多数颗粒污泥都适应了新的环境条件,以此为基础可以重新形成新的颗粒污泥。在反应器内含有的泥量较大且其活性较好的条件下,确保了两级厌氧系统在进水浓度较高、HRT较短的情况下仍具备较高的有机物去除效果。
两级UASB反应器采用低容积负荷,大回流量的方法进行启动。先利用保温层将反应器内水温调节至35℃左右,之后再接种颗粒污泥。将原水COD浓度稀释至15000-20000mg/L作为进水储存于进水桶之中;并向进水桶中加入适量Na HCO3,一方面增加进水的碱度另一方面调节进水的p H值;然后将颗粒污泥用清水清洗数遍,筛选颗粒度较好的作为接种污泥;同时分别启动外循环泵,分别调节两级反应器的上升流速,使一级UASB反应器的上升流速维持在2.5m/h左右,使二级UASB反应器的上升流速维持在2.0m/h左右。24h后观察到反应器中有细小气泡冒出,这证明初步恢复了接种颗粒污泥的活性,同时启动进水泵开始进水,并通过调节进水泵的参数,改变进水量,同时也改变了水力停留时间,容积负荷也随之变化。
废水水质在厌氧产生气体的组成中占据重要影响,但厌氧系统的运行条件和技术不同也对其有一定的影响。假设厌氧系统运行情况非常稳定,则产生的气体中甲烷的浓度越高。所以,通过监测厌氧系统的气体产量以及其中含有的甲烷浓度,可以从侧面表明厌氧系统的运行情况。
四、两级厌氧反应器中颗粒污泥特性
两级厌氧反应器内部的颗粒污泥的物理性能、强度、及微生物活性的变化对整个反应系统的处理效果产生决定性的影响。培养驯化出具有沉降性能较好、强度高及微生物活性好的污泥,是厌氧处理系统能够高效正常运行的基本要求和重要保证。
颗粒污泥的代谢效率,也即是其活性是代表厌氧微生物活性的关键因素,能够使用测定污泥的VSS/SS与SMA两个参数的结果来代表其活性高低。研究中分别记录了1#、2#系统中的污泥在不同VLR条件下的VSS/SS和SMA的改变趋势,结果见下图:
结束语:
总之,中药制药企业发展迅猛,随之带来的中药生产废水也急剧增加,伴随产生的水污染问题也日益严峻;亟需寻找一种经济高效的污水处理方法以解决中药企业的生产废水,国家对各行业生产废水的达标排放标准做出了更加苛刻的要求。因此,寻找到一种经济高效的中药废水处理工艺,具有非常重要的实际意义。
参考文献:
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论文作者:龚翠娴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:反应器论文; 污泥论文; 中药论文; 废水论文; 两级论文; 颗粒论文; 活性论文; 《基层建设》2019年第12期论文;