混装制剂类制药废水处理技术方案.docx
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混装制剂类制药废水处理技术方案
混装制剂类污水处理
设
计
方
案
郑州林大环保科技有限公司
二O一五年三月
前言
郑州林大环保科技有限公司位于航海西路闫垌村２１０号。
公司从产品的设计、生产、销售、售后服务的各个环节严把质量关，竭诚为广大用户提供优质的产品和完善的售后服务。
站在新的历史发展起点上，我们将坚持秉承“效益为先、稳健经营、协调发展”的经营理念。
前程似锦、任重道远，我们将始终秉承“诚信服务、尽善尽美”的服务理念。
“大智大勇，大仁大义，拼博奋进，开拓创新”用最好的服务来赢取市场，用最好的服务来争取客户，引用最先进的设备来开创市场。
郑州林大环保科技有限公司将紧紧抓住国家环保产业发展战略的机遇，秉承产业报国、环保兴业的宗旨，不断创新、铸造精品，为蓝天碧水的光彩事业做出应有贡献。
一、概述
1、工程概况
略
2、工程范围
本工程的范围描述如下：
1）本工程根据建设单位提供制药污水处理工程位置及污水处理要求、排放标准，完成整个制药污水处理系统的处理方案、工艺流程、施工图设计。
2）污水处理工程全部工艺设计、电气设计、结构设计；工艺管道施工及安装、电气自控设备施工及安装；工程调试及验收；人员培训等以及在保质期内对工程的保修及维护工作。
3）设备、仪表的参数选型；
4）本工程不包括以下内容：
1.景观装饰工程；
2.进站废水、自来水管线，出站废水管线的敷设与安装；
3.污水站电源总控柜的电源进线等；
5）施工初期，业主需要提供“三通一平”的施工建设条件，因施工条件不足或因不可抗拒的自然因素造成的工期延误应该给予顺延。
二、设计原则与依据
1、设计依据
1）《中华人民共和国水污染防治法》（2008年2月）
2）《建设项目环境保护设计规定》（国环字（87）002号文）
3）《制药工业水污染物排放标准》（GB21908－2008）；
4）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
5）《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-1990）；
6）《给水排水管道工程施工及验收规范》（FB50268-2008）；
7）《建筑结构设计统一标准》（BGJ68-84）；
8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
9）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
10）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
11）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）；
12）《建筑电气设计技术规范》（GBJ16-83）；
13）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；
14）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（1996-12）；
15）《水质氨氮的测定》纳氏试剂法GB7478-1987
16）《水质悬浮物的测定》重量法GB/T11901-1989
17）《水质化学需氧量的测定》重铬酸盐法GB11914-1989
18）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
19）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）；
20）《工业企业总平面设计规范》（GB500187-93）；
21）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）；
22）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；
23）《钢制焊接常压容器技术条件》JB2880—1981
24）《手工电焊焊接接头的基本形式尺寸》GB13985
25）《水处理设备油漆包装技术条件》ZBJ98003—1987
26）《水处理设备原材料入厂检验》ZBJ98004-1987
27）《中华人民共和国环境保护法》（2005年1月）
28）其他相关标准和规范。
2、设计基础资料
2.1、设计规模
进水流量100t/天，每天工作12小时。
2.2、进水水质简介与指标
制剂类药物生产工艺过程是通过混合、加工和配制，将具有生物活性的药品
制备成成品。
根据制剂的形态可分为固体制剂类、注射剂类及其他制剂类等三大
类型。
制剂类制药废水属中低浓度有机废水，水污染物主要有pH、COD、BOD5、
SS等。
详细见下表：
废水来源
水质特点
一般水质指标（mg/L）
纯化水、注射用水制水设备排水
主要为酸碱水
PH:
1~12
包装容器清洗废水
此部分清洗废水污染物浓度很低，但水
量较大
COD<100
SS<50
工艺设备清洗废水
该类废水COD较高，但水量较小
COD<1500
BOD5/COD一般0～0.5
SS<150
地面清洗废水
污染物浓度低
COD<400；SS<200
生活污水
与企业的人数、生活习惯、管理状态相
关
COD≤300；BOD5≤200；
SS≤250；氨氮≤40
进水水质指标如下：
序号
水质项目
水质指标/mg/L
1
PH
6~9
2
化学需氧量（COD）
400
3
生化需氧量（BOD5）
200
4
悬浮物（SS）
100
5
氨氮（以N计）
20
6
总氮（以N计）
30
7
总磷（以P计）
1
2.3、出水水质标准
该污水处理后的出水水质达到以下技术指标，详细参数见下表
序号
污染物
排放标准mg/l
1
CODcr
60
2
BOD5
15
3
pH
6-9
4
SS
30
5
总氮
20
6
氨氮
10
7
总磷
0.5
8
总有机碳
20
9
急性毒素（HgCl2毒素当）量）
0.07
注：
详细参见《制药工业水污染物排放标准》—混装制剂类
三、污水处理工艺
1、工艺要求
污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多方面因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。
选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用保证出厂污水水质达标排放。
根据厂方提供的资料对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理的工艺选择应十分慎重。
本方案设计的污水处理工艺选择针对废水的特点，充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、对污水水质、水量变化适应能力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。
2、处理原理介绍
本方案选用水解反应与好氧反应的生物处理法与双氧水氧化消毒的化学处理相结合的方法。
2.1、COD的去除原理
生活污水的BOD
/COD
≈0.5，可生化性好，属易生化废水，适于采用生化法为主的处理工艺去除废水中的有机物。
采用单级生化处理不能确保出水达标，必须考虑采用物化工艺与生化工艺相结合的处理方法才能实现有效处理。
2.2、SS的去除原理
污水中的SS主要靠筛率截留、重力分离或离心分离作用去除。
例如格栅、沉淀、气浮、离心机等。
污水中的无机颗粒和有机颗粒靠自然沉淀作用或靠絮凝剂的吸附沉淀被去除。
生活污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和有机颗粒靠自然沉淀作用或靠活性污泥絮体吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD
、COD
等指标也与之有关。
因此，控制生活污水尾水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
在污水处理方案选用合理、工艺参数值恰当和单体设计优化的条件下，完全能够使尾水SS指标达到出水要求。
2.3、P的去除
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。
生活污水采用生物除磷为主，确保出水磷浓度满足排放标准的要求。
生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。
当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。
生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。
缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。
2.4、水解酸化处理
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。
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。
2.5、好氧生物处理
好氧生物处理是污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。
微生物利用污水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，这些高能位的有机物经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。
好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小，且处理过程中散发的臭气较少。
所以，目前对中、低浓度的有机污水，基本上采用好氧生物处理法。
3、污水处理工艺流程图
原水
人工格栅
调节池
加碱调PH管道混合器
水解酸化池滤
液
返
曝气好氧池回
二沉池污泥浓缩池
加H2O2溶液消毒池机械压滤
达标排放
4、工艺流程简介
原水首先经过格栅预处理阻挡废水中粗大的物体进入后续处理系统，降低后续处理构筑物的负荷，同时防止对后续处理系统设备造成破坏。
由于废水产生于不同的环节，且不连续产生，因此需要建调节池。
废水经过格栅过滤后进入调节池，在这里进行均质、调节水量后用提升泵提升入水解酸化池。
在调节池设置浮球夜位，用PLC控制，当调节池的水位达到高位时，提升泵自动启动，当调节池的水位到达低位时水泵自动停运。
污水进入水解池后在水解菌和酸化菌的作用下将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质转化为易于降解的小分子物质如有机酸等。
水解酸化处理方法是一种介于好氧与厌氧处理方法之间的处理废水工艺，和好氧处理相结合可以很大程度上提高处理效率、降低处理成本。
经过水解池的出水进入好氧池，在好氧池内有大量的好氧细菌，在这里附着在填料上的细菌通过有氧呼吸将大量的有机物消耗掉，达到废水处理的目的。
好氧池出水通过自流进入二沉池，污水在这里进行物理沉降，池底污泥用排泥泵排入污泥浓缩池，上清液则溢流进入消毒池进行最后的化学氧化消毒处理。
经过消毒处理后的污水进入清水池外排。
5、工艺特点
针对制药行业混装制剂类污水产生量及有关要求排放标准，整合诸多方案的基
础上，经反复论证，提出的最佳治理工艺。
本工艺特点：
1）采用水解+好氧的处理方法，污水停留时间短；
2）在设计中考虑充分利用位能，水力的流动主要靠自身重力，降低
了工程设备投资；
3）采用特定的微生物附着介质，使污水中的有机物和介质上的微生物充分接触，分段降解，有效地改善了传质条件，提高了降解速率；
4）机械设备少，运行费用低廉。
设施在运行中无异味、噪声低；
5）设施运行稳定，耐负荷冲击，出水水质好。
6）本套设备采用PLC控制系统，自动化程度高，操作简便，不用专
人值守。
四、设施与设备
1、格栅池
废水进入调节池前首先经格栅池去除部分较大悬浮固体
格栅池
作用
安置自动格栅机去除污水中细大杂物
形式
地下式砖混结构
规格
L×B×H=3.0×0.6×4.0（m）
数量
1座
配套设备
◆回转式机械格栅
型号
GSHZ-500-180-10-75
功率
0.55KW
栅条间隙
10mm
格栅宽度
B=500mm
安装角度
70°
数量
1套
注：
格栅主体为不锈钢结构
2、调节池
收集制药厂污水，调节水量、水质。
调节池
作用
保证水质水量均衡
HRT
16h
结构
地下式砖混
规格
L×B×H=5.0×4.0×4.0（m）
有效容积
70m3
数量
1座
配套设备
◆提升水泵
型号
50WQ5-12-5.5
功率
5.5kW
流量
6m3/h
扬程
12m
数量
2台（一用一备）
◆超声波液位计
输出信号
4~20mA
供电
24V
数量
1套
◆PH计
数量
1套
3、管道混合器
管道混合器
作用
将废水与药剂充分混合
型号
DN80
配套设备
碱加药装置
1套
计量泵
GM0100，2台（一用一备）
4、水解酸化池
提高B/C比，增加VFA浓度。
水解酸化池
作用
降解大分子有机物
形式
半地下式砖混结构
规格尺寸
L×B×H=4.0×2.5×4.0m
有效容积
35m3
停留时间
7h
数量
1座
配套设备
◆循环水泵
型号
65WQ15-13-4
功率
5.5kW
流量
15m3/h
扬程
13m
数量
2台（一用一备）
◆生化填料
型号
D150组合式环状塑料填料
规格
L=2000
数量
20m3
5、好氧池
功能：
让活性污泥进行有氧呼吸，进一步降解污水中的有机物。
好氧池
作用
降解污水中的有机物
规格尺寸
4×3×4m
有效容积
42m3
停留时间
10h
结构
半地下式砖混结构
数量
1座
配套设备
◆填料
型号
D150组合式环状塑料填料
规格
L=2000
体积
24m3
◆旋混曝气头
尺寸
D260（无堵塞旋流曝气）
数量
120个
◆循环水泵
型号
65WQ15-13-4
功率
5.5kW
流量
15m3/h
扬程
13m
数量
2台（一用一备）
◆曝气风机
型号
BK5003
气量
2.4m3/min
风压
0.6kgf/cm2
功率
N=7.5KW
数量
2台（一用一备）
◆DO在线分析仪
1套
6、二沉池
通过混凝反应使悬浮物沉淀。
二沉池
作用
使污泥分离，混合液澄清、浓缩
规格尺寸
L×B×H=2.0×2.0×4.0m
有效容积
14m3
停留时间
3h
结构
半地下式砖混结构
数量
1
配套设备
◆螺杆泵
型号
G30-1
功率
2.2kW
流量
10m3/h
扬程
6m
数量
2台（1用1备）
◆导流筒
规格
D150（碳钢防腐）
7、消毒池
接纳二沉池出水，进行加药消毒，保证废水达标排放。
消毒池
作用
对出水进行杀菌消毒
规格尺寸
L×B×H=2.0×2.0×4.0m
有效容积
14m3
停留时间
3h
结构
半地下式砖混结构
数量
1座
配套设备
◆双氧水储罐
规格型号
D1500×L3500（内衬塑防腐）
数量
1台
◆双氧水加药装置
双氧水加药装置
1套
计量泵
2台（1用1备）
污水排放时需要设置排放口，以在线检测排放的水质详情
辅助设备：
△CODCr在线分析仪1套
△氨氮在线分析仪1套
△SS在线分析仪1套
△PH在线分析仪1套
8、污泥浓缩池
采用重力浓缩原理，浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。
浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。
通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，从而实现污泥浓缩。
污泥浓缩池污泥由螺杆泵送到压滤机压滤后减小渣的体积。
污泥浓缩池上清液回流至调节池再处理。
污泥浓缩池
作用
降低污泥含水率，减少污泥体积
规格尺寸
Φ×H=3.0×4.0m
有效容积
25m3
浓缩时间
8h
结构
半地下式砖混结构
数量
1座
配套设备
◆中心传动刮泥机
型号
SZG-5.0
功率
2.2kW
◆螺杆泵
型号
G30-1
功率
2.2kw
数量
2台（一用一备）
9、综合操作间
功能：
综合房内设置有控制室、配电室、风机房、加药间、配电室、污泥浓缩脱水机间。
建筑物尺寸：
30000×6000×4500（混砖结构）
数量：
1座
污泥处理系统包括：
污泥压滤机
作用
降低污泥含水率，减少污泥体积
型号
XMY80/800-30DN
功率
2.2kw
压泥量
1m3/h
数量
1座
◆干粉加药装置
规格型号
L×B×H=1.5×1.0×1.2m
数量
1套
加药泵
G20-1（2台，一用一备）
五、结构及土建设计
1、结构设计标准
1）主要设计规范
GB50009-2001（2006版）建筑结构荷载规范
GB50003-2001砌体结构设计规范
GBJ15-88（1997版）建筑给水排水设计规范
CECS117:
2000给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程
CECS138:
2002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程
GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范
GB50108-2001地下工程防水技术规程
2）设计原则及结构的安全等级
结构设计应满足工艺要求，遵循结构安全可靠，施工方便，造价合理的原则，根据拟建场地的工程地质，水文资料及施工环境，优化结构设计，选择合理的施工方案，遵循现行国家和地方设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均满足承载力，稳定性和抗浮等承载力极限要求，以及变形，抗裂度等正常使用要求。
3）结构荷载设计参数
设计水池水位按工艺设计最高水位计算按满水复核。
构筑物场地堆载标准值按10kN/㎡计。
走道、楼梯活荷载标准时按照3kN/㎡计。
构筑物平面荷载按不同构筑物取值2.5-3.5kN/㎡。
设备荷载检修荷载按具体结构部位设计、复核。
储水构物裂缝控制小于0.2mm（裂缝控制等级为二类环境三级）。
水池抗浮稳定性抗力系数kf≥1.05。
4）主要构（建）筑物结构形式
构筑物：
所有构筑物均采用现浇钢筋砼结构，混凝土强度等级C25，垫层混凝土等级C15，抗渗标号S6，水池类构筑物基础采用整体筏板基础，构筑物上部采用现浇钢筋砼框架结构，屋面采用现浇钢筋砼屋面板。
5）构造措施
1、建筑物按平面单元及荷载大小设置沉降缝或温度伸缩缝。
2、构筑物在不影响工艺流程的前提下，尽量按《给排水结构设计规范》对温度缝允许的长度设置温度缝，安装橡胶止水带止水。
因条件限制不能满足规范要求的，拟按以下措施处理。
a.适当提高水平钢筋的配筋率。
b.设置后浇带。
c.在砼中掺3％的无机铝盐防水剂提高砼的抗渗能力和减少砼早期收缩应力。
3、对建构筑物的受力的关键部位，予以适当加强。
4、对超长砼构筑物在适当位置设置变形缝贯通池壁与底板，采用橡胶止水带进行连接。
2、抗浮措施
构筑物拟采用配重抗浮，或采用预应力锚杆，桩基抗浮。
也可采用预制管桩的抗拔力进行抗浮，施工期间必须设好抽排水设施，防止水池浮起。
在施工图设计阶段，若所勘察的地质资料与所参考的资料有较大出入，应重新校核抗浮稳定。
3、周边土稳定支护措施及施工降水
清基时对基坑周边土稳定支护措施，原则是：
A、基坑深度在3米以内的采用放坡。
B、深度在4-5米时视实际情况采用砂包压坡或放坡结合土钉墙的支护体系。
C、深度超过5米时采用钢板桩或钻孔灌注和深层搅拌桩加土锚联合档土。
降水措施在基坑深度小于3米时，采用明沟排水或与轻型井点降水相结合，基坑较深时，采用轻型井点降水，必要时结合深井进行降水，在基坑施工时应在四周挖排水沟和设一个集水井，进行内排水。
4、抗裂、防渗、防漏、防腐
1.贮水池不渗不漏是主要的质量标准，因此，本工程采用二重防水。
一是钢筋砼结构自防水，优先采用普通硅酸盐水泥，每立方砼水泥用量宜为350kg左右，水灰比控制在0.5以内,骨料级配良好,加强养护,防水等级为S6；二是表面作水泥砂浆刚性防水层,凡是迎水面如底板面、外壁内侧面及地下水以下的外侧面均按五次作法做刚性防水层，凡是背水面及内间墙采用1：
2水泥砂浆粉刷厚20，另外，池外壁种植物复盖降温对减小温（湿）差效应，减小池壁出现裂缝也有显著的效果。
如果通过提高模板质量，采用稳妥的砼施工工艺，可采用清水砼池壁，池内壁不粉刷，即钢筋砼结构自防水。
2.防腐
本工程所处理的废水是生活废水对钢筋砼结构无腐蚀，不需作特别防腐措施。
BOD、COD都不很高，PH值适中，池体可采用适当的钢筋保护层厚度，以加强保护钢筋。
根据工程地质钻探报告，地下水对砼结构有弱腐蚀对钢筋砼中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，埋在地下的水池外壁面，应采用防腐粉刷。
六、电气控制和生活管理
1、工程范围
本自动控制系统为污水处理工程工艺所配置，自控专业主要涉及的内容为该污水处理系统中机械格栅的运行、水泵与液位的连锁、报警、风机的交替动作、溶解氧的监测、电磁阀的定时工作等。
2、控制水平
本污水处理工程在本设计中配备较高自动化水平。
但考虑到客户的实际情况、污水处理站对投资总额和运行费的承受能力，以及当地技术人才的储备与流动状况，本方案本着“节约”与“先进”二者兼顾的原则，确定以下自动化系统的设计思路：
（a）保持先进性
（一）采用“集中管理、分散控制、数据共享”的结构，符合当前民用自动化监测系统发展趋势；
（二）选用符合国际标准的产品，其技术先进、结构开放，供应商能够长期提供技术支持、备品备件有保障。
（b）突出重点、节省投资
对污水处理系统，以过程监测为主，自动控制为辅；
3、控制方式
本工程装置内所有电动机均采用中央集中室控制方式，电动机连锁由仪表专业的PLC实现。
4、用电负荷及等级
本污水站总装机容量约为73.2kw。
运行容量为35.55kw，电负荷均为380V和220V低压用电负荷，日总耗电量约692.40Kw.h。
5、电源状况
废水处理工程用电从厂变电站以380/220三相四线电缆将所需容量电源引入控制室配电柜，然后分送到各用电设备。
控制系统的电源负荷裕度应为40%，电源设有浪涌保护。
6、电气控制
污水处理系统电控装置为集中控制，采用进口PLC可编程序控制器，主要自动控制调节池内水泵提升，构筑物内水泵提升与循环泵的启停。
（1）曝气风机
设曝气风机为间隙工作。
（2）水泵控制
受浮球液位计的开关控制，可以控制水泵在高、低液位自停，并进行声光报警。
（3）声光报警
各类动力设备发生故障，电控系统自动报警指示。
报警
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