300吨制药废水处理方案
制药废水处理工程
初
步
方
案
诸城市盛金源环保设备有限公司
二零一五年七月
第1章总论 ...................................................... 2 ....... 第2章设计指标 .................................................. 6 ....... 第3章处理工艺流程 ........................................... 8.......第4章主要构筑物及设备工艺设计 (11)
第5章其他设计 (29)
第6章投资估算 (30)
第7章服务承诺 ................................................. 32...
第1章总论
1.1概述
大唐制药集团有限公司是一家制药企业，企业在生产过程中产生
了部分的生产废水，为了达到国家环保对工厂污水的处理要求，减少
生产过程中产生的废水对周边水环境的污染，该加工公司遵照“环保先行”原则，特委托我公司对该厂所造成的水污染提出初步设计方案，使之实现长期稳定达标排放。
根据以往多年的环境工程实践及经验，并吸收国内外最新环境工程技术，行研结合企业的实际情况对该废水处理工艺进究、设计，并形成一套切实可行、科学合理、经济及社会效益显著的工艺路线，据此编制完成本设计方案，供专家审查及企业投资部门决策选用。
1.2设计依据
《工业企业照明设计标准》（GB 50034-92
《室外排水设计规范》（2014年版）GB50014-2014
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《民用建筑设计通则》GB50352-2005
《工业与企业总平面设计规范》GB50187-93
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范》CECS138-2002
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《室外排水设计规范》（2014年版）GB50014-2014
《砌体结构设计规范》（GB 50003-2001
《钢结构设计规范》（GB 50017-2003
《建筑结构荷载设计规范》（GB 50009-200）（2006年版）
《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-200）
《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-200）
《建筑结构可靠可靠设计统一标准》（GB 50068-2001
《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001
《建筑抗震设计规程》（DGJ 08-9-2003
《构筑物抗震设计规范》（GB/J 50191-93
《室外给水排水和燃气助力工程抗震设计规范》（GB 50032-2003
《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006
《建筑内部装修设计防火规范》（GB 50222-95 （2001年版）
《工业企业设计卫生标准》（GB/Z 1-2002）
《工业企业噪声控制设计规范》（GB/J 140-90
《供配电系统设计规范》（GB 50052-95
《低压配电设计规范》（GB 50054-95
《通用用电设备配电设计规范》（GB 50055-93
《建筑防雷设计规范》（GB 50057-94 （2000年版）
《系统接地的型式及安全技术要求》（GB 14050-1993
《控制室设计规定》（HG/T 20508-2000
《仪表供电设计规定》（HG/T 20509-2000
《信号报警、联锁系统设计规定》（HG/T 20511-2000
《仪表配管、配线设计规定》（HG/T 20512-2000
《土基与基础工程质量验收规范》（GB 50202-2002
《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB 50141-2008
《砌体工程施工质量验收规范》（GB 50203-2002
《室外给水设计规范》（2006年版）GB50013-2006
《室外排水设计规范》（2014年版）GB50014-2014
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《民用建筑设计通则》GB50352-2005
《工业与企业总平面设计规范》GB50187-93
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范》CECS138-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-97
《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB 50235-97
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB 50242-2002《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB 50231-98
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB 50236-98《电气装置施工及验收规范》（GB/J 232-82）
《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB 50093-2002
?中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》
其他适用于本工程的有关国家规范和标准加工厂提供的相关资料。
1.3设计原则
⑴在类比国内同规模处理水量的污水处理厂的处理工艺的基础
上，针对制药企业的废水水质特点，选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺，确保出水达到预期处理效果；
⑵选用质量可靠，维修简便，能耗低的设备，尽可能降低处理系统的运行费用；
⑶自动控制系统根据工艺控制需要设置，以降低劳动强度，确保系统稳定运行；
⑷总图布置合理、紧凑、美观。污水处理站内一般进行一次提升，工艺流程流畅，出水自流排放。
1.4设计范围
本项目设计范围为总图设计、污水处理、污泥处理三大部分，具体
包括：污水处理站内的污水处理工艺、土建、设备、电气的设计。
污水处理站外的污水接入管、外排管、电缆、自来水管等不在本方案设计范围内
第2章设计指标
2. 1污水种类和水量
根据加工厂提供的有关数据，污水种类主要是制药过程中产生的生产废水及部分生活污水，并确定设计污水处理规模为是日处理量300吨，即300mi7d，污水运行按照每天20h考虑，即污水处理设施的平均小时处理能力按照每天生产时间按8小时计算，其最大水量按15m3/h 计算。
2.2污水水量、污染物浓度分析
本项目的污水水质进行实地监测，现场取样，数据来源于业主提供的数据，确定污水的水质如下其水质水量指标详见表2-1。
表2-1污水水质
2.3废水水质特点
项目产生废水包括生产废水、设备及地面冲洗水、生活污水。
根据业主提供的废水水质数据，本工程废水COD较高，B/C很
低，属于很难可生化性的高浓度废水，水质波动较大。
2.4设计处理规模、进水水质及排放标准
⑴设计处理规模: 根据业主的要求，污水处理站按300m7d，即15m7h进
行设计⑵设计进水水质
确定其水质为：
⑶排放标准
根据业主与当地政府部门要求，本工程废水处理完成后，排入下游市政污水处理厂，故本工程处理后废水水质满足如下表要求：
第3章处理工艺流程
3.1污水处理工艺流程选择
污水处理厂污水处理及污泥处理工艺方案的选择原则是：
⑴在常年处理运转中要保证出水所要求的处理程度，处理效果稳
定，技术成熟。
⑵运行管理方便、运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。
⑶便于实现处理工艺运转的自动控制，以尽可能少的投入取得尽可能大的效益。
依据上述原则，参照国内类似特征污染因子的污水处理研究成果
及已建成的污水处理厂的运行经验，结合进水水质的特点和业主提出的水质排放要求，本设计方案采用微电解+中和反应+混凝沉淀+水解酸化+UASB+两级接触氧化+强氧化的工艺，详见图3-1污水处理工艺流程框图，本方案的优点主要体现如下：
①在原水可生化性极低的情况下，通过初期微电解反应，提高废水的可生化性，以利于后续生化反应的正常进行。
②通过对废水进行混凝沉淀的预处理作用，可以有效去除废水中的难降解成分，利于后续的生化反应进行。
③生化处理采用水解酸化+UASB+两级接触氧化工艺，对处理中高浓度废水具有一定的优势，耐冲击负荷能力较强，确保废水处理效果好氧处理后的废水
经沉淀池后， 流入高级氧化池，经高级氧化池氧 化后的清水打入BAF ,经BAF 曝气生物滤池出水可达到业主的要求。
④ 生化污泥部份可回流到活性污泥池，剩余污泥经污泥浓缩后采 用板框压滤机进行机械脱水，滤液流回调节池重新处理，泥饼外运安 全处置，尽可能减少固体废物的产生量。
⑤ 为了保证最后的出水效果，采用催化氧化的方式，可以有效避 免出水超标问题。
加运一-就琳-
图3-1 污水处理工艺流程方框图
废水
——*——怀昭年编也
3.2污水处理工艺流程说明
本工艺米用微电解+中和反应+混凝沉淀+水解酸化+UASB+两级接触氧化+
催化氧化，主要工艺流程如下：
废水首先经机械格栅去除废水中的绝大多数较大固形物后，进入
调节池，废水在调节池内进行水质均衡后，然后进入后续的调酸池，经加药调节PH至合适后，经泵输送至后续的微电解反应塔，经微电解反应塔处理后，流入后续的中和池，废水在中和池内，再次进行PH调节，经调节至中性后，流入后续的混凝沉淀池，废水中的大部分固形物在药剂的作用下形成沉淀，上清液流入后续的水解酸化池，废水中的大多数难降解有机物在微生物水解酶的作用下，大分子有机
物变为小分子有机物，可生化性提高后，流入后续的中间水池，废水在中间水池内经过加热升温后，泵入后续的UASB厌氧反应器，经过厌氧处理后，出水进入厌氧沉淀池，沉淀池上清液流入后续的接触氧化池，经好氧处理后的废水进入二沉池，二沉池出水进入中间水池，经泵提升后进入催化反应器，经最终深度处理后达标外排。
本工程在絮凝沉淀、厌氧沉淀池、二沉池等单元会产生一定量的污泥，剩余污泥打入污泥浓缩池经浓缩后输送至板框压滤机压滤后外运安全处置，滤液流入
调节池。
第4章主要构筑物及设备工艺设计
4.1格栅及调节池：
作用：用于废水的暂存，并且去除废水中大的物体，进行水
质及水量的调节。
工艺尺寸：6000 mm x 5000 mm x 5000 mm
有效容积：135*
停留时间：HRT=9h
数量：1座
形式：地下式钢砼结构
工艺尺寸：
附属设施：
A.细格栅：
处理量：20-50m/h
栅隙：a=2mm
渠深：H=3.0m
安装角度：75°
材质：碳钢支架不锈钢耙齿
功率：0.75KW
数量：1台
b.污水提升泵:
材质：铸铁数量：2台（1用1干备）
4.2调酸池
作用：用于废水的PH调节，保证后续处理单元的正常运行
工艺尺寸：4000 mm x 4000 mm x 5000 mm
有效容积：72m3
停留时间：HRT=4.5h
数量：1座
形式：地下式钢砼结构
附注：防腐
附属设施：
A. 耐腐蚀提升泵：
材质：铸铁
数量：2台（1用1干备）
附注：内衬塑防腐
B. 潜水搅拌系统：1套
规格型号：①50
材质：UPVC
C. 加酸系统：
搅拌罐：玻璃钢或PE
容积：400L 搅拌系统：玻璃钢或碳钢衬胶功率：0.37kw
计量泵：300ml/h
材质要求：防酸
功率：0.37kw
数量：1套
4.3微电解反应器
作用：通过反应器内的微电解填料在酸性条件下形成铁碳原电池，利用其高化学活性，改变废水中有机污染物的结构，使部分不可生化的大分子有机污染物变成可降解的小分子物质，以利于后续生化反应的顺利进行。
规格型号：①2500X 5000mm
填料体积：13.5t
处理量：8m3/h
材质：Q235内防腐处理
数量：2台
4.4中和池
作用：对微电解反应器的出水进行PH调节，以满足后絮凝沉淀的处理要求。
工艺尺寸：4000 mm x 4000 mm x 5000 mm
有效容积：72m3
停留时间：HRT=4.5h
数量：1座
形式：地下式钢砼结构
附注：防腐
附属设施：
A. 提升泵：
材质：铸铁
数量：2台（1用1干备）
B. 曝气搅拌系统：1套
规格型号：①50
材质：UPVC
C. 加碱系统：
搅拌罐：①1600mm^ 1800
容积：2.5m3
搅拌系统：304
功率：1.1kw
材质要求：耐碱
数量：1套
4.5混凝沉淀器
作用：对微电解反应器的出水进行PH调节，以满足后絮凝沉淀的处理要求。
工艺尺寸：？2000X 3600
数量：1台
材质：玻璃钢材质附注：防腐
材质：碳钢
加药系统：1套
4.6水解酸化池
作用：水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法
之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制
在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基
础。
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。
混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲
烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。
工艺尺寸：7000 mm x 6000 mm x 5000 mm
有效容积：162*
停留时间：HRT=10h
形式：地下式钢砼结构
数量：1座
附属设施：
A. 填料：
规格：DBII
材质：UPVC
数量：120m3
B. 池底布水系统
规格型号：①50
材质：UPVC
4.7中间水池
作用：作为水解酸化池出水的暂存池。工艺尺寸：4000 mm x 2000 mm x 5000 mm 有效容积：36 m3
停留时间：HRT=2h
数量：1座
形 式：地下式钢砼结构
附属设施：
A ：提升潜污泵
材 质：铸铁
数 量：2台（1用1干备）
4.8 UASB 厌氧塔
废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在 厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分 解并产生CH 4和CO 2的过程。
根据20世纪的相关研究，UASB 厌氧生物过程符合“两阶段理 论”。
图1厌氧反应的两阶段理论图示
酸
性发酵阶
细菌细胞
水解胞外酶
内源呼 胞内酶产甲烷菌
吸产物
第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要参与
反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH等）强。
第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和C02;主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacter）;产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。
2、三阶段理论
对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分
为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质；
厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea）,除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类；
上世纪70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇
氧化为乙酸和H2 （—种产氢产乙酸细菌），另一种细菌则利用H2