厌氧-混凝-UV-Fenton法处理中药浸膏药渣渗滤液研究

我国是中药生产大国，每年因中药生产而产生的中药药渣其年排放量达几十万t[1]，由于药渣含水率高，在倾倒、堆放时可渗透出流动液体即药渣渗滤液，其颜色较深，并伴随有淡淡的中药清香。由于中药材种类繁多，所含成分复杂，因而所产生的渗滤液成分也千差万别[2-3]，如含有糖类、木质素、生物碱、蛋白质、色素及它们的水解产物等。药渣渗滤液特点一般为COD较高、颜色深、SS含量大，属于高浓度、难处理的废水，若直接排放将会给周围水体带来重大环境灾难。当前对中药浸膏药渣渗滤液处理，大多数厂家均直接排放到厂内污水处理设施中进行治理，然而，该法不仅不能有效解决问题，而且还使得原有的污水设施不能正常运转。至于其它处理方法未见报道，为此探索一套合理有效的水处理工艺，成为当前迫切需要解决的问题。紫外光化学氧化技术处理高浓度污水是国内外研究的热点[4-10]，并已取得良好效果，然而直接用该法处理其COD也难以直接达标排放，须与其它工艺联合治理。对于高含量的有机废水，为降低污水中COD以及水处理成本，厌氧工艺也是工程中常用的污水处理单元。经前期研究发现，药渣渗滤液虽COD较高，但可生化性好，为此本文设计厌氧-混凝-UV/Fenton工艺处理中药浸膏药渣渗滤液，探讨该工艺的可行性，并确定了相关的工艺参数，旨在对解决高浓度中药浸膏药渣渗滤液的污染防治问题，提供重要的指导意义。1试验部分1.1试验水质的预处理试验所用的浸膏药渣渗滤液来自武汉某中药厂，水样采集完毕后，用塑料壶密封运回实验室，并放置于4℃的冰箱中贮存，以供试验备用。对浸膏药渣渗滤液的相关水质指标进行了检测，COD为13070mg·L-1；BOD为6100mg·L-1；NH3-N质量浓度为288mg·L-1；色度为120倍；pH为6.8；浊度478NTU。1.2试验方法1.2.1厌氧试验首先进行厌氧污泥的培养与驯化。将污水处理厂厌氧污泥装入反应器中，接种的污泥量约为反应器容积的1/3，同时用稀释10倍的药渣渗滤液装满反应器，为加快微生物生长，按m(COD)：m(N)：m(P)=200：5：1添加营养元素，反应器底部连续进水3d后，逐渐减少稀释比例，直至最后进水全部为药渣渗滤液。当厌氧出水的COD趋于稳定，污泥沉降性能厌氧－混凝－UV/Fenton法处理中药浸膏药渣渗滤液研究张顺喜1，王文清1，张剑1，杨洁2（1.武汉工业学院化学与环境工程学院，湖北武汉430023；2.武汉新宇环保工程有限公司，湖北武汉430023）摘要：采用厌氧-混凝-UV/Fenton工艺处理中药浸膏药渣渗滤液，研究了该工艺的可行性以及相关工艺参数。结果表明，在厌氧反应水力停留时间为8d时，COD去除率达到58.9%；混凝时，氯化铁混凝剂在pH为4、投药量为1.5g·L-1时COD去除率达到最大值，为53.1%，比硫酸铝混凝剂最佳条件时要高；在UV/Fenton反应时，经氯化铁混凝剂处理的药渣渗滤液，在光照时间120min、pH为5、H2O2与COD量比1、Fe2+与H2O2量比为0.04时，色度、COD去除率均达到最大，且都满足污水综合排放标准（GB8978－1996）二级标准，该工艺可行。关键词：渗滤液；厌氧；混凝；紫外光；Fenton；中药药渣中图分类号：X787文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)07-0111-004收稿日期：2009-10-09作者简介：张顺喜（1972－），男，硕士研究生，讲师，研究方向为高浓度废水治理；联系电话：027-63599359；E-mail：shunxizhang@163.com第36卷第7期2010年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.7Jul.,2010111良好，即可停止污泥培养与驯化工作。随后将培养好的厌氧污泥和药渣渗滤液按体积比1：2装入发酵装置中，并将发酵装置置于35℃恒温培养箱进行厌氧消化。定期对其COD、pH进行检测分析。1.2.2混凝试验采用TA6系列六轴联动程控混凝搅拌仪装置。取出一定量厌氧处理后排放的药渣渗滤液，调节pH后，加入一定量的混凝剂，放入混凝搅拌仪上进行搅拌，搅拌时先以400r·min-1快速搅拌2min，再50r·min-1慢速搅拌10min，最后静置沉淀1h，取上清液测量COD与色度。1.2.3UV/Fenton试验采用XPA系列光化学反应装置，该装置由带冷阱的紫外灯、旋转式工作台、反应器控制箱和保护箱体等组成。紫外灯为中压汞灯，功率300W，紫外波长250nm，放置在冷阱内以降低辐射热量；旋转式工作台由电机带动以低速旋转，其上有固定石英试管的装置；反应器控制箱除可为紫外灯提供电源、检测冷阱内冷却水不足或断流、控制工作台起停外，还可对运行时间、运行方式等功能进行设置。试验时，取一定量经厌氧混凝处