申請日2015.06.18

　　公開(公告)日2015.10.14

　　IPC分類號C02F3/12

　　摘要

　　本發(fā)明提供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)方法以及快速啟動好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水的方法，能夠快速地實現(xiàn)烏頭類炮制廢水的啟動，處理效果好，處理成本低，抗負荷沖擊能力強，采用本發(fā)明所述的方式啟動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，可以在短時間內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。

　　權利要求書

　　1.一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，其特征在于，包括以下步驟：

　　步驟1取市政污水處理廠二沉池回流污泥接種在間歇式反應器中，使反應器內污泥濃度控制在1000mg/L以上;

　　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1中間歇式反應器中，向反應器內充入空氣，保證反應器污泥和廢水進行充分混合，溶解氧濃度在1mg/L以上;

　　步驟3保障反應器內溫度恒定在20℃以上;進行連續(xù)曝氣，后停止曝氣，靜沉，排除反應器內的上清液，將污泥保留在反應器內;

　　步驟4重復步驟2-步驟3運行至少5次;

　　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器中，向反應器內沖入空氣，保證反應器污泥和廢水進行充分混合，溶解氧濃度在1mg/L以上;

　　步驟6保障反應器內溫度恒定在20℃以上;進行連續(xù)曝氣，后停止曝氣，靜沉，排除反應器內的上清液，將污泥保留在反應器內;

　　步驟7重復步驟5-步驟6運行至少8次。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的污泥培養(yǎng)方法，其特征在于，反應器內污泥濃度優(yōu)選為3000mg/L-4000mg/L;溶解氧濃度為3mg/L-6mg/L。

　　3.根據(jù)權利要求1-2之一所述的污泥培養(yǎng)方法，其特征在于， 所述步驟4中連續(xù)曝氣40-48h，靜沉30-60分鐘。

　　4.根據(jù)權利要求1-3之一所述的污泥培養(yǎng)方法，其特征在于，所述步驟4中連續(xù)曝氣8-12h，靜沉30-60分鐘。

　　5.根據(jù)權利要求1-4之一所述的污泥培養(yǎng)方法，其特征在于，所述反應器內溫度恒定在25-35℃。

　　6.根據(jù)權利要求1-5之一所述的污泥培養(yǎng)方法，其特征在于，所述步驟4中重復步驟2-步驟3運行5-8次。

　　7.根據(jù)權利要求1-5之一所述的污泥培養(yǎng)方法，其特征在于，所述步驟7中重復步驟5-步驟6運行8-10次。

　　8.一種處理烏頭類中藥炮制廢水中生物堿毒性成分的方法，其特征在于，使用權利要求1-7之一所述污泥培養(yǎng)方法啟動的污泥，以常規(guī)處理方法進一步處理生物堿濃度為500-2000mg/L的制烏頭類炮制廢水。

　　9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，生物堿毒性成分在10-12h基本去除。

　　說明書

　　一種快速啟動好氧生物法處理烏頭類中藥炮制廢水的方法

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，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)方法以及快速啟動烏頭類中藥炮制 廢水生物處理的方法。

　　背景技術

　　烏頭類中藥材在中成藥中有較為廣泛的應用，其中川烏、草烏、 附子及其炮制加工品最為常用。據(jù)統(tǒng)計，2010年版《中國藥典》 和1-26冊《中藥部頒標準》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 有獨特的療效。川烏為毛莨科植物烏頭Aconitum carmichaelii Debx. 的干燥母根，草烏為毛莨科植物北烏頭Aconitum kusnezoffii Reichb.的干燥塊根，附子則為毛莨科植物烏頭Aconitum carmichaelii 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鍵在于去除廢水中的毒性生物堿類成分。

　　目前，廢水減毒技術中主要采用高級氧化的處理工藝完成，主 要包括臭氧氧化、電化學處理、光催化技術以及芬頓氧化等�；瘜W 氧化法減毒的具體原理是將有毒物質成分氧化、降解成非毒性成 分，具有反應速度快的優(yōu)點。但是其處理成本和反應條件要求較高， 操作復雜。生物減毒主要利用微生物的分解能力完成對廢水中有機 物的降解，其優(yōu)點是處理成本低，環(huán)境效應好，但是生物減毒法存 在啟動時間較長等問題。

　　由于中藥廢水成分復雜，包括糖類、乙醇、氯仿、苷類、蒽醌、 木質素、生物堿、鞣質、蛋白質、色素等物質，有機污染物濃度相 當高，木質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、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)有技術中,中國專利文獻CN103508637A公開了 一種中藥提取廢水處理工藝，采用“預處理系統(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“預處理+水解酸化+厭氧處理+好氧處理+芬頓處 理”結合的生物處理工藝;CN1775699A公開了一種中藥生產(chǎn)廢水 處理設備及其廢水處理工藝，該設備包括截留裝置、調節(jié)池、水解 酸化池、膜生物反應池和污泥處理裝置;CN102923920A公開一種 中藥廢水處理工藝，包括預處理、兩級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 大的雜質后進入集水池;再進入高效混凝沉淀一體化池，調節(jié)PH 后進入預酸化調節(jié)池，預酸化后的廢水提升至UASB反應塔，在厭 氧微生物的作用下去除大部分有機物，再進入SBR池，通過好氧 反應去除剩余有機物，最后SBR池的出水進入排水池，并經(jīng)多介 質過濾器過濾后進入消毒池消毒后達標方可排放。朱杰高等(中藥 提取類制藥廢水處理工藝研究與工程實踐，朱杰高等，北方環(huán)境， 第23卷第9期，2011年9月)介紹了PEIC厭氧反應器及高效接 觸式污泥池對中藥廢水的處理工藝。

　　上述文獻公開的處理中藥廢水的工藝使用的反應設備復雜、操 作繁瑣、污水處理系統(tǒng)運行費用高、折舊率高;此外傳統(tǒng)工藝好氧 段多采用膜生物反應池，生物膜易脫落，需要經(jīng)常更新且價格昂貴; 最重要的是，現(xiàn)有技術中對于污泥的培養(yǎng)方法中，向反應器中加入 提取工段廢水，連續(xù)培養(yǎng)一周后，正常進水，持續(xù)培養(yǎng)20天后進 行生物相鏡檢方發(fā)現(xiàn)有腎形蟲等原、后生動物，視為培養(yǎng)結束，該 方法中廢水處理的啟動時間長，啟動后處理工藝復雜，大嚴重增加 了企業(yè)的運行成本，并且未能針對廢水中特定的成分進行去除。

　　對于烏頭類中藥材炮制廢水毒性的減毒處理技術目前未見有 相關報道，亦未見有關于烏頭類中藥炮制廢水中生物堿類成分的處 理技術，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) 生的廢水水質及水量有很大差別，且由于產(chǎn)品更換周期短，廢水水 質、水量經(jīng)常波動，極不穩(wěn)定，如何快速啟動該類廢水的生物處理 也是一個技術難題。鑒于此，研究一種快速啟動烏頭類中藥炮制廢 水中生物堿類成分的處理的方法，特別是可以快速啟動上述處理方 法時使用的污泥的培養(yǎng)方法，是本發(fā)明亟待解決的問題。

　　發(fā)明內容

　　因此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中上述技 術缺陷，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)方法以及快速啟動烏頭類中藥炮制廢水中生物堿類成分的 處理的方法。

　　為此，本發(fā)明提供一種快速啟動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：

　　步驟1取市政污水處理廠二沉池回流污泥接種在間歇式反應 器中，使反應器內污泥濃度控制在1000mg/L以上;

　　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1中間歇式反應器中，向 反應器內充入空氣，保證反應器污泥和廢水進行充分混合，溶解氧 濃度在1mg/L以上;

　　步驟3保障反應器內溫度恒定在20℃以上;進行連續(xù)曝氣，后 停止曝氣，靜沉，排除反應器內的上清液，將污泥保留在反應器內;

　　步驟4重復步驟2-步驟3運行至少5次;

　　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 歇式反應器中，向反應器內沖入空氣，保證反應器污泥和廢水進行 充分混合，溶解氧濃度在1mg/L以上;

　　步驟6保障反應器內溫度恒定在20℃以上;進行連續(xù)曝氣， 后停止曝氣，靜沉，排除反應器內的上清液，將污泥保留在反應器 內;

　　步驟7重復步驟5-步驟6運行至少8次。

　　上述方法中，反應器內污泥濃度優(yōu)選3000mg/L-4000mg/L; 溶解氧濃度優(yōu)選3mg/L-6mg/L;

　　所述步驟4中連續(xù)曝氣40-48h，靜沉30-60分鐘;

　　所述步驟6中連續(xù)曝氣8-12h，靜沉30-60分鐘;

　　所述加熱裝置保障反應器內溫度優(yōu)選恒定在25-35℃。

　　所述步驟4中優(yōu)選重復步驟2-步驟3運行5-8次;

　　所述步驟7中優(yōu)選重復步驟5-步驟6運行8-10次。

　　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，使用上述方式啟動的污泥以常規(guī)處理方法進一步處理 生物堿濃度為500-2000mg/L的制烏頭類炮制廢水，其在10-12h 完成毒性生物堿基本去除。

　　本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：

　　(1)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處理污泥，調節(jié)污泥中 微生物菌群的種類，使得適宜的微生物進行生長繁殖，不適應的微 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，可以在短時間內完成毒性生物堿 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。以 該方式進行啟動能夠快速地實現(xiàn)烏頭類炮制廢水的啟動，在14-22 天內即實現(xiàn)高效地生物處理烏頭類生物堿廢水的啟動;

　　(2)處理效果好：以該方式啟動的生物系統(tǒng)，在間歇反應器 內處理廢水，其生物堿含量為500-2000mg/L的毒性烏頭類生物堿 均能實現(xiàn)基本去除;

　　(3)處理成本低：以生物法實現(xiàn)對烏頭類生物堿的去除相比 較化學法處理周期更短，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;

　　(4)抗負荷沖擊能力強：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 的廣泛性。