一種快速啟動(dòng)好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水中污泥的培養(yǎng)方法以及快速啟動(dòng)烏頭類中藥炮制廢水生物處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]烏頭類中藥材在中成藥中有較為廣泛的應(yīng)用，其中川烏、草烏、附子及其炮制加工品最為常用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年版《中國藥典》和1-26冊《中藥部頒標(biāo)準(zhǔn)》所載含川烏、草烏和附子的中成藥超過320種。這些藥材生用毒性較大，需炮制后方可用于臨床，且具有獨(dú)特的療效。川烏為毛首科植物烏頭Aconitum carmichaelii Debx.的干燥母根，草烏為毛首科植物北烏頭Aconitum kusnezoffii Reichb.的干燥塊根，附子則為毛莨科植物烏頭Aconitumcarmichaelii Debx.的子根的膽巴水炮制加工品。川烏和草烏的炮制品分別被稱為制川烏和制草烏，兩者的炮制方法相同，主要是采用水浸泡方法去除毒性成分。炮制過程會(huì)產(chǎn)生大量毒性炮制廢水，這些廢水的主要毒性成分包括烏頭堿、次烏頭堿和新烏頭堿等雙酯型生物堿和苯甲酰新烏頭原堿、苯甲酰烏頭原堿、苯甲酰次烏頭原堿等單酯型生物堿，相比較單酯型生物堿的毒性，雙酯型生物堿毒性更大。如果這些毒性炮制廢水不經(jīng)過有效處理而排入環(huán)境中，必將對環(huán)境產(chǎn)生危害，也可能會(huì)危害人類生命健康。所以，處理川烏和草烏毒性炮制廢水的關(guān)鍵在于去除廢水中的毒性生物堿類成分。
[0003]目前，廢水減毒技術(shù)中主要采用高級(jí)氧化的處理工藝完成，主要包括臭氧氧化、電化學(xué)處理、光催化技術(shù)以及芬頓氧化等?；瘜W(xué)氧化法減毒的具體原理是將有毒物質(zhì)成分氧化、降解成非毒性成分，具有反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。但是其處理成本和反應(yīng)條件要求較高，操作復(fù)雜。生物減毒主要利用微生物的分解能力完成對廢水中有機(jī)物的降解，其優(yōu)點(diǎn)是處理成本低，環(huán)境效應(yīng)好，但是生物減毒法存在啟動(dòng)時(shí)間較長等問題。
[0004]由于中藥廢水成分復(fù)雜，包括糖類、乙醇、氯仿、苷類、蒽醌、木質(zhì)素、生物堿、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、色素等物質(zhì)，有機(jī)污染物濃度相當(dāng)高，木質(zhì)素等的懸浮物比重輕、濃度高，難于沉淀，廢水可生化性差，廢水的水質(zhì)、水量隨著中藥生產(chǎn)操作的間歇性和產(chǎn)品種類的多樣性波動(dòng)也比較大，相對于其他工業(yè)廢水中藥生產(chǎn)廢水是較難處理的廢水之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻(xiàn)CN103508637A公開了一種中藥提取廢水處理工藝，采用“預(yù)處理系統(tǒng)-生化處理系統(tǒng)-深度處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)” ;CN103319058A公開了一種中藥提取廢水處理系統(tǒng)，采取“預(yù)處理+水解酸化+厭氧處理+好氧處理+芬頓處理”結(jié)合的生物處理工藝；CN1775699A公開了一種中藥生產(chǎn)廢水處理設(shè)備及其廢水處理工藝，該設(shè)備包括截留裝置、調(diào)節(jié)池、水解酸化池、膜生物反應(yīng)池和污泥處理裝置；CN102923920A公開一種中藥廢水處理工藝，包括預(yù)處理、兩級(jí)UASB厭氧處理和回流生化處理；CN103739138A公開的中藥飲片生產(chǎn)廢水首先經(jīng)格柵井去除大的雜質(zhì)后進(jìn)入集水池；再進(jìn)入高效混凝沉淀一體化池，調(diào)節(jié)PH后進(jìn)入預(yù)酸化調(diào)節(jié)池，預(yù)酸化后的廢水提升至UASB反應(yīng)塔，在厭氧微生物的作用下去除大部分有機(jī)物，再進(jìn)入SBR池，通過好氧反應(yīng)去除剩余有機(jī)物，最后SBR池的出水進(jìn)入排水池，并經(jīng)多介質(zhì)過濾器過濾后進(jìn)入消毒池消毒后達(dá)標(biāo)方可排放。朱杰高等(中藥提取類制藥廢水處理工藝研宄與工程實(shí)踐，朱杰高等，北方環(huán)境，第23卷第9期，2011年9月)介紹了 PEIC厭氧反應(yīng)器及高效接觸式污泥池對中藥廢水的處理工藝。
[0005]上述文獻(xiàn)公開的處理中藥廢水的工藝使用的反應(yīng)設(shè)備復(fù)雜、操作繁瑣、污水處理系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高、折舊率高；此外傳統(tǒng)工藝好氧段多采用膜生物反應(yīng)池，生物膜易脫落，需要經(jīng)常更新且價(jià)格昂貴；最重要的是，現(xiàn)有技術(shù)中對于污泥的培養(yǎng)方法中，向反應(yīng)器中加入提取工段廢水，連續(xù)培養(yǎng)一周后，正常進(jìn)水，持續(xù)培養(yǎng)20天后進(jìn)行生物相鏡檢方發(fā)現(xiàn)有腎形蟲等原、后生動(dòng)物，視為培養(yǎng)結(jié)束，該方法中廢水處理的啟動(dòng)時(shí)間長，啟動(dòng)后處理工藝復(fù)雜，大嚴(yán)重增加了企業(yè)的運(yùn)行成本，并且未能針對廢水中特定的成分進(jìn)行去除。
[0006]對于烏頭類中藥材炮制廢水毒性的減毒處理技術(shù)目前未見有相關(guān)報(bào)道，亦未見有關(guān)于烏頭類中藥炮制廢水中生物堿類成分的處理技術(shù)，由于中藥生產(chǎn)過程中不同藥物品種和生產(chǎn)工藝不同，所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)及水量有很大差別，且由于產(chǎn)品更換周期短，廢水水質(zhì)、水量經(jīng)常波動(dòng)，極不穩(wěn)定，如何快速啟動(dòng)該類廢水的生物處理也是一個(gè)技術(shù)難題。鑒于此，研宄一種快速啟動(dòng)烏頭類中藥炮制廢水中生物堿類成分的處理的方法，特別是可以快速啟動(dòng)上述處理方法時(shí)使用的污泥的培養(yǎng)方法，是本發(fā)明亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中上述技術(shù)缺陷，從而提出一種好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水中污泥的培養(yǎng)方法以及快速啟動(dòng)烏頭類中藥炮制廢水中生物堿類成分的處理的方法。
[0008]為此，本發(fā)明提供一種快速啟動(dòng)好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水中生物堿毒性成分的方法，包括以下步驟:
[0009]步驟I取市政污水處理廠二沉池回流污泥接種在間歇式反應(yīng)器中，使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度控制在1000mg/L以上；
[0010]步驟2取烏頭類炮制廢水若干，廢水中總生物堿含量在100-900mg/L，將烏頭炮制廢水加入步驟I中間歇式反應(yīng)器中，向反應(yīng)器內(nèi)充入空氣，保證反應(yīng)器污泥和廢水進(jìn)行充分混合，溶解氧濃度在lmg/L以上；
[0011]步驟3保障反應(yīng)器內(nèi)溫度恒定在20°C以上；進(jìn)行連續(xù)曝氣，后停止曝氣，靜沉，排除反應(yīng)器內(nèi)的上清液，將污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)；
[0012]步驟4重復(fù)步驟2-步驟3運(yùn)行至少5次；
[0013]步驟5取烏頭類炮制廢水若干，廢水中總生物堿含量在900-1800mg/L，將烏頭廢水加入步驟4處理過的保留了污泥的間歇式反應(yīng)器中，向反應(yīng)器內(nèi)沖入空氣，保證反應(yīng)器污泥和廢水進(jìn)行充分混合，溶解氧濃度在lmg/L以上；
[0014]步驟6保障反應(yīng)器內(nèi)溫度恒定在20°C以上；進(jìn)行連續(xù)曝氣，后停止曝氣，靜沉，排除反應(yīng)器內(nèi)的上清液，將污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)；
[0015]步驟7重復(fù)步驟5-步驟6運(yùn)行至少8次。
[0016]上述方法中，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度優(yōu)選3000mg/L-4000mg/L ;溶解氧濃度優(yōu)選3mg/L_6mg/L ；
[0017]所述步驟4中連續(xù)曝氣40_48h，靜沉30_60分鐘；
[0018]所述步驟6中連續(xù)曝氣8_12h，靜沉30-60分鐘；
[0019]所述加熱裝置保障反應(yīng)器內(nèi)溫度優(yōu)選恒定在25_35°C。
[0020]所述步驟4中優(yōu)選重復(fù)步驟2-步驟3運(yùn)行5-8次；
[0021]所述步驟7中優(yōu)選重復(fù)步驟5-步驟6運(yùn)行8-10次。
[0022]本發(fā)明還提供了一種處理烏頭類中藥炮制廢水中生物堿毒性成分的方法，使用上述方式啟動(dòng)的污泥以常規(guī)處理方法進(jìn)一步處理生物堿濃度為500-2000mg/L的制烏頭類炮制廢水，其在10_12h完成毒性生物喊基本去除。
[0023]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024](I)本發(fā)明所述可用于好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水中的污泥培養(yǎng)方法，通過用烏頭類廢水反復(fù)處理污泥，調(diào)節(jié)污泥中微生物菌群的種類，使得適宜的微生物進(jìn)行生長繁殖，不適應(yīng)的微生物被淘汰，控制適宜處理烏頭類炮制廢水中生物堿毒性成分的微生物菌群，使得以上述方式啟動(dòng)的污泥在處理具有特定種類的生物堿毒性成分的烏頭類炮制廢水時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成毒性生物堿的去除，本發(fā)明在處理過程中操作簡便，效果顯著且穩(wěn)定性強(qiáng)。以該方式進(jìn)行啟動(dòng)能夠快速地實(shí)現(xiàn)烏頭類炮制廢水的啟動(dòng)，在14-22天內(nèi)即實(shí)現(xiàn)高效地生物處理烏頭類生物堿廢水的啟動(dòng)；
[0025](2)處理效果好:以該方式啟動(dòng)的生物系統(tǒng)，在間歇反應(yīng)器內(nèi)處理廢水，其生物堿含量為500-2000mg/L的毒性烏頭類生物堿均能實(shí)現(xiàn)基本去除；
[0026](3)處理成本低:以生物法實(shí)現(xiàn)對烏頭類生物堿的去除相比較化學(xué)法處理周期更短，處理同樣體積的廢水所需污泥體積更小，具有明顯的成本優(yōu)勢；
[0027](4)抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng):盡管烏頭類炮制廢水中生物堿的含量變化較大，但是該方法針對烏頭類廢水中生物堿的去除具有適應(yīng)的廣泛性。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]實(shí)施例1采用1L的間歇式反應(yīng)器按照下述方法啟動(dòng)烏頭類中藥炮制廢水
[0030]步驟I取市政污水處理廠二沉池回流污泥接種在1L間歇式反應(yīng)器中，使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度控制在3200mg/L ；
[0031]步驟2取烏頭類炮制廢水若干，廢水中總生物堿含量在650mg/L。
[0032]步驟3將烏頭廢水加入的間歇式反應(yīng)器中，開啟曝氣裝置向反應(yīng)器內(nèi)充入空氣，