某中藥廠(chǎng)是生產(chǎn)中藥抗病毒沖劑為主的高科技企業(yè)，其污水主要由生產(chǎn)廢水和少量生活污水組成。生產(chǎn)廢水主要來(lái)自藥材洗滌、蒸煮、設備清洗等工序，廢水中含有大量細小藥渣、植物纖維和洗滌劑，因此廢水COD高，色度大，是中藥行業(yè)中最難處理廢水之一。另外該企業(yè)沒(méi)有污水處理規劃用地，僅有200m2空地供污水處理使用。為此，筆者在小試研究的基礎上設計了一套一體化污水處理設施，大大提高了廢水處理能力和抗沖擊負荷能力。通過(guò)近一年的運行，工藝處理效果好，出水穩定達標，部分廢水實(shí)現了直接回用，取得了良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
1設計水質(zhì)和水量
設計水量為400m3/d。構筑物流量20.0m3/h（以20h計算），設計水質(zhì)見(jiàn)表1。
2工藝設計
2.1工藝流程的選擇
從廢水水質(zhì)分析來(lái)看，該廠(chǎng)廢水具有可以生化性，適合于生物法處理，但廢水中懸浮物和洗滌劑含量較高，在小試研究中發(fā)現若不加預處理,生化處理時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量泡沫，而且廢水色度很高，常規生物處理脫色效果十分有限，因此需要采用物化-生化組合處理工藝。鑒于污水處理用地面積十分有限，而且場(chǎng)地原來(lái)是一個(gè)深4m的泥塘，為了減少地基處理費用，污水處理設施池底標高需放在地下5m深處，所以選擇的處理工藝必須處理效率高，占地面積小，適宜建于地下，能夠連續出水且便于回用。綜合以上因素，結合小試研究結果，設計了一套一體化的污水處理設施，該設施將調節池、氣浮池、UASB池、MBR池巧妙地組合在一起，大大節約了土建工程量和地基處理費用，減少了占地面積，提高了處理效率。
2.2工藝流程
工藝流程如圖1所示。廢水經(jīng)機械格柵去除大塊雜物和懸浮物，然后進(jìn)入調節池，調節水質(zhì)和水量。廢水調節后用離心泵提升進(jìn)入氣浮系統，同時(shí)向離心泵進(jìn)水管加入高效脫色混凝劑和助凝劑PAM，通過(guò)水泵葉輪實(shí)現高效混合。在氣浮系統內，在微氣泡粘附下，廢水中大部分細小懸浮物、發(fā)色有機物、洗滌劑被去除。經(jīng)氣浮處理后廢水自流進(jìn)入UASB池上方的配水槽,廢水經(jīng)配水管進(jìn)入UASB池底均勻布水，在該池內廢水中大部分有機物被馴化好的厭氧顆粒污泥分解，轉化為沼氣和水。經(jīng)UASB厭氧處理后的出水通過(guò)三角堰均勻進(jìn)入出水槽，自流進(jìn)入MBR池，在MBR池內通過(guò)高濃度的好氧菌的降解和定量加入的粉末活性炭的協(xié)同吸附作用廢水中的有機物被去除，再經(jīng)微濾膜分離后廢水得以?xún)艋�，最后出水直接由自吸泵打入工廠(chǎng)低水質(zhì)用水場(chǎng)合和工廠(chǎng)排污口。MBR產(chǎn)生的少量污泥回流進(jìn)入調節池，回流的活性污泥可以吸附并降解水中的污染物，有利于后續的氣浮分離，也降低了氣浮系統的加藥量，氣浮浮渣和UASB剩余污泥自流進(jìn)入污泥池，經(jīng)螺桿泵打入板框壓慮機脫水后外運。
3主要設備和構筑物
3.1機械格柵
回轉式機械格柵，最大處理水量50m3/h，驅動(dòng)電機功率0.40kW。廢水經(jīng)機械格柵去除部分大的懸浮物和藥渣。機械格柵安裝在一體化污水處理設施入口處。
3.2一體化污水處理設施
一體化污水處理設施由調節池、氣浮池、UASB池和MBR池構成，鋼筋混凝土構筑物，設施池底標高位于地面下5m。
3.2.1調節池
平面尺寸為8m×4m，有效水深4m，總深4.5m，有效容積128m3，池頂覆土500mm，設置兩個(gè)Φ800mm的檢查孔和一個(gè)800mm×800mm的離心泵吸水孔，調節池內設置反沖洗水管，防止沉渣淤積。調節池設計流量20m3/h，停留時(shí)間6.4h。
3.2.2氣浮池
池尺寸長(cháng)×寬×高=5m×2m×1.8m,有效水深1.5m，有效容積15m3，氣浮池位于UASB池池頂，選用上海尼可尼氣液混合泵加壓溶氣氣浮系統。溶氣泵型號為M50FP-G，產(chǎn)水量8～12m3/h，產(chǎn)生微小氣泡在水中釋放，將混凝反應后的絮體帶出水面，實(shí)現固液分離。氣浮設計處理水量20m3/h，配套氣液分離罐、刮渣機、一體化計量投藥箱等。
3.2.3UASB池
池尺寸長(cháng)×寬×高=8m×8m×6.8m,有效容積為416m3，停留時(shí)間為20.8h，設計容積負荷為2.45kgCOD/m3•d。三相分離器采用鋼筋混凝土機構，沼氣收集后通過(guò)水封罐高空排放。池底配水系統采用UPVC穿孔管均勻布水,孔徑Φ20mm，流速2m/s，排泥用UPVC管從池中部排泥。
3.2.4MBR池
池尺寸長(cháng)×寬×高=8×4×5.5m,有效水深為5.0m，有效容積為160m3，停留時(shí)間8h，容積負荷為0.75kgCOD/m3•d，污泥濃度6000mg/L～10000mg/L。池內安裝聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜，每25片膜組成一個(gè)膜組件，共設置4個(gè)膜組件，利用4臺自吸泵（兩用兩備）間歇抽水，運行時(shí)間為抽吸7min，停止2min，利用恒流變頻器保持自吸泵出水恒定。曝氣采用兩臺低噪音羅茨鼓風(fēng)機SSR125供氣，設計氣水比25：1。膜組件根據真空表壓力變化，定期用手動(dòng)葫蘆從MBR池中取出化學(xué)清洗。
3.3污泥池
氣浮池浮渣和UASB池剩余污泥直接排入污泥池，污泥池尺寸長(cháng)×寬×高=4m×3.6m×2.5m,磚混結構，有效水深2.0m，有效容積28.8m3。
4調試與運行
4.1調試
該污水處理裝置于2004年2月投入開(kāi)車(chē)試運行，同時(shí)取城市污水處理廠(chǎng)脫水污泥作為菌種，分別投入UASB池和MBR池進(jìn)行馴化和培養。調試的重點(diǎn)是UASB池和MBR池，氣浮池加藥和MBR池粉末活性炭投加量根據小試研究結果確定。
UASB池調試初期先放入50m3污水，然后每天加入50m3污水直到加滿(mǎn)水池，然后逐漸加大進(jìn)水量，并定期投加尿素和磷肥補充氮、磷，由于水溫較高，所以在調試過(guò)程中沒(méi)有受到氣候的太大影響，約90d后，水量達到滿(mǎn)負荷值。UASB池運行一月后，啟動(dòng)MBR池，MBR池先加入少量污水，再加入適量的污泥使污泥濃度達到6000mg/L，而后加入一定比例的營(yíng)養物質(zhì)，悶曝，直到污泥顏色由黑色變?yōu)辄S褐色，然后逐漸增加處理量，調試期間嚴格控制好進(jìn)水COD和出水流量，約30d后鏡檢可以發(fā)現污泥中出現大量原生動(dòng)物，表明好氧活性污泥已經(jīng)成熟，但廢水脫色效率不高，出水仍然有點(diǎn)黃，后來(lái)每天投加粉末活性炭后，脫色效率逐漸提高，約50d后MBR池中活性炭濃度達到450mg/L，出水開(kāi)始透明。整個(gè)工程調試累計102d。
4.2運行及測試結果
調試完成后，經(jīng)過(guò)連續多次測試，結果表明，該污水經(jīng)調節池均化后COD值為2000～7000mg/L、色度500～1000倍時(shí)，出水COD平均值為50mg/L，色度30倍左右，其它污染指標均達到國家規定的《污水綜合排放標準》GB8978-1996中的一級標準。運行結果見(jiàn)表2。
5經(jīng)濟效益分析
本工程設計水量為400m3/d,工程總投資95萬(wàn)元，占地200㎡，運行費用主要為電費、投藥費（含粉末活性炭）和膜折舊費用，電費平均216元/d,藥劑費224元/d，膜折舊費164元/d，再將人工費疊加，單位處理廢水成本需1.76元/m3。而原廠(chǎng)區地面沖洗和綠化用水均使用自來(lái)水，水價(jià)為1.5元/m3，采取排水回用后，按每天回用水量50m3,則每年節約經(jīng)費27375元。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
6結論
（1）使用氣浮-UASB-MBR工藝處理高濃度中藥廢水，排水水質(zhì)好，排水可以直接回用，能在較小面積內達到高效處理的目的，實(shí)踐證明該工藝是可行的，可以在該類(lèi)型工廠(chǎng)推廣應用。
（2）實(shí)踐證明，在MBR池內添加粉末活性炭可以提高M(jìn)BR對色度和COD的去除率，減緩膜的污染，對廢水中的中藥氣味也有一定的吸附作用。
（3）將調節池、氣浮池、UASB池和MBR池巧妙地組合在一起，氣浮池和部分設備置于UASB池頂，部分池壁公用，可以減少土建費用，大大降低工程占地面積。
（4）UASB三相分離器采用鋼筋混凝土結構，既降低了工程造價(jià)，又避免了鋼設備三相分離器的定期保養維護，實(shí)踐證明鋼筋混凝土型式的三相分離器也能達到滿(mǎn)意的效果。
（5）MBR池定期補充粉末活性炭，增加了工程的運行成本，采用該廠(chǎng)鍋爐炭渣（過(guò)濾160目），并用酸性煙道淋水改性，來(lái)代替粉末活性炭，是否可行，有待于今后的研究。(中國石化股份公司西南分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 成都理工大學(xué)材料與生物工程學(xué)院)
