某中藥廠是生產中藥抗病毒沖劑為主的高科技企業，其污水主要由生產廢水和少量生活污水組成。生產廢水主要來自藥材洗滌、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，是中藥行業中最難處理廢水之一。另外該企業沒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。通過近一年的運行，工藝處理效果好，出水穩定達標，部分廢水實現了直接回用，取得了良好的經濟和社會效益。
1設計水質和水量
設計水量為400m3/d。構筑物流量20.0m3/h（以20h計算），設計水質見表1。
2工藝設計
2.1工藝流程的選擇
從廢水水質分析來看，該廠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，在小試研究中發現若不加預處理,生化處理時會產生大量泡沫，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，而且場地原來是一個深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。廢水經機械格柵去除大塊雜物和懸浮物，然后進入調節池，調節水質和水量。廢水調節后用離心泵提升進入氣浮系統，同時向離心泵進水管加入高效脫色混凝劑和助凝劑PAM，通過水泵葉輪實現高效混合。在氣浮系統內，在微氣泡粘附下，廢水中大部分細小懸浮物、發色有機物、洗滌劑被去除。經氣浮處理后廢水自流進入UASB池上方的配水槽,廢水經配水管進入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UASB厭氧處理后的出水通過三角堰均勻進入出水槽，自流進入MBR池，在MBR池內通過高濃度的好氧菌的降解和定量加入的粉末活性炭的協同吸附作用廢水中的有機物被去除，再經微濾膜分離后廢水得以凈化，最后出水直接由自吸泵打入工廠低水質用水場合和工廠排污口。MBR產生的少量污泥回流進入調節池，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剩余污泥自流進入污泥池，經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，驅動電機功率0.40kW。廢水經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Φ800mm的檢查孔和一個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，停留時間6.4h。
3.2.2氣浮池
池尺寸長×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，產水量8～12m3/h，產生微小氣泡在水中釋放，將混凝反應后的絮體帶出水面，實現固液分離。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×寬×高=8m×8m×6.8m,有效容積為416m3，停留時間為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×寬×高=8×4×5.5m,有效水深為5.0m，有效容積為160m3，停留時間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片膜組成一個膜組件，共設置4個膜組件，利用4臺自吸泵（兩用兩備）間歇抽水，運行時間為抽吸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，定期用手動葫蘆從MBR池中取出化學清洗。
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×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月投入開車試運行，同時取城市污水處理廠脫水污泥作為菌種，分別投入UASB池和MBR池進行馴化和培養。調試的重點是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污水直到加滿水池，然后逐漸加大進水量，并定期投加尿素和磷肥補充氮、磷，由于水溫較高，所以在調試過程中沒有受到氣候的太大影響，約90d后，水量達到滿負荷值。UASB池運行一月后，啟動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養物質，悶曝，直到污泥顏色由黑色變為黃褐色，然后逐漸增加處理量，調試期間嚴格控制好進水COD和出水流量，約30d后鏡檢可以發現污泥中出現大量原生動物，表明好氧活性污泥已經成熟，但廢水脫色效率不高，出水仍然有點黃，后來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，出水開始透明。整個工程調試累計102d。
4.2運行及測試結果
調試完成后，經過連續多次測試，結果表明，該污水經調節池均化后COD值為2000～7000mg/L、色度500～1000倍時，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。運行結果見表2。
5經濟效益分析
本工程設計水量為400m3/d,工程總投資95萬元，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。而原廠區地面沖洗和綠化用水均使用自來水，水價為1.5元/m3，采取排水回用后，按每天回用水量50m3,則每年節約經費27375元。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
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，實踐證明該工藝是可行的，可以在該類型工廠推廣應用。
（2）實踐證明，在MBR池內添加粉末活性炭可以提高MBR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，又避免了鋼設備三相分離器的定期保養維護，實踐證明鋼筋混凝土型式的三相分離器也能達到滿意的效果。
（5）MBR池定期補充粉末活性炭，增加了工程的運行成本，采用該廠鍋爐炭渣（過濾160目），并用酸性煙道淋水改性，來代替粉末活性炭，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發研究院 成都理工大學材料與生物工程學院)
