申请日20200330
公开(公告)日20200609
IPC分类号C02F9/14; C02F103/34
摘要
本发明提供一种处理手段光谱性强、应用范围广的中药煎制废水的一体化处理装置及方法。一种中药煎制废水的一体化处理装置，包括依次连接的进水加药系统、电化学预处理系统和多级生化处理系统;所述的进水加药系统包括加药组件、电控组件、调节池，电控组件电连接加药组件;所述的电化学预处理系统包括依次连接的微电解反应池、多相流化芬顿氧化池、pH调整池、混凝池、沉淀池和中间水箱;所述的多级生化处理系统包括水解酸化池、第一强化好氧泥膜池、第二强化好氧泥膜池和二沉池。本发明的一种中药煎制废水的一体化处理装置及方法，采用一体化设备，可成套生产，安装简便，占地小，操作简单，特别适用于小型中药生产企业、医院或门诊的中药废水处理。
权利要求书
1.一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：该中药煎制废水的一体化处理装置包括依次连接的进水加药系统、电化学预处理系统和多级生化处理系统;所述的进水加药系统包括加药组件(1)、电控组件(2)、调节池(3)，电控组件电连接加药组件，加药组件连接调节池;所述的电化学预处理系统包括依次连接的微电解反应池(4)、多相流化芬顿氧化池(5)、pH调整池(6)、混凝池(7)、沉淀池(8)和中间水箱(9)，微电解反应池内设有微电解填料层(401)，多相流化芬顿氧化池内设有芬顿催化剂填料层(501)，加药组件连接多相流化芬顿氧化池、pH调整池和混凝池;所述的多级生化处理系统包括水解酸化池(10)、第一强化好氧泥膜池(11)、第二强化好氧泥膜池(12)和二沉池(13)，第一强化好氧泥膜池内和第二强化好氧泥膜池内均设有海绵填料层(1101)，二沉池设有用于污泥回流水解酸化池、第一强化好氧泥膜池以及第二强化好氧泥膜池的污泥回流管(1301)。
2.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的加药组件包括加酸部件(101)、加碱部件(102)、双氧水投加部件(103)和混凝剂絮凝剂投加部件(104)，加酸部件连接调节池，加碱部件连接pH调整池，双氧水投加部件连接多相流化芬顿氧化池，混凝剂絮凝剂投加部件连接混凝池。
3.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的微电解填料层内设有颗粒状的微电解填料，微电解填料填充率范围为50%~70%。
4.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的芬顿催化剂填料层内设有芬顿催化填料，芬顿催化填料填充率范围为40%~60%，芬顿催化填料为直径2mm~5mm的颗粒物。
5.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的多相流化芬顿氧化池底设有曝气管(14)，曝气管与芬顿催化剂填料层之间设有布水管(15)，多相流化芬顿氧化池顶设有气提泵(16)和回流泵(17)，气提泵设有伸入多相流化芬顿氧化池内的气提管(18)，回流泵设有伸入多相流化芬顿氧化池底的回流管(19)。
6.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的pH调整池和混凝池设于沉淀池上方，pH调整池和混凝池内均设有搅拌机(20)，沉淀池内设有斜管填料层(801)，沉淀池底设有污泥泵(802)。
7.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的中间水箱底部设有曝气管，中间水箱顶部设有中间水箱提升泵(21)。
8.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的海绵填料层内设有呈条带状悬挂的海绵填料，海绵填料填充率范围为30%~40%，第一强化好氧泥膜池底和第二强化好氧泥膜池底均设有曝气管，曝气管和海绵填料层之间设有布水管。
9.根据权利要求1所述的一种中药煎制废水的一体化处理装置，其特征在于：所述的二沉池顶设有污泥回流泵(1302)，污泥回流泵连接污泥回流管，污泥回流管分别连通二沉池和水解酸化池、二沉池和第一强化好氧泥膜池以及二沉池和第二强化好氧泥膜池。
10.一种采用权利要求1-9任一所述的中药煎制废水的一体化处理装置进行中药煎制废水处理的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下，
(1)、将初步过滤后的中药煎制废水泵入调节池，通过电控组件控制加药组件向调节池内投加稀硫酸，调节池内废水pH值范围为3~3.5;
(2)、将步骤(1)的废水泵入微电解反应池，对微电解反应池内曝气，控制气水比为3~7：1，微电解填料层在酸性条件下发生电化学反应对废水进行氧化分解，废水在微电解反应池内停留1~2.5h;
(3)、步骤(2)的废水流入多相流化芬顿氧化池，对多相流化芬顿氧化池内曝气，控制气水比为5~10：1，通过电控组件控制加药组件向多相流化芬顿氧化池内投加双氧水，投加量为0.1~0.4%(v/v)，使步骤(2)的废水中的亚铁离子与双氧水形成芬顿试剂，发生芬顿氧化反应，废水在多相流化芬顿氧化池内停留0.5~1h;
(4)、步骤(3)的废水依次进入pH调整池、混凝池和沉淀池，废水在pH调整池和混凝池内分别停留10~20min，通过电控组件控制加药组件向pH调整池内投加液碱，使池内pH值范围为7.5~8.5，通过电控组件控制加药组件向混凝池内投加混凝剂和絮凝剂，废水在沉淀池内停留1~2h，上清液流入中间水箱，沉淀池底污泥排出;
(5)、步骤(4)的上清液在中间水箱内停留3~6h后泵入水解酸化池;
(6)、将水解酸化池内厌氧活性污泥浓度保持在15~25g/L，废水在水解酸化池内停留12~20h;
(7)、步骤(6)的废水依次流入第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池，分别对第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池进行曝气，控制池内溶解氧浓度为2.0~5.0mg/L，控制池内悬浮好氧活性污泥浓度为4~7g/L，总活性污泥浓度为9~15g/L，废水在第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池内总停留时间10~15h;
(8)步骤(7)的废水流入二沉池，废水在二沉池内停留3~5h，二沉池底污泥以回流比0.1~0.3：1回流至水解酸化池，，二沉池底污泥回流以回流比2~3：1回流至第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池，二沉池内上清液达标排出。
说明书
一种中药煎制废水的一体化处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置及方法，特别涉及一种中药煎制废水的一体化处理装置及方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
中医是我国传统和特有的医药技术，其中中药是利用中医理论针对人体特征，通过不同动植物药物的性质和药理，合理配制和煎制中药并服用起到治病强身的作用，我国有不少医药企业在从事中药研发工作及中药煎制，大部分的医院、门诊也有中药煎制服务。中药煎制过程中会产生一定量的煎制废水，主要来自于煎制设备的清洗，中药材的清洗和少量滴漏成品药的冲洗水。中药煎制废水的特点是成分复杂、色度高、杂质多、难降解、水量小且季节性变化大。由于中药种类多，不同药物的药理和毒理不同，一旦未经有效处理进入水体环境中将会引起水环境污染问题和一系列不可预估的人体健康风险。
目前针对中药废水处理的研究和应用主要集中药渣的回收利用，或是在较为大型的中药生产企业大水量处理，且相应技术主要为与常规的生活污水混合处理，废水污染物浓度较低，并采用常规混凝沉淀与接触氧化法，处理效果和稳定性有待进一步提升。然而，我国中药生产厂家更多的是规模较小的企业，如医院、门诊、中医堂等，产生水量小，不适宜大型的污水处理系统;另外根据不同生产厂家的不同和所煎制中药类型的不同，以及季节性差异，所产生的中药废水的水质差别较大。总的来说，针对中药煎制废水而言，仍然缺乏一种适用于小规模水量，广谱性强的处理设施及方法，以较好的解决中药废水带来的水环境问题。因此研究和开发一种适用于中药煎制废水处理的一体化装置及处理方法十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理手段广谱性强、应用范围广的中药煎制废水的一体化处理装置，保证中药煎制废水的稳定达标排放，解决背景技术中所述的问题。
本发明的另一目的在于提供一种中药煎制废水的处理方法，采用电化学耦合多级生化工艺，提高中药煎制废水污染物的去除效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种中药煎制废水的一体化处理装置，包括依次连接的进水加药系统、电化学预处理系统和多级生化处理系统;所述的进水加药系统包括加药组件、电控组件、调节池，电控组件电连接加药组件，加药组件连接调节池;所述的电化学预处理系统包括依次连接的微电解反应池、多相流化芬顿氧化池、pH调整池、混凝池、沉淀池和中间水箱，微电解反应池内设有微电解填料层，多相流化芬顿氧化池内设有芬顿催化剂填料层，加药组件连接多相流化芬顿氧化池、pH调整池和混凝池;所述的多级生化处理系统包括水解酸化池、第一强化好氧泥膜池、第二强化好氧泥膜池和二沉池，第一强化好氧泥膜池内和第二强化好氧泥膜池内均设有海绵填料层，二沉池设有用于污泥回流水解酸化池、第一强化好氧泥膜池以及第二强化好氧泥膜池的污泥回流管。
作为优选，所述的加药组件包括加酸部件、加碱部件、双氧水投加部件和混凝剂絮凝剂投加部件，加酸部件连接调节池，加碱部件连接pH调整池，双氧水投加部件连接多相流化芬顿氧化池，混凝剂絮凝剂投加部件连接混凝池。
作为优选，所述的微电解填料层内设有颗粒状的微电解填料，微电解填料填充率范围为50%～70%。
作为优选，所述的芬顿催化剂填料层内设有芬顿催化填料，芬顿催化填料填充率范围为40%～60%，芬顿催化填料为直径2mm～5mm的颗粒物。芬顿催化填料为天然沸石和铜铝氧化物的混合物，为市售产品。
作为优选，所述的多相流化芬顿氧化池底设有曝气管，曝气管与芬顿催化剂填料层之间设有布水管，多相流化芬顿氧化池顶设有气提泵和回流泵，气提泵设有伸入多相流化芬顿氧化池内的气提管，回流泵设有伸入多相流化芬顿氧化池底的回流管。
作为优选，所述的pH调整池和混凝池设于沉淀池上方，pH调整池和混凝池内均设有搅拌机，沉淀池内设有斜管填料层，沉淀池底设有污泥泵。
作为优选，所述的中间水箱底部设有曝气管，中间水箱顶部设有中间水箱提升泵。
作为优选，所述的海绵填料层内设有呈条带状悬挂的海绵填料，海绵填料填充率范围为30%～40%，第一强化好氧泥膜池底和第二强化好氧泥膜池底均设有曝气管，曝气管和海绵填料层之间设有布水管。海绵填料为高孔隙率的生物富集填料，为市售产品。
作为优选，所述的二沉池顶设有污泥回流泵，污泥回流泵连接污泥回流管，污泥回流管分别连通二沉池和水解酸化池、二沉池和第一强化好氧泥膜池以及二沉池和第二强化好氧泥膜池。
一种采用上述中药煎制废水的一体化处理装置进行中药煎制废水处理的方法，具体步骤为：
(1)、将初步过滤后的中药煎制废水泵入调节池，通过电控组件控制加药组件向调节池内投加稀硫酸，调节池内废水pH值范围为3～3.5;
(2)、将步骤(1)的废水泵入微电解反应池，对微电解反应池内曝气，控制气水比为3～7：1，微电解填料层在酸性条件下发生电化学反应对废水进行氧化分解，废水在微电解反应池内停留1～2.5h;
(3)、步骤(2)的废水流入多相流化芬顿氧化池，对多相流化芬顿氧化池内曝气，控制气水比为5～10：1，通过电控组件控制加药组件向多相流化芬顿氧化池内投加双氧水，投加量为0.1～0.4%(v/v)，使步骤(2)的废水中的亚铁离子与双氧水形成芬顿试剂，发生芬顿氧化反应，废水在多相流化芬顿氧化池内停留0.5～1h;
(4)、步骤(3)的废水依次进入pH调整池、混凝池和沉淀池，废水在pH调整池和混凝池内分别停留10～20min，通过电控组件控制加药组件向pH调整池内投加液碱，使池内pH值范围为7.5～8.5，通过电控组件控制加药组件向混凝池内投加混凝剂和絮凝剂，废水在沉淀池内停留1～2h，上清液流入中间水箱，沉淀池底污泥排出;
(5)、步骤(4)的上清液在中间水箱内停留3～6h后泵入水解酸化池;
(6)、将水解酸化池内厌氧活性污泥浓度保持在15～25g/L，废水在水解酸化池内停留12～20h;
(7)、步骤(6)的废水依次流入第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池，分别对第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池进行曝气，控制池内溶解氧浓度为2.0～5.0mg/L，控制池内悬浮好氧活性污泥浓度为4～7g/L，总活性污泥浓度为9～15g/L，废水在第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池内总停留时间10～15h;
(8)步骤(7)的废水流入二沉池，废水在二沉池内停留3～5h，二沉池底污泥以回流比0.1～0.3：1回流至水解酸化池，，二沉池底污泥回流以回流比2～3：1回流至第一强化好氧泥膜池和第二强化好氧泥膜池，二沉池内上清液达标排出。
本发明的有益效果是：
本发明的一种中药煎制废水的一体化处理装置及方法，采用一体化设备，可成套生产，安装简便，占地小，操作简单，特别适用于小型中药生产企业的废水处理;本发明采用广谱性强的电化学强化氧化预处理与多级强化生化处理，能有效针对各种浓度各种水质的中药煎制废水实现高效的污染物去除，使其得到有效的处理，出水稳定;本发明对中药煎制废水中的氮磷污染物也具有同步的去除效果。（发明人王坤;秦树林;王忠泉;张迎喜;刘臣亮）