乐仁堂方案.docx
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乐仁堂方案
项目编号CSMTY09-996-480
石家庄乐仁堂制药有限公司
污水处理项目
设
计
方
案
石家庄慕田峪环境工程有限公司
二零零八年十二月
1概述3
2设计依据和范围3
2.1设计依据3
2.2设计范围和内容4
3编制原则4
4污水的特点和处理要求5
4.1污水的主要特性5
4.2处理要求5
4.3污泥出路5
5处理工艺的确定和工艺说明6
5.1中成药废水水质分析6
5.2废水处理工艺流程简图6
5.3工艺流程说明7
6建（构）筑物设计及设备选型12
6.1建（构）筑物设计12
6.2主要设备选型15
7公用工程设计16
7.1给排水及通风工程16
7.2消防措施17
7.3厂区绿化17
7.4供配电工程17
7.5劳动保护18
8污染物处理系统的经济技术指标18
8.1工程运行费用分析18
8.2经济技术指标19
9工程进度安排19
10结论19
10.1结论19
10.2建议19
1概述
1.1项目概述
石家庄乐神堂制药有限公司，占地面积19600平方米，总资产19500万元人民币，其中固定资产11000万元人民币，无形资产85000万元人民币，净资产16000万元人民币。
公司拥有雄厚技术力量的石家庄市中药研究所，与全国多家重点高等院校和科研机构建立了长期稳定的合作关系，不断研制新产品，使公司保持着持续发展的动力和强大的后劲公司产品畅销不衰。
石家庄乐神堂制药有限公司药品资源丰富，既有传统的丸剂,也有现代剂型片剂、胶囊剂和口服液剂。
2004年，公司各条生产线全部通过GMP认证，可生产片剂、胶囊剂、丸剂、冲剂、口服液、酊剂等八个剂型127个品种，进入国家社会保险范围内的甲类、乙类药品52个，进入国家药品OTC目录的品种101个。
其中“肿痛安胶囊”是我国独家消炎止痛产品，通过美国FDA检测；“山玫胶囊”为国家三类新药，“烧伤灵酊”被列为中药保护品种。
企业以生产中药为主，由此产生的生产废水大多包含洗药、煮炼、制剂、药汁流失废水以及变更药物品种易产生的冲洗生产设备废水，主要由药材煎出的各种成份及酒精等有机溶剂引起的污染。
每一味的中草药的有机成份相当复杂，生产过程大多为间歇式操作，从而造成了浓度较高、成份复杂且多变的有机废水。
废水中主要含有天然有机物，其主要成分为糖类、有机酸、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、蛋白质、淀粉及他们的水解产物，这些废水若直接外排，影响周围居民的身体健康。
我公司按贵方提供的废水水量、水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵方和有关部门决策参考。
2设计依据和范围
2.1设计依据
2.1.1厂方提供的处理污水总量（480t/d）
2.1.2设计规范及标准
✧《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906－2008）
✧《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
✧《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）
✧《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）
✧《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
✧《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
✧《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
✧《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
✧《供配电系统设计规范》（GB50052-92）
✧《室外给排水设计规范》（GB50014-2006）
✧《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
✧《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）
✧《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）
2.1.3建设单位提供的厂生产状况
2.1.4我公司完成的同类污水处理工程实际运行参数和经验
2.2设计范围和内容
设计范围：
本设计包括污水处理参数的确定、污水处理工艺流程、工艺设备选型、设备管道布置、设备仪表控制。
对于污水进入处理站前的设备和最终排放渠道的管网由厂方自己负责管道的布置与安装。
方案阶段提供以下图纸：
《污水处理站平面图》
《工艺流程图》
3编制原则
3.1认真执行国家经济建设方针、政策和国家现行执行的技术标准、规范、遵守国家法律、法规。
3.2贯彻上级部门、有关单位对工程的批示、意见和要求。
3.3尽可能减小占地面积、减少运行费用、实现自动运行，简化操作。
3.4本设计遵循《给排水设计与施工规范》，并参照《给排水设计手册》和《环境工程手册》（水污染防治卷）。
对未编入手册的则参照已有工程实践和国内外资料。
4污水的特点和处理要求
4.1污水的主要特性
污水水质水量参数：
水量（T/d）
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS（mg/l）
PH
480
6000
2500
400
5~7
4.2处理要求
根据企业情况出水水质指标要求达到《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906－2008）中表2所列标准。
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS（mg/L）
PH
限值
100
20
50
6~9
4.3污泥出路
制药企业污水处理系统的污泥主要来自处理站前段预处理的粗格栅、机械格栅以及后段生化处理的剩余污泥。
前段主要是大粒径的杂质以及悬浮物，后段生化处理的剩余污泥主要为活性污泥，这些污泥排入污泥浓缩池进行浓缩，后排入压滤机压滤脱水，干污泥外运。
5处理工艺的确定和工艺说明
5.1中成药废水水质分析
企业所排废水以生产废水为主，包含洗药、煮炼、制剂、药汁流失废水以及变更药物品种易产生的冲洗生产设备废水，主要由药材煎出的各种成份及酒精等有机溶剂引起的污染。
每一味的中草药的有机成份相当复杂，生产过程大多为间歇式操作，从而造成了浓度较高、成份复杂且多变的有机废水。
废水中主要含有天然有机物，其主要成分为糖类、有机酸、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、蛋白质、淀粉及他们的水解产物，综合到废水中表现为，COD较高、SS较高，但生化性较好，B/C值较高，一般大于0.25，宜做生化处理。
从工程造价、运行成本、操作管理方便等方面综合考虑，我公司经过多种方案的技术对比和借鉴已有工程实践经验，结合厂方现有处理工艺及设备，提出：
水解酸化+接触氧化+CASS+曝气生物滤池+消毒的处理工艺，可使水质满足排放标准要求。
5.2废水处理工艺流程简图
5.3工艺流程说明
5.3.1项目废水特点
制药废水有其行业的特殊性，根据企业提供资料，废水一般在白天排放，且废水水质变化大，根据此类情况，第一首先要做好废水的调节，使其匀质匀量，其次，要选择耐冲击性强的工艺，允许废水水质有一定程度的变化，而不对系统造成很大的冲击，保证污水处理系统的稳定运行。
5.3.2事故分析
生产工况异常，需要有污水应急处理方案，本设计方案通过综合考虑占地面积和经济性，将调节池适当放大，事故发生时，将废水暂时存储与调节池中，待问题解决，继续处理。
若污水处理站运行过程中，可能出现供电中断、设备或构筑物损坏等故障，当进水中含有毒物质（如混入大量消毒废水），也可先将废水存于调节池中，然后将其缓慢分批进行下一步处理工序。
5.3.3格栅
格栅分为人工粗格栅和机械细格栅，可将废水中的大粒径悬浮物拦截除去，以保证后续处理单元的稳定高效进行，根据企业提供资料，格栅为企业原有设备，无需新增。
5.3.4调节池
由于排水的周期性和水质的不均匀性，来自各时的水质、水量均不相同，为了保证后续处理设施的正常运行和达到设计的出水水质，同时调节水量和均化水质，所以设计一调节池，根据企业资料，废水排放特点，设计的停留时间为1d，采用钢筋混凝土结构。
设置污水提升泵提升污水至后续处理单元。
5.3.5中和池
根据企业水质，废水PH为5~7，呈酸性，而生化处理中，微生物的存活环境为中性，因此设置中和池，将废水调至中性，在进行后续处理。
5.3.6水解酸化池
水解酸化池具有启动时间短、不堵塞、污泥不流失等特点。
不易去除的杂质被厌氧菌分解成简单短链有机物，便于在后续的好氧段内去除。
采用利用回流泵的冲击力使厌氧污泥与污水充分混合，污泥回流使水解酸化池内保持一定污泥浓度。
5.5.7接触氧化池
接触氧化为活性污泥与生物膜相结合的一种工艺，其特点如下：
1.有较高的污泥浓度，除了填料表面生长有生物膜外，在填料间隙还有悬浮生长的微生物，污泥浓度一般可达10-20g/l，比活性污泥法高许多（2-3g/l）。
2.生物膜具有丰富的生物相，膜中的微生物不仅数量多，而且种类也多，除了游离态和菌胶团内的细菌外，还有大量附着于填料表面的丝状菌，它的繁殖不仅不会引起污泥膨胀，相反能改善有机物的去除效果，另外在生物膜上还有多种原生动物和后生动物，形成了稳定的生态系。
3.生物活性高，由于采用微孔曝气器，气泡直径小且密集空气气泡在填料空隙中起了充分搅拌的作用，加之生物膜后生动物的存在可软化生物膜，从而加速生物膜的脱落更新，使生物膜具有较高的活性。
4.具有较强的氧利用率，由于生化池内设置组合填料，生化池曝气装置采用圆盘式微孔曝气器，气泡在填料中曲折穿过，增加了停留时间，从而提高了氧从气相向液相转移的效率，一般接触氧化池中的氧利用率高达45%。
5.具有较强的耐受冲击负荷能力，这主要是接触氧化池中污泥浓度高，加上曝气的充分搅动，负荷冲击可得到缓冲而从不致影响工作性能。
6.生物接触氧化工艺具有较高有机负荷和水力负荷率。
5.3.8CASS池
CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。
其基本结构是：
在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。
整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。
CASS工艺的主要技术特征：
1连续进水，间断排水
传统SBR工艺为间断进水，间断排水，而实际污水排放大都是连续或半连续的，CASS工艺可连续进水，克服了SBR工艺的不足，比较适合实际排水的特点，拓宽了SBR工艺的应用领域。
虽然CASS工艺设计时均考虑为连续进水，但在实际运行中即使有间断进水，也不影响处理系统的运行。
2运行上的时序性
CASS反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。
3运行过程的非稳态性
每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高，排水结束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。
反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。
4溶解氧周期性变化，浓度梯度高
CASS在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。
因此，反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。
实践证实对同样的曝气设备而言，CASS工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。
5.3.9中间水池
由于曝气生物滤池水头损失较大，为了污水处理系统能够稳定顺畅运行，特设置中间水池一座，用于加压之前的短暂蓄水。
5.3.10曝气生物滤池（BAF）
曝气生物滤池是接触氧化和过滤结合在一起的工艺，是普通生物滤池的一种变形方式，由于填料细小，过滤作用强，因此出水不用再进行沉淀，节省了二沉池，但为减少反清洗次数，其进水SS浓度有一定限制，常用做深度处理。
曝气生物滤池根据功能上可划分为DC型曝气生物滤池（主要是考虑碳氧化的滤池）、N型曝气生物滤池（考虑硝化的滤池也可以将去除BOD5和硝化功能合并一池）、DN型曝气生物滤池（硝化反硝化的滤池）、以及DN-P滤池（脱氮除磷的滤池）。
根据滤池进出水情况，划分为上向流（水流、气流由下向上方向一致）和下向流（水流向下，气流反之）。
本设计采用N型曝气生物滤池，同时去除BOD5并脱氮，采用上向流形式，空床水力停留时间1小时。
5.3.11曝气系统
曝气系统为生物好氧提供必须的氧气，是处理站设计的核心之一，许多污水处理站无法正常运行均由该系统的故障造成。
设计的关键是需氧量的计算。
活性污泥池的需氧量主要由三部分组成：
去除BOD5所消耗的氧、维持曝气池内污泥好氧所需要的氧、氨氮硝化所需要的氧。
本设计选用罗茨风机曝气，曝气头采用膜片式微孔曝气器，根据类似项目的使用情况，该种曝气器不易堵塞，效果良好。
5.3.12污泥处理
剩余污泥排入污泥浓缩池，在此污泥进行浓缩，上清液回到调节池，浓缩后的污泥汇集至污泥斗，污泥斗底设置污泥管，然后通过污泥处理间的渣浆泵抽吸至压滤机房进行压滤脱水，干污泥定期拉走处理，脱出的废水回到调节池。
污泥池采用传统的重力浓缩加脱水的工艺，钢筋混凝土结构。
5.3.13各单元处理效率一览表
各单元处理效率一览表
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
PH
机械格栅
进水
6000
2500
400
5~7
去除率%
10
5
5
——
出水
5400
2375
380
5~7
中和池
去除率％
——
——
——
100
出水
5400
2375
380
6~9
水解酸化池
去除率％
30
25
30
——
出水
3780
1781
266
6~9
接触氧化
去除率%
75
80
60
——
出水
945
356
106
6~9
CASS
去除率%
75
80
50
——
出水
236
71
53
6~9
生物滤池
去除率%
78
80
45
——
出水
52
15
30
6~9
出水要求
100
20
50
6~9
6建（构）筑物设计及设备选型
6.1建（构）筑物设计
6.1.1格栅槽
企业原有，无需另设。
6.1.2调节池（兼事故池）
主要用途是调整均化污水处理站的水质水量及后续处理单元的设置高度，兼预防事故。
设计参数：
水力停留时间：
1d
池体总容积：
500m3
尺寸：
12.0×12.0×4.0m
数量：
一座
池体结构：
全地下钢砼
6.1.3中和池
中和酸性水质，调至中性，以利于后续生化处理。
水力停留时间：
1h
池体总容积：
30m3
尺寸：
3.3×3.3×3.0m
数量：
两座
池体结构：
全地上钢砼
6.1.4水解酸化池
水解酸化池由兼性菌在缺氧或厌氧条件下进行厌氧反应过程中的水解和酸化阶段，这一阶段控制DO小于0.2mg/L，停留时间10h，提高废水的可生化性，并去除一部分CODCr和SS。
与好氧法相比，厌氧法对有机物的降解较不彻底，放出热量少，反应速度低，鉴于这些缺点，设计池采用半地下结构，以保证反应温度，水力停留时间选取较长（10h）。
设计参数：
水力停留时间：
6h
池体总容积：
180m3/座
尺寸：
9.40×3.3×6.0m
数量：
一座两格
池体结构：
全地下钢砼
6.1.5接触氧化池
生物膜法与活性污泥法的结合，抗冲击能力强，置于第一级好氧生物处理。
设计参数：
容积负荷：
q＝1kg/（m3·d）
有效容积：
1200m3
尺寸：
12×20×5.0m
数量：
一座（2排10格）
池体结构：
全地下钢砼
6.1.6CASS池
SBR改进型，连续进水，间断排水。
设计参数：
容积负荷：
q＝1kg/（m3·d）
水力停留时间：
20h
池体总容积：
500m3
单体尺寸：
16×4.0×4.0m
数量：
两座
池体结构：
半地下钢砼
6.1.7中间水池
加压前暂时存储废水，水力停留时间2h。
设计参数：
HRT：
2h
池体总容积：
72m3
池体尺寸：
5.5×3.3×3.5m
数量：
一座
池体结构：
地下钢砼
6.1.8曝气生物滤池
选用N-型曝气生物滤池，既去除氨氮又去除一部分CODCr，选用石英砂为生物滤池的滤料。
设计参数：
NH3-N容积负荷：
0.47kgNH3-N/（m3d）
BOD5容积负荷：
0.4kgBOD5/（m3d）
池体总容积：
180m3
池体尺寸：
8.0×4.5×3.5m
数量：
一座两格
6.1.9污泥浓缩池
剩余污泥在池内进行浓缩后污泥进入压滤机房，上清液回流入调节池。
设计参数：
池体总容积：
80m3
池体尺寸：
5.5×4.5×4.0m全地下钢砼
6.1.10压滤机房
企业原有压滤机。
设计参数：
尺寸：
5.0×3.3×3.3m砖混
6.2主要设备选型
Ø机械格栅
企业原有。
Ø鼓风机
◆型号：
SR150
◆形式：
三叶罗茨风机
◆主要技术参数：
转速：
970rpm，风量：
12.5m3/min，排出压力：
0.5kgf/cm2，功率：
16.6kw
◆数量：
二台（一用一备）
Ø膜片式微孔曝气器
◆数量：
425个
◆主要技术参数：
尺寸：
φ215mm；服务面积：
0.35～0.5m2/个；充氧能力：
0.112～0.185kgO2/m3h
Ø提升泵
◆型号：
65WQ-25-30-4
◆主要技术参数：
一用一备，Q=25m3/h，H=30m，N=4kw
◆数量：
二台（一用一备）
Ø回流泵
◆型号：
50QW15-25-2.2
◆主要技术参数：
Q=15m3/h，H＝25m，N＝2.2kw
◆数量：
两台
Ø反冲洗水泵
◆型号：
50QW15-25-2.2
◆主要技术参数：
Q=15m3/h，H＝25m，N＝2.2kw
◆数量：
一台
Ø污泥泵
◆型号：
50WQ10-10-0.75
◆主要技术参数：
Q=10m3/h,H=10m,N=0.75kw
◆数量：
二台
Ø加压泵
◆型号：
50WQ25-32-5.5
◆主要技术参数：
一用一备，Q=25m3/h，H=32m，N=5.5kw
◆数量：
二台（一用一备）
Ø螺杆泵
◆型号G40-1
◆主要技术参数：
流量：
12m3/h，功率：
4kw；
◆数量：
2台（一备一用）
Ø滗水器
◆型号：
XBS-200
◆主要技术参数：
N=1.5kw
◆数量：
二台
7公用工程设计
7.1给排水及通风工程
Ø给排水工程
给排水为保证操作间地面、地坪、设备区地坪冲洗水及设备冲洗水。
可由处理后废水回用或由生产区提供自来水，由于本污水站主要用水为卫生用水，规模较小，因此由厂区引入给水管道即可。
Ø通风工程
为改善劳动条件，应化验室、操作间应设置机械排风设备，可采用轴流风扇，换气次数为每小时2次。
7.2消防措施
消防通道为厂区中央厂区道路，符合规范要求。
由于该污水处理站占地面积小，无易燃易爆危险品，故本设计方案不专门设计消防栓，由厂区统一考虑。
7.3厂区绿化
该项建设工程不包括绿化工程分项，污水站绿化由厂区统一考虑。
7.4供配电工程
动力电源引自厂区变电所。
Ø供电
●废水处理工程用电按三类电负荷设计，单回路供电380V，4线制；
●主要机泵均交替使用，互用互备，以达到保证正常运行的目的；
●在控制柜的面板上设有自动—手动转换开关，必要时也可以切换成手动控制；
●各类电器设备均设置电路短路和过载保护装置。
Ø配电
废水处理工程配电情况见下表
废水处理工程配电情况表
序号
主要用电设备
单台设备配电功率（kw）
数量（台/套）
总装机容量（kw）
常用功率（kw）
1
机械格栅
——
——
0.5
0.5
2
鼓风机
16.6
2
33.2
16.6
3
搅拌装置
0.75
2
1.5
1.5
4
提升泵
4
2
8
4
5
回流泵
2.2
2
4.4
2.2
6qi
反冲洗泵
2.2
1
2.2
2.2
7
污泥泵
0.75
2
1.5
0.75
8
加压泵
5.5
2
11
5.5
9
螺杆泵
4.0
2
8.0
4.0
10
滗水器
1.5
2
3.0
3.0
11
压滤机
——
——
1.0
1.0
总计
74.3
7.5劳动保护
7.5.1安全第一原则。
7.5.2以人为本，工艺及布置设计服从安全与健康保证原则。
7.5.3传动设备设置防护栏或防护罩。
7.5.4根据厂区的实际情况配置避雷装置和接地装置。
7.5.5对有危险部位设置醒目标志。
8污染物处理系统的经济技术指标
8.1工程运行费用分析
8.1.1工程总装机功率74.3kw，运行功率41.25kw
8.1.2污水处理站运行成本
8.1.2.1人员工资：
污水站定员3人，月工资1000元
1000×3÷30÷480=0.14（元/吨水）
8.1.2.2电费（取0.7的系数）
41.25×24×0.7×0.7×0.7÷480＝0.68（元/吨水）
8.1.2.3药剂费：
包括加碱中和、消毒，费用大约为0.20（元/吨水）
8.1.2.4吨水运行费约（不包括折旧费用）
0.14＋0.68＋0.20＝1.02（元/吨水）
8.2经济技术指标
8.2.1平均吨水运行费用1.02（元/吨水）
8.2.2操作管理人员3人
9工程进度安排
日期
项目
工程进度表（按月计）
1
2
3
4
5
6
7
土建施工
设备安装
调试运行
工程验收
10结论
10.1结论
10.1.1改造后整个设计方案遵循《给水排水设计手册》；
10.1.2处理站运行稳定、可靠，易于管理，费用低，出水效果好。
10.2建议
建议企业在生产过程中要加强管理，尽可能地节约用水，提高水的重复利用率，降低水处理费用。
主要构（建）筑物清单
序号
名称
总容积（m3/m2）
备注
1
中和池
30
钢砼
2
调节池（兼事故池）
500
钢砼
3
水解酸化池
180
钢砼
4
接触氧化池
1200
钢砼
5
CASS池
中间池
500
钢砼
6
中间水池
72
钢砼
7
曝气生物滤池
180
钢砼
8
脱色消毒池
20
钢砼
9
污泥浓缩池
80
钢砼
10
鼓风机房
15.2
砖混
11
消
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