一种用于天然药物提取污水处理调节系统及污水处理方法与流程

文档序号:14542216阅读:127来源:国知局

本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种用于天然药物提取污水处理调节系统及污水处理方法。



背景技术:

提取类制药是指运用物理、化学、生物化学的方法,将生物体中起重要生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过程。溶剂提取法是应用最广泛的提取方法,它是根据中草药中各种有效成分溶解度的性质,选用对需要成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂,将所需要的活性成分从药材组织内溶解出来的一种提取方法,溶剂提取法中最常用的有机溶剂为乙醇。

在天然药物提取过程中,根据生产品种的不同,所用的有机溶剂的量也会有所不同,产生的污水中cod浓度一般范围为142-18000mg/l,所排污水浓度每天、每时都在变化。国内对这些天然药物提取污水处理多以生化法为主。近些年,药厂中药提取污水在处理时很少有能够长期稳定运行的,尤其是当污水站排入大量有机物,或大量酸碱等因素时,污水处理微生物会大量中毒死亡,从而使污水处理设施不能正常运行,污水处理站必须重新进行细菌驯化、调试候才能继续进行污水处理,而这个过程需要几个月的时间或更久,从而导致污水处理长期不能达标,同时影响生产正常进行。因此,急需开发出一种适用于天然药物提取污水处理调节系统,以使污水能够得到高效的处理。



技术实现要素:

本发明提供了一种用于天然药物提取污水处理调节系统,解决了现有技术中中药厂中药提取污水经常因污水站排入大量有机物,或大量酸碱等因素,导致污水处理微生物中毒、死亡,使污水处理不能正常运行的问题。

本发明的第一个目的是提供一种用于天然药物提取污水处理调节系统,包括依次串联的格栅井、初沉池、第一检测池、调节池、第二检测池、peic厌氧反应器、接触氧化池及二沉池;

所述第一检测池的上端开设有酸碱投料口,所述第一检测池内分别设有第一cod在线检测仪与ph在线检测仪;所述第二检测池内设有第二cod在线检测仪;

所述污水处理调节系统还包括中转池,所述中转池分别与所述第一检测池和所述调节池连通,所述中转池内设有第三cod在线检测仪;

所述初沉池与所述第一检测池之间的连接管道上、所述第一检测池与所述中转池之间的连接管道上、所述中转池与所述调节池之间的连接管道上、所述第一检测池与所述调节池之间的连接管道上均设置有电控阀。

优选的,所述调节池上开设有微生物营养元投料口。

优选的,所述调节池与所述中转池内均设有液位自动测量显示仪与潜水搅拌泵。

优选的,所述调节池与所述中转池之间的管道上设有污水计量泵。

优选的,所述接触氧化池内设有弹性立体填料,所述接触氧化池的底部设有旋混曝气器。

本发明的第二个目的是提供一种利用权利要求1所述用于天然药物提取污水处理调节系统处理天然药物提取污水的方法,包括以下步骤:

步骤1,天然药物提取污水统一收集后过格栅井,去除污水中的粗大固体杂物后得到格栅井出水;

步骤2,格栅井出水进入初沉池进行沉淀,在初沉池中沉淀0.5-2h后将初沉池上清液进入第一检测池,第一检测池内设置的第一cod在线检测仪以及ph在线检测仪在线检测污水中的cod、ph值;

当检测到第一检测池内污水中ph<6或ph>9时,利用第一检测池的上端开设的酸碱投料口将酸液或碱液投入第一检测池,调节污水ph值为6-9;

当检测到第一检测池内污水cod浓度>2500mg/l,开启第一检测池与中转池之间连通管上的电控阀,使第一检测池内污水进入中转池储存;

当第二检测室内cod浓度<2100mg/l时,中转池内储存的高浓度污水通过自动控制程序经污水计量泵送入调节池;

其中,所述中转池内储存的高浓度污水送入调节池的污水量根据下面公式计算:

设定第二检测池内污水cod在线监测浓度值为c1,调节池内液位高度为h1,调节池的底面积为s1,则调节池内污水体积v1=h1×s1,调节池内cod总量w1=c1×v1;

设定中转池内污水混入调节池后调节池内cod目标浓度c2为2500mg/l,中转池转入调节池内污水体积v2,中转池内cod在线监测浓度为c3,根据质量守恒原理得到;

2500×(v1+v2)=w1+v2×c3,

其中,c1由第二cod在线检测仪监测得到,c3由第三cod在线检测仪监测得到,h1和s1通过测量得到;

根据以上公式计算出v2值,所述v2即为中转池转入调节池内污水体积;

当检测到第一检测池内污水中cod浓度≤2500mg/l且ph值为6-9时,第一检测池内污水进入调节池;设置调节池内水力停留时间为20-24h,处理完毕得到调节池出水;

步骤3,调节池出水进入peic厌氧反应器,设置peic厌氧反应器内容积负荷为10-12kgcod/(m3·d),水力停留时间为6-8h,处理完毕得到peic厌氧反应器出水;

步骤4,peic厌氧反应器出水出水进入接触氧化池,接触氧化池内容积负荷1-2kgcod/(m3·d),水力停留时间为4-6h,处理完毕得到接触氧化池出水;

步骤5,触氧化池出水进入二沉池进行沉淀,沉淀1-2h后将二沉池上清达标排放,即完成所述处理过程。

优选的,当检测到调节池内污水cod浓度≥2500mg/l时,通过微生物营养元投料口往调节池内投加营养元。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1)本发明设置第一检测池在线检测cod浓度及ph值,当检测到cod浓度超标时,污水排入中转池暂存,事后通过计算,将其按一定量混入调节池,参与到污水处理系统中,使检测指标不超标,确保后续污水处理正常运行;ph值超标时,通过加入中和药剂,使ph值维持正常水平。

2)本发明设置第二检测池在线检测cod浓度,当检测到cod浓度超标时,停止向后续生物好氧池进水,同时第二检测池水回流至调节池,使系统内污水自循环流动,对水质起到混合均质的同时可去除部分cod。此外,还避免了污水处理微生物中毒、死亡,保持后续生化处理装置中生物活性,能够使污水处理系统长期稳定运行,确保污水处理达标排放和企业生产正常进行。

3)本发明的处理效果好,效率高,稳定性良好,经过本发明污水处理调节系统处理后,污水均能达标排放。

附图说明

图1为本发明用于天然药物提取污水处理调节系统的工艺流程图。

附图标记说明:

1-格栅井,2-初沉池,3-第一检测池,4-调节池,5-第二检测池,6-peic厌氧反应器,7-接触氧化池,8-二沉池,9-酸碱投料口,10-第一cod在线检测仪,11-ph在线检测仪,12-第二cod在线检测仪,13-中转池,14-第三cod在线检测仪,15-电控阀,16-微生物营养元投料口,17-液位自动测量显示仪,18-潜水搅拌泵,19-污水计量泵。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施,下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述各实施例中所述实验方法和检测方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可在市场上购买得到。

实施例1

一种用于天然药物提取污水处理调节系统,包括格栅井1、初沉池2、第一检测池3、调节池4、第二检测池5、peic厌氧反应器6、接触氧化池7及二沉池8;格栅井1与初沉池2连通,初沉池2与第一检测池3连通,第一检测池3与调节池4连通,调节池4与第二检测池5连通,第二检测池5与peic厌氧反应器6连通,peic厌氧反应器6与接触氧化池7连通,接触氧化池7与二沉池8连通;

第一检测池3的上端开设有酸碱投料口9,当第一检测池3内ph值不满足要求时,通过酸碱投料口9往第一检测池3内投加酸液或碱液,调节其ph值在6-9。

第一检测池3内分别设有第一cod在线检测仪10与ph在线检测仪11;第二检测池5内设有第二cod在线检测仪12;设置cod在线检测仪和ph在线检测仪的目的均是为了监测检测池内cod浓度以及ph值,方便指导污水ph值的调节以及调控污水的运行方式。

污水处理调节系统还包括中转池13,中转池13与第一检测池3连通,中转池13还与调节池4连通,中转池13内设有第三cod在线检测仪14;中转池13能够暂存第一检测池3内cod浓度超标的污水,避免其进入后续生物处理装置对微生物产生毒害。

调节池4上开设有微生物营养元投料口16,调节池4与中转池13内均设有液位自动测量显示仪17与潜水搅拌泵18,液位自动测量显示仪17的作用在于观察调节池4与中转池13内液位高度,计算调节池内污水体积;

调节池4与中转池13内均设有潜水搅拌泵18,潜水搅拌泵18的作用在于通过搅拌形成推流作用使废水充分混合,起到水质均化作用,同时防止水中悬浮物沉淀。

调节池4与中转池13之间的管道上设有污水计量泵19;

peic厌氧反应器6内设置有2层三相分离器,2层三相分离器按功能由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。污水从peic厌氧反应器6的底部进水,颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物在混合区有效地混合。

接触氧化池7内设有弹性立体填料,接触氧化池7的底部设有旋混曝气器;

初沉池2与第一检测池3之间的连接管道上、第一检测池3与中转池13之间的连接管道上、中转池13与调节池4之间的连接管道上、第一检测池3与调节池4之间的连接管道上均设置有电控阀15,通过电控阀15控制污水的流动,使污水进入相应的反应装置进行处理。

将上述污水处理调节系统用于天然药物提取污水的处理,以说明本发明的使用过程及使用效果,其中,所用污水来自于某中药厂,该中药厂污水处理站污水日处理量为300吨/天,实测cod浓度波动范围为800mg/l-15000mg/l,ph值为5-11,水质波动大。

具体操作步骤如下:

步骤1,天然药物提取污水统一收集后过格栅井1,去除污水中的粗大固体杂物后得到格栅井1出水;

步骤2,格栅井1出水进入初沉池2进行沉淀,在初沉池2中沉淀0.5h后将初沉池2上清液进入第一检测池3,第一检测池3内设置的ph在线检测仪11检测到污水ph值为4.5-5.5,利用第一检测池3上端开设的酸碱投料口9将氧化钙投入第一检测池3,调节污水ph值为6-9;

同时第一cod在线检测仪10检测到cod浓度波动范围在3000mg/l-8000mg/l之间,系统自动开启第一检测池3与中转池13之间连通管上的电控阀15,将第一检测池3内污水输入中转池13储存;

经过一段时间后,第一cod在线检测仪10检测到第一检测池3内cod浓度波动范围在800mg/l-1800mg/l之间,ph值为6-9,此时系统自动关闭第一检测池3与中转池13电控阀15,开启第一检测池3与调节池4之间电控阀15,污水进入调节池4;

在以上时段内,第二检测池5内第二cod在线检测仪12开始时段检测到cod浓度在2100mg/l-2500mg/l之间,水质符合peic厌氧反应器6设计进水条件,第二检测池5内污水进入peic厌氧反应器6正常运行;随后一段时间,第二cod在线检测仪12检测到cod浓度为2000mg/l(<2100mg/l),此时中转池13与调节池4之间的污水计量泵19自动开启,将中转池13内储存的高浓度污水通过污水计量泵19送入调节池4内,其中,污水计量泵19流量为80m3/h;

中转池13内储存的高浓度污水送入调节池4的污水量根据下面公式计算:

第二检测池5内污水cod在线监测浓度值为c1=2000mg/l,调节池4内液位高度为h1=1.8m,调节池4的底面积为s1=100m2,则调节池4内污水体积v1=h1×s1=180m3,调节池4内cod总量w1=c1×v1=360000g;

中转池13内污水混入调节池4后调节池4内cod目标浓度c2=2500mg/l,中转池13转入调节池4内污水体积v2,中转池13内第三cod在线检测仪14监测浓度为c3,根据质量守恒原理得到;

2500×(v1+v2)=w1+v2×c3,

其中,c1=2000mg/l,由第二cod在线检测仪12监测得到,c3=6000mg/l,由第三cod在线检测仪14监测得到,h1和s1通过测量得到;

根据以上公式计算出v2=25.71m3,所述v2即为中转池13转入调节池4内污水体积,污水计量泵19运行大约19min后即可将中转池13内储存的25.71m3的高浓度污水送入调节池4内;污水在调节池4内水力停留时间为24h,处理完毕得到调节池4出水;

步骤3,调节池4出水进入peic厌氧反应器6,设置peic厌氧反应器6内容积负荷10kgcod/(m3·d),水力停留时间为6h,处理完毕得到peic厌氧反应器6出水;

步骤4,peic厌氧反应器6出水出水进入接触氧化池7,接触氧化池7内容积负荷1kgcod/(m3·d),水力停留时间为4h,处理完毕得到接触氧化池7出水;

步骤5,触氧化池7出水进入二沉池8进行沉淀,沉淀2h后将二沉池8上清达标排放,即完成所述处理过程。

实施例2

实施例2中所用的用于天然药物提取污水处理调节系统同实施例1,且实施例2处理的污水同实施例1。

具体操作步骤如下:

步骤1,天然药物提取污水统一收集后过格栅井1,去除污水中的粗大固体杂物后得到格栅井1出水;

步骤2,格栅井1出水进入初沉池2进行沉淀,在初沉池2中沉淀2h后将初沉池2上清液进入第一检测池3,第一检测池3内设置的ph在线检测仪11检测到污水ph值为4.6-5.8,利用第一检测池3上端开设的酸碱投料口9将氧化钙投入第一检测池3,调节污水ph值为6-9;

同时第一cod在线检测仪10检测到cod浓度波动范围在4000mg/l-10000mg/l之间,系统自动开启第一检测池3与中转池13之间连通管上的电控阀15,将第一检测池3内污水输入中转池13储存;

1h后,第一cod在线检测仪10检测到第一检测池3内cod浓度波动范围在700mg/l-1850mg/l之间,ph值为6-9,此时系统自动关闭第一检测池3与中转池13电控阀15,开启第一检测池3与调节池4之间电控阀15,污水进入调节池4;

在以上时段内,第二检测池5内第二cod在线检测仪12开始时段检测到cod浓度在2100mg/l-2500mg/l之间,水质符合peic厌氧反应器6设计进水条件,第二检测池5内污水进入peic厌氧反应器6正常运行;

随后,第二cod在线检测仪12检测到cod浓度为2050mg/l(<2100mg/l),此时中转池13与调节池4之间的污水计量泵19自动开启,将中转池13内储存的高浓度污水通过污水计量泵19送入调节池4内,其中,污水计量泵流量为80m3/h;

中转池13内储存的高浓度污水送入调节池4的污水量根据下面公式计算:

第二检测池5内污水cod在线监测浓度值为c1=2050mg/l,调节池4内液位高度为h1=2m,调节池4的底面积为s1=100m2,则调节池4内污水体积v1=h1×s1=200m3,调节池4内cod总量w1=c1×v1=410000g;

中转池13内污水混入调节池4后调节池4内cod目标浓度c2=2500mg/l,中转池13转入调节池4内污水体积v2,中转池13内第三cod在线检测仪14监测浓度为c3,根据质量守恒原理得到;

2500×(v1+v2)=w1+v2×c3,

其中,c1=2050mg/l,由第二cod在线检测仪12监测得到,c3=8000mg/l,由第三cod在线检测仪14监测得到,h1和s1通过测量得到;

根据以上公式计算出v2=16.36m3,所述v2即为中转池13转入调节池4内污水体积,污水计量泵19运行大约12min后即可将中转池13内储存的16.36m3的高浓度污水送入调节池4内;污水在调节池4内水力停留时间为20h,处理完毕得到调节池4出水;

步骤3,调节池4出水进入peic厌氧反应器6,设置peic厌氧反应器6内容积负荷12kgcod/(m3·d),水力停留时间为8h,处理完毕得到peic厌氧反应器6出水;

步骤4,peic厌氧反应器6出水出水进入接触氧化池7,接触氧化池7内容积负荷2kgcod/(m3·d),水力停留时间为6h,处理完毕得到接触氧化池7出水;

步骤5,触氧化池7出水进入二沉池8进行沉淀,沉淀1h后将二沉池8上清达标排放,即完成所述处理过程。

需要说明的是,当检测到调节池4内污水cod浓度≥2500mg/l时,通过微生物营养元投料口16往调节池4内投加营养元。

实施例1和实施例2中的天然药物提取污水均来自某药厂,生产过程含有醇提工艺和水提工艺,且实施例1和实施例2均对天然药物提取污水具有较好的处理效果,具体处理结果见表1-2。

表1实施例1中污水处理效果

从表1可以看出,天然药物提取污水经实施例1的污水调节处理系统处理后,最终出水中cod浓度为55mg/l,bod浓度为18mg/l,ss浓度为浓度为41mg/l,满足《提取类制药工业水污染物排放标准》(gb21905-2008)中表2标准,且cod总去除率达到97.8%,bod总去除率达到98.5%,ss总去除率达到86.3%。

表2实施例2中污水处理效果

从表2可以看出,天然药物提取污水经实施例2的污水调节处理系统处理后,最终出水中cod浓度为48mg/l,bod浓度为16mg/l,ss浓度为浓度为35mg/l,满足《提取类制药工业水污染物排放标准》(gb21905-2008)中表2标准,且cod总去除率达到98.1%,bod总去除率达到98.6%,ss总去除率达到89.5%,处理效果好,效率高。

此外,本发明设置中转池调控进入各反应装置的污水中cod浓度和ph值,使cod浓度满足各反应装置的设计要求,从而避免对反应装置内微生物产生毒害和冲击,使其稳定性良好,有利于污水处理装置的正常运行。

需要说明的是,本发明权利要求书中涉及数值范围时,应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用,由于采用的步骤方法与实施例1-2相同,为了防止赘述,本发明的描述了优选的实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

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