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摘 要：针对目前水资源的严峻形势，以及中药制造企业污水水质特点，结合工程实例，对中药制造企业中水回用的经济效益、社会环境效益进行了分析，从而得出中药制造企业中水回用的可行性。
关键词：中药制造企业 中水回用 效益 可行性
中图分类号：X787 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）24-0162-01
1 背景
1988 年世界环境与发展委员会（WCED）提出的一份报告中指出：“水资源正在取代石油而成为在全世界引起危机的主要问题” [1]。我国更是一个水资源匮乏的国家[2]。人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4[3]，日益严重的水资源短缺不但严重困扰着企业生产，而且成为制约我国社会经济发展的重要因素[4]。
对于大多数制造型企业来说，由于用水和排污费用较高，使一些企业的产品成本升高，降低了产品的市场竞争力，中水回用可以缩减用水和排污开支，促进工业经济的发展。本文试从中药制造工艺过程所产生的污水水质，以及回用水处理的效果、中水回用的效益方面进行分析，以确定中水回用方案的可行性。
1.1 水质概况
上海黄海制药有限责任公司是一家以中成药制造为主的企业。生产过程中产生的废水主要为中药提取和制剂过程产生的废水，公司设有污水处理站，核心工艺采用“絮凝+接触氧化”工艺，目前处理效果良好，出水水质符合DB31/199-2009二级排放标准，见表1。
表1 污水站出水水质、水量
从以上数据可见，污水处理站处理效果良好，处理后的排水属于优质排水，深度处理后可作为多种水源被安全、有效的再次利用。
1.2 中水回用技术概况
根据污水站处理后水质的特点，结合企业的实际，回用水作为循环冷却水、锅炉补给水等工业用水水源回收利用将更具有应用价值，水质标准根据GB/T 19923-2005中的规定。
以污水处理站二级处理出水为中水水源，可采用物化+消毒工艺，目前常用的处理工艺有：混凝、过滤、膜反应器处理（MBA）[5，6]。
2 材料与方法
1、调节池：一般设计为1.5-2.0h的水力停留时间，并向其内曝气（为了减轻调节池发生厌氧反应而产生的异味），一般采用水下曝气机。
2、混凝沉淀：采用PAC-PAM组合混凝剂。
3、石英砂过滤器：采用精制石英砂填充过滤柱。
4、活性炭过滤器：采用果壳活性炭填充过滤柱。
5、超滤：选用LITREE 內压式超滤膜，超滤膜是列属中空纤维膜。
6、消毒灭藻：投加杀菌灭藻剂。
7、缓蚀阻垢：在运送管道中投加缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂均。
8、中水回用池：设计为3小时的水力停留时间。
为处理后的中药废水回用于循环冷却水选择经济适用的中水回用技术，将目前常用的几种中水回用技术应用于二级处理出水中，处理效果如下：
3 试验结果
3.1 COD去除效果
从各处理方法的COD去除率可见，超滤的效果最好，且原水的COD只要在666 mg/L以下经过超滤处理后能达到循环用水和锅炉用水的水质要求；以所取水样经活性炭过滤后，出水可达到循环用水和锅炉用水的水质要求，且原水COD只要在150 mg/L以下经活性炭过滤后能达到循环用水和锅炉用水的水质要求；原水COD在100 mg/L以下经过混凝处理后可达到循环用水和锅炉用水的水质要求；石英砂过滤对COD的去除效果较差，只有COD在68mg/L以下时才能达到循环用水和锅炉用水的水质要求。
本着对循环冷却水塔和锅炉的保护，以及后期用水的安全性，处理后COD值要求能够达到10mg/L以下。根据实际出水水质，那么仅有超滤法能够稳定且安全的满足处理要求。
3.2 浊度的去除效果
原水的浊度已达到循环用水和锅炉用水的水质要求，由于原水中悬浮物为细小颗粒，不易絮凝沉降，故混凝对浊度的去除率效果不明显，石英砂孔径较大，过滤效果亦不明显；而活性炭的吸附作用较强，对原水浊度有一定的去除效果，超滤膜孔径较小，对原水浊度的去除效果最为明显。
3.3 硬度的去除
从表1数据可见，中药生产废水的硬度偏小，已能够达到循环用水和锅炉用水的水质要求，而在混凝处理时由于硬度过小影响处理效果，故辅助添加Ca+确保混凝效果，混凝过程虽去除部分硬度，但仍比原水硬度大；其他三种处理方法对硬度均有一定的去除效果。
3.4 粪大肠杆菌的去除 / 细菌的去除
表2 不同处理方法下的细菌去除率比较
从细菌总数的前后数据对比可见，混凝和超滤对细菌总数的去除效果较为明显；从水粪大肠杆菌数的前后数据对比可见，经超滤处理后出水粪大肠杆菌数下降到102CFU/mL数量级。根据水质标准的规定，仅经超滤处理后出水粪大肠杆菌数能够达到标准要求。而中水回用后期处理将添加杀菌过程，因而此处不作为主要考核指标。
4 结果讨论
通过以上各方案处理效果的比较，针对污水站的出水水质，可得，经活性炭过滤和超滤膜处理均可达到循环用水和锅炉用水的水质要求。然而，考虑到出水的稳定性、对相关使用设备的保护以及后期用水的安全性，选用超滤膜过滤为最佳的处理方法。同时考虑到超滤膜的使用寿命，添加机械过滤以延长超滤膜的使用寿命。由上述分析可得，选择适用于中药制造企业的中水回用工艺流程为：
原水池→原水增压泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→超滤→回用水池→回用
特点：工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不需经三级处理即可回用，操作方便，可实现全自动化管理。
5 结论
本项目通过处理后的废水经过滤、超滤膜处理后的再生水能够满足锅炉、冷却塔循环的水质要求，在不同的条件下采取的中水处理工艺不同，根据用水水质要求，优选出适合的方案[9]。可见，该项目在实现节能减排的环保目标下，一方面提高了水资源的有效利用率，减少了废水的排放量；另一方面实现再生水代替新鲜水供生产使用，节省了对水资源的消耗，缓解了工业用水压力。因此，该项工程具有实施的可行性。
参考文献：
[1] 文屹，张啸楚.关于工业中水回用的几个问题. 西南给排水，2006； 28， 29～31.
[2] 喻青，赵新华，秦琦等.中水回用及其应用研究.安徽农业科学， 2006； 34（12）， 2831～2833.
[3] 高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程.北京：高等教育出版社， 2006.
[4] 韩剑宏，于玲红，张克峰.中水回用技术及工程实例.北京：化学工业出版社， 2004.
[5] 刘勇，城市中水回用技术的探讨， 市政公用建设， 2012； 03 ，68～69.
[6] 张林妹，胡彩霞，杜鸿等. 中水回用现状与发展前景.水科学与工程技术，2008； 1，1～3.
关键词：中药制造企业 中水回用 效益 可行性
中图分类号：X787 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）24-0162-01
1 背景
1988 年世界环境与发展委员会（WCED）提出的一份报告中指出：“水资源正在取代石油而成为在全世界引起危机的主要问题” [1]。我国更是一个水资源匮乏的国家[2]。人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4[3]，日益严重的水资源短缺不但严重困扰着企业生产，而且成为制约我国社会经济发展的重要因素[4]。
对于大多数制造型企业来说，由于用水和排污费用较高，使一些企业的产品成本升高，降低了产品的市场竞争力，中水回用可以缩减用水和排污开支，促进工业经济的发展。本文试从中药制造工艺过程所产生的污水水质，以及回用水处理的效果、中水回用的效益方面进行分析，以确定中水回用方案的可行性。
1.1 水质概况
上海黄海制药有限责任公司是一家以中成药制造为主的企业。生产过程中产生的废水主要为中药提取和制剂过程产生的废水，公司设有污水处理站，核心工艺采用“絮凝+接触氧化”工艺，目前处理效果良好，出水水质符合DB31/199-2009二级排放标准，见表1。
表1 污水站出水水质、水量
从以上数据可见，污水处理站处理效果良好，处理后的排水属于优质排水，深度处理后可作为多种水源被安全、有效的再次利用。
1.2 中水回用技术概况
根据污水站处理后水质的特点，结合企业的实际，回用水作为循环冷却水、锅炉补给水等工业用水水源回收利用将更具有应用价值，水质标准根据GB/T 19923-2005中的规定。
以污水处理站二级处理出水为中水水源，可采用物化+消毒工艺，目前常用的处理工艺有：混凝、过滤、膜反应器处理（MBA）[5，6]。
2 材料与方法
1、调节池：一般设计为1.5-2.0h的水力停留时间，并向其内曝气（为了减轻调节池发生厌氧反应而产生的异味），一般采用水下曝气机。
2、混凝沉淀：采用PAC-PAM组合混凝剂。
3、石英砂过滤器：采用精制石英砂填充过滤柱。
4、活性炭过滤器：采用果壳活性炭填充过滤柱。
5、超滤：选用LITREE 內压式超滤膜，超滤膜是列属中空纤维膜。
6、消毒灭藻：投加杀菌灭藻剂。
7、缓蚀阻垢：在运送管道中投加缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂均。
8、中水回用池：设计为3小时的水力停留时间。
为处理后的中药废水回用于循环冷却水选择经济适用的中水回用技术，将目前常用的几种中水回用技术应用于二级处理出水中，处理效果如下：
3 试验结果
3.1 COD去除效果
从各处理方法的COD去除率可见，超滤的效果最好，且原水的COD只要在666 mg/L以下经过超滤处理后能达到循环用水和锅炉用水的水质要求；以所取水样经活性炭过滤后，出水可达到循环用水和锅炉用水的水质要求，且原水COD只要在150 mg/L以下经活性炭过滤后能达到循环用水和锅炉用水的水质要求；原水COD在100 mg/L以下经过混凝处理后可达到循环用水和锅炉用水的水质要求；石英砂过滤对COD的去除效果较差，只有COD在68mg/L以下时才能达到循环用水和锅炉用水的水质要求。
本着对循环冷却水塔和锅炉的保护，以及后期用水的安全性，处理后COD值要求能够达到10mg/L以下。根据实际出水水质，那么仅有超滤法能够稳定且安全的满足处理要求。
3.2 浊度的去除效果
原水的浊度已达到循环用水和锅炉用水的水质要求，由于原水中悬浮物为细小颗粒，不易絮凝沉降，故混凝对浊度的去除率效果不明显，石英砂孔径较大，过滤效果亦不明显；而活性炭的吸附作用较强，对原水浊度有一定的去除效果，超滤膜孔径较小，对原水浊度的去除效果最为明显。
3.3 硬度的去除
从表1数据可见，中药生产废水的硬度偏小，已能够达到循环用水和锅炉用水的水质要求，而在混凝处理时由于硬度过小影响处理效果，故辅助添加Ca+确保混凝效果，混凝过程虽去除部分硬度，但仍比原水硬度大；其他三种处理方法对硬度均有一定的去除效果。
3.4 粪大肠杆菌的去除 / 细菌的去除
表2 不同处理方法下的细菌去除率比较
从细菌总数的前后数据对比可见，混凝和超滤对细菌总数的去除效果较为明显；从水粪大肠杆菌数的前后数据对比可见，经超滤处理后出水粪大肠杆菌数下降到102CFU/mL数量级。根据水质标准的规定，仅经超滤处理后出水粪大肠杆菌数能够达到标准要求。而中水回用后期处理将添加杀菌过程，因而此处不作为主要考核指标。
4 结果讨论
通过以上各方案处理效果的比较，针对污水站的出水水质，可得，经活性炭过滤和超滤膜处理均可达到循环用水和锅炉用水的水质要求。然而，考虑到出水的稳定性、对相关使用设备的保护以及后期用水的安全性，选用超滤膜过滤为最佳的处理方法。同时考虑到超滤膜的使用寿命，添加机械过滤以延长超滤膜的使用寿命。由上述分析可得，选择适用于中药制造企业的中水回用工艺流程为：
原水池→原水增压泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→超滤→回用水池→回用
特点：工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不需经三级处理即可回用，操作方便，可实现全自动化管理。
5 结论
本项目通过处理后的废水经过滤、超滤膜处理后的再生水能够满足锅炉、冷却塔循环的水质要求，在不同的条件下采取的中水处理工艺不同，根据用水水质要求，优选出适合的方案[9]。可见，该项目在实现节能减排的环保目标下，一方面提高了水资源的有效利用率，减少了废水的排放量；另一方面实现再生水代替新鲜水供生产使用，节省了对水资源的消耗，缓解了工业用水压力。因此，该项工程具有实施的可行性。
参考文献：
[1] 文屹，张啸楚.关于工业中水回用的几个问题. 西南给排水，2006； 28， 29～31.
[2] 喻青，赵新华，秦琦等.中水回用及其应用研究.安徽农业科学， 2006； 34（12）， 2831～2833.
[3] 高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程.北京：高等教育出版社， 2006.
[4] 韩剑宏，于玲红，张克峰.中水回用技术及工程实例.北京：化学工业出版社， 2004.
[5] 刘勇，城市中水回用技术的探讨， 市政公用建设， 2012； 03 ，68～69.
[6] 张林妹，胡彩霞，杜鸿等. 中水回用现状与发展前景.水科学与工程技术，2008； 1，1～3.