制药工业废水处理

1、第四节第四节 提取与中药类制药废水处理技术提取与中药类制药废水处理技术一、提取与中药类制药生产概况一、提取与中药类制药生产概况二、提取与中药类制药废水的特性二、提取与中药类制药废水的特性三、提取与中药类制药废水处理工艺设计三、提取与中药类制药废水处理工艺设计四、提取与中药类制药废水处理工程实例四、提取与中药类制药废水处理工程实例一、提取与中药类制药生产概况一、提取与中药类制药生产概况 提取类制药指运用物理、化学、生物化学的方法，将生物体提取类制药指运用物理、化学、生物化学的方法，将生物体（人体、动物、植物、海洋生物等，不包括微生物）中（人体、动物、植物、海洋生物等，不包括微生物）中起重要生起重

2、要生理作用理作用的各种基本物质经过提取、分离、纯化等手段制造药物的的各种基本物质经过提取、分离、纯化等手段制造药物的过程。过程。 我国植物提取物已达我国植物提取物已达80种以上，生化制药企业有种以上，生化制药企业有300余家，余家，海洋药物生产企业有海洋药物生产企业有40余家。余家。 中药类制药指以中药类制药指以中医药理论中医药理论为指导、以中药材（如药用植物为指导、以中药材（如药用植物和药用动物）为主要原料生产中药饮片或中成药产品的过程。和药用动物）为主要原料生产中药饮片或中成药产品的过程。 我国中药工业总产值占医药工业总值的四分之一。我国中药工业总产值占医药工业总值的四分之一。1.1.提取

3、类制药生产工艺提取类制药生产工艺 原原 料料清清 洗洗 粉粉 碎碎提提 取取 分分 离离 精精 制制 包包 装装 制制 剂剂有机溶剂回收有机溶剂回收废水废水SS、动、动植物油植物油废水废水COD、BOD、SS、氨氮、动氨氮、动植物油植物油废水废水废水废水废水废水废水废水2.中药类制药生产工艺中药类制药生产工艺1）中药饮片）中药饮片中药饮片一般生产工艺流程：中药饮片一般生产工艺流程： 中药材中药材-除杂除杂-挑选挑选-制片制片-包装包装中药饮片制药废水的特点：中药饮片制药废水的特点： 中药饮片生产无提取工序中药饮片生产无提取工序废水产生点源主要来自：废水产生点源主要来自： 药材的清洗和浸泡水、机

4、械设备的清洗水以及炮制工段的药材的清洗和浸泡水、机械设备的清洗水以及炮制工段的其他废水，故一般为轻度污染废水。废水中污染物浓度相对较其他废水，故一般为轻度污染废水。废水中污染物浓度相对较低，低，COD大约在大约在200mg/L； 若在炮制工段需要加入特殊辅料如酒、醋、蜜等，其废水若在炮制工段需要加入特殊辅料如酒、醋、蜜等，其废水的的COD浓度一般较高，可达到浓度一般较高，可达到1000mg/L以上。以上。2）中成药）中成药 中药材中药材 清清 洗洗 炮炮 制制 提提 取取 提取液提取液 浓浓 缩缩制剂工艺制剂工艺 废水废水SS、动、动植物油植物油废水废水废水废水废水废水水或其他溶剂（醇）水或其

5、他溶剂（醇） 除渣除渣 二、提取与中药类制药废水处理工艺设计二、提取与中药类制药废水处理工艺设计1.提取与中药制药废水处理基本规律提取与中药制药废水处理基本规律1）污染物主要是常规污染物即）污染物主要是常规污染物即COD、BOD5、SS、pH、氨氮、氨氮等，等，可生化性好可生化性好，采用各类生化处理方法较易取得良好的有，采用各类生化处理方法较易取得良好的有机物去除效果。机物去除效果。2） 有粗提工序时，废水污染较重，可采用厌氧有粗提工序时，废水污染较重，可采用厌氧-好氧或水解酸好氧或水解酸化化-好氧等处理工艺。好氧等处理工艺。 对于只进行精制和制剂生产的提取类或中药类制药废水，对于只进行精制和

6、制剂生产的提取类或中药类制药废水，则可采用好氧生化为主体处理工序。则可采用好氧生化为主体处理工序。3）经常需要经过预处理来提高废水的可生化性；必要时还应）经常需要经过预处理来提高废水的可生化性；必要时还应组合组合物化后续处理物化后续处理。2.提取与中药类制药废水处理工艺设计提取与中药类制药废水处理工艺设计1）物化处理方法包括中和、混凝沉淀、气浮、微电解反应器、）物化处理方法包括中和、混凝沉淀、气浮、微电解反应器、铁屑还原法等，多采用铁屑还原法等，多采用混凝沉淀和气浮法混凝沉淀和气浮法。2）生化处理方法主要有厌氧、水解酸化和好氧三种技术。厌）生化处理方法主要有厌氧、水解酸化和好氧三种技术。厌氧处

7、理包括氧处理包括UASB厌氧反应器、厌氧反应器、UBF厌氧反应器、厌氧反应器、ABR厌氧厌氧折流反应器等。好氧处理包括接触氧化、折流反应器等。好氧处理包括接触氧化、SBR、MSBR、CASS、ICEAS、生物滤池、生物滤池、MBR等。等。3）水解酸化水解酸化可使难以降解的大分子有机物开环断链，变成易可使难以降解的大分子有机物开环断链，变成易于生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性、提高于生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性、提高后续好氧生物降解的处理效率，常后续好氧生物降解的处理效率，常与好氧处理组合与好氧处理组合使用。使用。4） 在投资成本方面，延时曝气法，接触氧化在投资成本方

8、面，延时曝气法，接触氧化-气浮法等较大，气浮法等较大，水解酸化水解酸化-好氧法好氧法、UASB-好氧法好氧法、厌氧滤池、厌氧滤池-接触氧化法等接触氧化法等较低；较低； 而在运行费用方面，水解酸化而在运行费用方面，水解酸化-接触氧化法、接触氧化接触氧化法、接触氧化-气气浮法等较高，浮法等较高，水解酸化水解酸化-好氧法好氧法、 UASB-好氧法好氧法、延时曝气、延时曝气法等较低。法等较低。三、提取与中药类制药废水处理工程实例三、提取与中药类制药废水处理工程实例1.水解酸化水解酸化-接触氧化法接触氧化法1）工程概况）工程概况 该公司产品全部为制剂，主要产品为多种滴眼剂及注射液、该公司产品全部为制剂，

9、主要产品为多种滴眼剂及注射液、医用凝胶、乳膏等，属于不含粗提步骤的提取类制药和制剂医用凝胶、乳膏等，属于不含粗提步骤的提取类制药和制剂的复合型企业，其生产包括肝素和玻璃酸钠（透明质酸）的的复合型企业，其生产包括肝素和玻璃酸钠（透明质酸）的精制。精制。粗粗 品品氧化氧化 还原还原 离子交换离子交换 沉淀沉淀 脱水脱水 离子交换离子交换 洗脱废液洗脱废液（NaCl） 精品精品 v废水工程处理能力废水工程处理能力330m3/d，设计进、出水指标见下表，设计进、出水指标见下表指指 标标进进 水水出水（污水综合出水（污水综合排放二级标准）排放二级标准）CODCr2820mg/L150mg/LBOD513

10、65mg/L-SS400mg/L200mg/L石油类石油类-10mg/L2）废水处理工艺流程）废水处理工艺流程废水废水 格栅池格栅池 曝气调节池曝气调节池 水解酸化池水解酸化池 接触氧化池接触氧化池 曝气曝气 曝气曝气 沉淀池沉淀池 消毒池消毒池 出出 水水污泥池污泥池 污泥外运污泥外运 3）主要构造物设计参数）主要构造物设计参数水解酸化池：容积负荷水解酸化池：容积负荷5.4kgCOD/（m3d），），停留时间停留时间8h生物接触氧化池：容积负荷生物接触氧化池：容积负荷0.6kgCOD/（m3d），），停留时间停留时间22.5h4）工程处理效果与评价）工程处理效果与评价 废水排放口流量为废水排

11、放口流量为10m3/h，环保验收监测数据见下表：，环保验收监测数据见下表：指标指标pH COD/（mg/L）氨氮氨氮/（mg/L）石油类石油类/（mg/L）SS /（mg/L）进口进口7.81668.829.631.2626出口出口7.4976.82.943.0261.7标准值标准值6-91502510200工程总造价：工程总造价：78万元（不含土建）万元（不含土建）运行费用：运行费用：0.89元元/t废水（包括电费废水（包括电费0.45元、人工费元、人工费0.24元、元、 加药费加药费0.2元）元）2.CASS处理工艺处理工艺1）工程概况）工程概况 该药厂废水主要包括水提工序废水、醇提工序废

12、水、液体制该药厂废水主要包括水提工序废水、醇提工序废水、液体制剂车间的洗瓶水以及设备和地面冲洗水。水提工序的废水主剂车间的洗瓶水以及设备和地面冲洗水。水提工序的废水主要是要是分离浓缩分离浓缩和和喷雾干燥喷雾干燥过程排出，醇提过程废水较少。厂过程排出，醇提过程废水较少。厂区生产废水与生活污水一并进行综合处理，需处理废水量为区生产废水与生活污水一并进行综合处理，需处理废水量为75m3/d.排水部门排水部门排水量排水量/（m3/d）排出水质排出水质BOD5/(mg/L）COD/(mg/L）SS/(mg/L）pH水提车间排水水提车间排水205001000600-水提车间冲洗水提车间冲洗设备设备2630

13、0600300-液体制剂车间液体制剂车间洗瓶水洗瓶水206015080-生活污水生活污水9180350200-混合后废水混合后废水752745373096-92）废水处理工艺流程）废水处理工艺流程 根据该中药废水水质及间歇排放的特点，本工程预处理选根据该中药废水水质及间歇排放的特点，本工程预处理选用机械格栅，以去除较大杂质；生化处理选用用机械格栅，以去除较大杂质；生化处理选用CASS（周期循（周期循环活性污泥法）技术。环活性污泥法）技术。污污 水水格栅格栅 调节池调节池 CASS 池池排水泵排水泵出水出水 排泥排泥 CASS是是SBR法的一种改进，适合高、中浓度有机废水的处法的一种改进，适合高

14、、中浓度有机废水的处理，它集传统的水质均化、初沉、曝气、二沉等工艺过程于一理，它集传统的水质均化、初沉、曝气、二沉等工艺过程于一池，具有去除率较高、抗冲击负荷能力强、系统运行稳定可靠池，具有去除率较高、抗冲击负荷能力强、系统运行稳定可靠的特点。的特点。 3）主要构筑物及设备技术参数）主要构筑物及设备技术参数调节池：有效容积调节池：有效容积70m3，有效水深，有效水深3.5m，平面尺寸为，平面尺寸为8m2.5m，地下钢混结构。，地下钢混结构。CASS池：池：设计运行周期设计运行周期8h，其中曝气，其中曝气6h、沉淀、沉淀1h、排水、排水1h，周期排水比周期排水比1/3.4）系统运行分析）系统运行

15、分析 CASS反应池运行上具有时序性，通常按曝气、沉淀、排反应池运行上具有时序性，通常按曝气、沉淀、排水和闲置水和闲置4个阶段根据时间依次进行。个阶段根据时间依次进行。CASS操作周期由曝气、操作周期由曝气、沉淀、灌水沉淀、灌水3个步骤组成。个步骤组成。 本工程设计为连续进水，通过管式灌水器间歇排水，本工程设计为连续进水，通过管式灌水器间歇排水，2个个CASS池并联运行。池并联运行。5）工程处理效果与评价）工程处理效果与评价 工程投产运行运行期间，环境监测站进行每天工程投产运行运行期间，环境监测站进行每天6次，连次，连续续10天的监测。天的监测。项目项目COD/（mg/L）BOD5/(mg/L

16、）SS/(mg/L）pH进水进水325-753210-340240-4156-9出水出水36-8819-2836-566-9排放标准排放标准135301506-9 工程运行结果表明，本工程省去初沉池、二沉池，占地面积较工程运行结果表明，本工程省去初沉池、二沉池，占地面积较其他处理方案小，工程建设费用低。其他处理方案小，工程建设费用低。 3.水解酸化水解酸化-UASB-好氧组合工艺好氧组合工艺 1）工程概况）工程概况 该公司的中药生产大都采用该公司的中药生产大都采用水提法水提法，水提法的生产过程主要，水提法的生产过程主要包括洗药、煎煮和制剂三个步骤。因此，废水主要来自原料的洗包括洗药、煎煮和制剂

17、三个步骤。因此，废水主要来自原料的洗涤水、原药煎汁残液和地表面的冲洗水。涤水、原药煎汁残液和地表面的冲洗水。 经成分分析，其生产废水主要含有各种经成分分析，其生产废水主要含有各种天然有机污染物天然有机污染物，主，主要成分有糖类、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、鞣质、蛋白质、要成分有糖类、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、鞣质、蛋白质、色素及它们的水解产物。废水中水质、水量变化系数较大，其中，色素及它们的水解产物。废水中水质、水量变化系数较大，其中，CODCr最高可达最高可达20000mg/L，BOD5最高可达最高可达8000mg/L。采用常。采用常规的厌氧规的厌氧-好氧法等技术进行处理，效果不好，很难达

18、标。好氧法等技术进行处理，效果不好，很难达标。 该公司中药生产废水处理工程设计处理能力为该公司中药生产废水处理工程设计处理能力为2000m2000m3 3/d/d，其污染物的含量和设计排放标准见下表：其污染物的含量和设计排放标准见下表：污染物污染物CODCr/（mg/L）BOD5/（mg/L）SS / (mg/L)NH3-N/（mg/L）TP /（mg/L）pH含量含量5000-80002700-4300310-55021-6010-156-7排放标准排放标准100207010106-92）废水处理流程设计）废水处理流程设计废水废水格栅格栅调节池调节池水解酸化水解酸化UASB反应器反应器沼气贮

19、罐沼气贮罐沉淀池沉淀池生物膜接触氧化生物膜接触氧化污污泥泥消消化化池池絮凝剂絮凝剂空气空气二沉池二沉池 压压滤滤机机 絮絮凝凝剂剂曝气生物滤池曝气生物滤池空气空气气浮气浮达标排放达标排放 外外运运反冲液反冲液废水流经细格栅，有效去除细小纤维素等废水流经细格栅，有效去除细小纤维素等不溶性悬浮物不溶性悬浮物，同，同时排放的不连续和水质、水量变化大的特点，在细格栅池的时排放的不连续和水质、水量变化大的特点，在细格栅池的后面设置了后面设置了一个调节池一个调节池，以均衡水质、水量，便于后续工序，以均衡水质、水量，便于后续工序的处理。的处理。废水进入水解酸化池和废水进入水解酸化池和UASB反应器中，水解酸

20、化后挥发性反应器中，水解酸化后挥发性有机酸和有机酸和BOD5/CODCr值升高、值升高、pH值降低；值降低；UASB则采用自则采用自行优化的反应器，设计中利用了行优化的反应器，设计中利用了水力自流作用水力自流作用，使废水进、，使废水进、出反应器时无需加外力。出反应器时无需加外力。好氧处理采用生物膜接触氧化法好氧处理采用生物膜接触氧化法+曝气生物滤池，选用了供曝气生物滤池，选用了供氧能力大、氧转移效率高的膜盘式曝气头进行间歇鼓气；氧能力大、氧转移效率高的膜盘式曝气头进行间歇鼓气；DO浓度实行浓度实行自动在线控制自动在线控制。为了充分保证出水达标，曝气生物滤池出水再经过为了充分保证出水达标，曝气生物滤池