摘要：某中成药企业废水处理站、工艺废气设备随着2021年竣工建设试运行，目前持续运行废水、废气均能满足国家标准实现达标排放。但由于多m3原因设计建设存在部分缺陷，该部分缺陷导致实际运行处理量和满负荷运行处理量不匹配，无法满足企业后续的扩能发展。

关键词：废水处理、工艺废气处理、设计缺陷

引言：废水处理站秉承企业废水管理的最后防线，企业是否可以连续正常生产取决废水是否稳定达标。工艺废气治理目前对企业和社会均是重中之重，企业的发展不能牺牲环境，企业的废气排放对大环境废气治理存在影响。对废水废气的管理，不仅仅以追求最基本的达标排放为目的，而应该是持续稳定，优化排放，减少污染源，减少对社会公众的影响。作为企业建设废水处理站和工艺废气处理设施要考虑长远运行稳定，而非一昧追求节约降低成本只追求当前利益。

一、项目概况：

1）某中成药企业2021年建设投入一座500m3/d废水处理站。废水主要成分为中药废水（醇提、浓缩、萃取、离心、层析），化学合成药研发小试废水（溶剂、母液、报废产品）、生物药小试废水（培养基、灭活废水）、制剂生产设备废水、锅炉等公用设备清下水、生活废水。

2）2021年建设投入一座14000m3/h工艺有机废气处理设置。废气主要成分来自中药提取工艺回流不凝气、真空泵尾气、精馏不凝气、药液暂存罐不凝气、离心分离废气、萃取分离不凝气、浓缩废气、溶媒罐区排气。

二、项目废水、废气处理工艺：

1）废水站处理工艺：采用集水提升-调节-絮凝沉淀-配水-并联UASB-串联接触氧化-二沉-絮凝沉淀-清水消毒排放。

2）工艺有机废气处理工艺：密闭集气+套管集气-碱液喷淋-UV光解（预留微波）-2级碱液喷淋-2级活性炭吸附（配套脱附再生）

三、项目废水废气特征：

1）废水特征：水质浓度高采用醇提工艺使用乙醇做药物有效成分的提取溶媒，采用乙酸乙酯、仲丁醇、正己烷做药物活性成分进一步萃取溶媒，提取和萃取工艺废水内有机溶媒含量高，萃取离心结束后含有部分剩余油状杂质废水排入。

2）废气特征：车间使用乙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、正己烷四种溶媒，废气产生源头主要有配液、提取、真空、离心、浓缩等环节，连续生产时涉及多工序配合连贯工作，废气短时间高浓度排放、车间生产工艺连续无法从源头有效控制废气排放、含有烷类低沸点有机废气活性炭无法彻底的有效吸附。

四、废水设计缺陷及运营经验分析：

1）泵入应急池管道：该项目设置有地埋式2000m3事故应急池，但废水集水井及废水调节池均无无直接连通到应急池的应急排放管道，在废水站存在异常时，调节池满液位后，将无法起到应急的作用，日常应急，均采用人工增设临时泵抽取集水井和调节池的废水。

2）厌氧配水池搅拌混合：中间池无混合搅拌、长时间沉积有底泥无法排出。冬季使用蒸汽加温时无法有效的吸收蒸汽热量，导致热量浪费。配水井

3）蒸汽线圈式电磁阀：中间池蒸汽加温电磁阀使用的是非耐高温电磁阀，内部阀膜片会长期受高温会变破碎和漏气，使用热电偶配合PLC控制常闭电磁阀，由于热电偶设置区域非远端区域，导致电磁阀频繁动作开启。

4）UASB流量计：UASB厌氧反应器无循环进水流量计，无法合理的调配混合流量，无法通过容积负荷调配水质和上升流速控制。在厌氧出现挥发脂肪酸异常时需要调整进水负荷时，而无流量计无法根据流量浓度计算负荷。

5）供氧风机：罗茨风机无泄压管道，罗茨风机停机会导致曝气盘倒虹吸，会将泥水混合物吸入曝气盘。长期运行后曝气盘内积的泥太多后无法彻底排空积泥，已经造成罗茨风机压力异常高。由于接触氧化1#2#需要根据进水浓度流量控制溶解氧，也需要使用泄压管，合理控制进气压力对溶解氧进行合理调配。

6）污泥浓缩池：污泥浓缩池未设计污泥澄清液排放管道，污泥无法有效浓缩，初沉段污泥比重轻，生化段污泥比重大污泥分层未良好混合，澄清液无法排出污泥浓缩池导致污泥浓缩池未能有效利用池体容积，日常正常运行排泥一天即可装满污泥浓缩池，而配套叠螺机无法一日内消化完所有污泥，压至后段时因浓缩程度不够，导致叠螺机跑泥严重。

7）叠螺机处理能力：叠螺机处理能力略显紧张，叠螺机为202型，绝干泥处理量厂家给定型号参数为18-20kg/h。按照接触氧化的常规产泥经验去除1kg的BOD可产生约0.3kg绝干泥，后段物化药剂投加量同重折算绝干泥。按照2级好氧段合计去除1000mg的BOD，满负荷运行絮凝物化使用100kg絮凝剂，理论该废水站日产生绝干泥理论不低于大于250kg/日。此泥量不包含剩余厌氧泥和初沉泥。由于压泥为间断性运行，非连续性，日工作时间不超过12小时，加上初沉泥，按照经验计算至少应该匹配300型，运行较为顺畅。

8）叠螺机跑泥：污泥浓缩池因澄清液未及时排放，剩余污泥浓度较低，进入叠螺混合槽絮凝效果较差，进入浓缩段和分离段污泥不成型，直接从动环叠片产生大量跑泥，此部分污泥进入集水井后再次进入调节池，通过泵和各池体进入初沉池进行循环，由于叠螺机压滤液和剩余泥溢流直接排放至集水井在进入调节池，该部分压滤过程中会剩余部分未消耗完全的PAM阳离子进入调节池，导致调节池淤泥分散和浮泥上浮，加重初沉池的负担。废水若停留时间过长，初沉池集泥斗内产生反硝化或者厌氧气体会导致沉淀污泥上浮跑泥。若在前段絮凝池加入絮凝剂和助凝剂后会出现浮泥既不下沉也不上浮，悬在初沉池中间，导致池体功能丧失。

9）厌氧污泥浓度：多次对UASB厌氧底部反应区絮状污泥浓度进行测试污泥浓度均在3000mg/L左右。根据技术规范实测厌氧反应区污泥浓度低于 30gVSS/L;厌氧污泥浓度不足，直接影响进水处理能力、处理负荷、处理水量。现有厌氧进水20t/h，进水COD按照设计10000mg/m3的额定负荷进水，进水2日后ph持续性下降，出水VFA高达1000mg/L以上，负荷增大后整个厌氧反应器就出现酸化的趋势。停止进水进行厌氧内循环后ph可以自动上涨，在流量、温度、碱度均能控制的情况下，厌氧污泥浓度成为进水处理的核心条件。

10）厌氧进水PH：中间池进厌氧的进水缺少在线PH计，无法实时观察进厌氧PH，夜间停止处理后水体会酸化，酸化后PH需要多次测试，进水后需要随时测PH，凭操作人员工作经验调节PH后不能保证持续。

11）厌氧沼气直排恶臭系统：沼气应排入火炬燃烧处置，厌氧设置火炬还可以有效的观察产甲烷活性。按照去除1kg产气0.45-0.5m3，按照500吨水满负荷去除5000mg/L的COD计算，日均的产气量接近1000m3，每小时产气量约45m3/h。沼气目前通过排气筒直排，该区域按照爆炸危险环境划可划分为爆炸2区，若雷雨季节时避雷措施不到位，极易造成燃爆事故。

12）清水消毒池底泥：清水消毒池为最后一段池体，絮凝沉淀后若因排泥不畅或者絮凝效果较差则出水仍会有少部分悬浮物会排入到清水池，长时间累积后清水池底部悬浮物仍然会排出排口导致出水恶化变差。

五、工艺有机废气设备运行缺陷分析

1）废气按照废气的速率产气设计进风量，前期按照排放速率折算的进口浓度仅不足2000mg/m3，实际通过进出口FID在线监测实测浓度小时均值基本高达5000mg/m3。该公司有机废气的主要成分为乙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、正己烷。

2）对于此类中高浓度废气设备的采用喷淋吸附的工艺选型并不适用，喷淋吸收对醇类有良好吸收效果、酯类吸收有限，烷类基本无效果。

3）采用喷淋塔进行吸收，吸收12小时后喷淋液内有机物浓度实测COD含量高达80000mg/L。

4）喷淋吸收后喷淋塔废气的除雾采用冷冻除雾，冷冻除雾使用冷却水制备7度冷冻水除雾能耗高，冷冻除雾实际将废气中的水以冷凝形式排放到室外。

5）活性炭吸附再生在用蒸汽及热风干燥，活性炭吸附周期为8-12小时，柱状活性炭蒸汽脱附后表面会存在粉化，热风干燥后使用寿命会持续下降，根据活性炭的再生的中心温度判断活性炭沸腾再生，由于活性炭箱为常压脱附，蒸汽热能吸收效果有限。

6）废气设备日运行水、电、蒸汽、药剂费用，装机功率40kw，水日循环20吨/日，蒸汽每日耗用3.5m3/日，按照该公司当地能源价格，日运行费用约1500元/日，年运行成本55万/年。

结束语

1、该公司废水站前期建设时主导部门技术人员对工艺把控深度不足，缺乏废水处理站运行经验和实际操作能力。由设计院包干设计，部分设计思路偏离实际，项目公司对投入成本极致压缩，舍弃了许多功能性需求，导致实际交付的废水处理站处于能使用，能短期达标运行，长期运行弊端突显。

2、废水处理站的设计建造项目公司技术人员应当全程配合，结合实际操作要求，提出完整的设备、工艺、电气、自控的用户需求。给出完整的用户需求按照需求落实设计，而非一昧的提倡极致成本原则。项目公司一昧的低价控制成本，各种功能舍弃，不顾实际操作的便捷和可靠性。需知废水处理站的使用寿命伴随公司项目运行，属于长期建设投资，必须考虑长远的运行。

3、废气设备工艺选型不能一味的选择建设目前成本低廉的处理工艺。对于中高浓度的活性炭吸附脱附的工艺本质上只是气态有机物向液态有机污染物的转移，废气治理应遵循生态环境部门提倡的行业先进技术采用燃烧、催化等摧毁式工艺。对于废气的收集处置应当采取高低浓度分类收集，分类处置，合并排口等形式，如此运行成本才会低廉，长远考虑才是根本的收益。

参考文献

[1]HJ 2013-2012，升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范，中国环境科学出版社，2012-06-01

[2]HJ2009-2011，生物接触氧化法污水处理工程技术规范，中国环境科学出版社，2012-01-01

[3]HJ576-2010，厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范，中国环境科学出版社，2011-1-1

[4]HJ 2026-2013，吸附法工业有机废气治理工程技术规范_，中国环境科学出版社，2013-7-1

作者简介：

赵波1（50022598906290335），男，四川成都，本科，注册安全工程师（化工安全）、环保工程工程师，主要从事制药企业安全环保管理，废水、废气环保设施运行维护调试。

张剑波2（510322198706207216），男，四川泸州，本科、高级工程师，主要从事化工、道路运输、原料药企业安全环保管理。