生物制药废水方案.docx

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生物制药废水方案

1项目概述

拟建项目废水污染源包括拟建项目循环冷却排水和纯水制备排水为净排水、提取车间蒸发浓缩冷凝排水、设备冲洗水、地面冲洗水，制剂车间洗涤用水、办公质检生活化验废水及厂区生活污水等。

厂区除去生产污水，其他属于生活污水范畴，水量较小，其水质水量特征可概括为：

水量水质变化较大，污染物浓度偏低，污水可生化性良好。

生活污水中含有较多的有机物，如蛋白质、脂肪、淀粉、糖类、纤维素等，还含有氮、硫、磷等无机盐类。

污水中还含有多种微生物，新鲜生活污水中，细菌总数在5×105-5×106个/L之间，并含有多种病原体（如病菌和病毒）。

为了对生活污水和生产废水进行综合治理，降低对周围环境的污染。

最大限度地提高环境效益和经济效益，达到减少污染、保护环境的目的。

受厂方委托，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，结合厂方要求处理工艺，做出以下治理方案。

2设计依据和范围

2.1设计依据

2.1.1设计依据

✧《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）

✧《中华人民共和国水污染防治法》（1984年5月）

✧《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》（1995年10月）

✧《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月）

✧《建设项目环境保护设计规定》（国环字（87）002号文）

2.1.2设计规范及标准

✧《室外排水设计规范》GB50014-2006

✧《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002

✧《提取类制药工业水污染物排放标准》GB21905-2008

✧《水处理工程师手册》化学工业出版社2000年

✧《室外排水设计规范》GB50014-2006

✧《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

✧《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

✧《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

✧《供配电系统设计规范》GB50052-2009

✧《室外给排水设计规范》GB50013-2006

✧《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》GBZ1-2010

✧其他水处理技术相关资料。

✧业主提供的项目环评等相关资料。

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的管网由厂方自己负责管道的布置与安装（生产废水管道由厂方自三效蒸发器引至污水处理站；生活污水管道由厂方引至污水处理站格栅进口；外排管道及连接由厂方负责）。

3编制原则

（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。

（2）废水处理工艺与生产工艺密切结合，有针对性的选择适合该厂废水特点的处理工艺；力求做到系统布局合理，节省投资，又便于运行管理，充分发挥工程投资效益。

（3）贯彻经济性与可靠性并重的设计原则，合理降低工程造价和运行费用，提高工程质量，同时尽可能提高系统的可靠性与稳定性。

（4）结合当地的实际情况与客观条件，因地制宜、积极稳妥地采用先进技术和优化、简洁的工艺，使工程的设计、施工、运行管理都能达到预期目标。

（5）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。

（6）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进水水质水量

根据厂方提供的数据和要求，设计总处理水量按50m3/d。

4.2污水进水水质参数

设计水质根据环评监测数据如下：

污染工序

主要污染物

废水量（m3/d）

处理前浓度（mg/L）

提取车间、冲洗废水

COD

15.0

1500

BOD5

800

氨氮

20

制剂车间废水

COD

8.0

100

BOD5

50

氨氮

20

综合废水

COD

23

793

BOD5

421

氨氮

20

生活废水

COD

7.48

250

BOD5

200

氨氮

30

动植物油

60

经分析跟类比同行业企业废水进水水质参数确定设计参数：

设计进水水质处理要求

pH

CODcr（mg/L）

BOD5（mg/L）

NH3-N（mg/L）

限值

6-9

1000

500

30

4.3污水出水水质要求

根据环保部门和企业的要求，处理后的出水主要指标达到下表要求。

满足《提取类制药工业水污染物排放标准》（GB21905-2008）表2标准，并满足临城县泜河污水处理厂进水水质要求。

出水水质相关指标如下表

pH

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

色度

限值

6-9

100

20

50

15

50

5处理工艺的确定和工艺说明

5.1废水处理工艺的确定

污水处理工艺的选择是建设的关键，直接决定处理效果、工程投资和运行管理情况等。

因此必须结合实际水量、水质、自然因素、经济状况以及出水要求和用途等具体情况选择适宜的处理工艺。

项目废水污染源包括拟建项目循环冷却排水和纯水制备排水为净排水、提取车间蒸发浓缩冷凝排水、设备冲洗水、地面冲洗水，制剂车间洗涤用水、办公质检生活化验废水及厂区生活污水等。

提取车间每罐提取后，都要用新鲜水喷洗干净，每次换药时或同一种药生产一周都需对提取罐及管路用新鲜水冲洗一次。

提取车间还有大量浓缩冷凝水排放。

提取药渣在罐内经抽滤后排出，一般不会有滤水排出。

即使有少量滤水，也可通过排水沟从提取车间排出，平均排放量15.0m3/d。

制剂车间主要排水为洗瓶废水和少量设备冲洗水，废水排放量约8.0m3/d。

生活污水7.48m3/d。

项目废水处理规模可按50m3/d设计。

制药废水的处理主要以生化法处理为主。

生化法有活性污泥法、生物膜法、厌氧-好氧法等。

目前常用的几种生物处理方法介绍如下：

（1）活性污泥法

活性污泥法是应用最广泛的一种废水好氧生化处理方法，工艺成熟，一般由沉淀池、曝气系统及污泥回流系统等组成，水流采用推流式或完全混合式。

目前由该工艺衍生发展的有间歇式活性污泥法（SBR）、氧化沟法等，其处理效率为：

COD85～98%、BOD585～96%、氨氮55～85%。

现以SBR法为例做一简介。

SBR法属活性污泥法的一种。

废水在同一反应池内按时间顺序实现进水、曝气、沉淀、排水、待机五个阶段。

与传统的活性污泥法相比，SBR法构筑物简单，不设二沉池，无污泥回流，操作灵活，易管理，不易产生污泥膨胀。

SBR是完全混合式曝气，具有调节水质、水量的作用，因此可适当减少调节池的容积。

近年来，SBR法污水处理工艺逐渐被应用和推广。

（2）生物膜法

生物膜法处理制药废水一般采用接触氧化法。

该方法容积负荷高，无污泥回流，产泥量比活性污泥法少，但氧化池内需安装填料，使投资增加。

（3）厌氧生物处理工艺

厌氧生物处理的突出特点是适于处理中、高浓度的有机废水，其能耗仅为好氧处理工艺的10%～15%，污泥产生量也为好氧工艺的10%～15%，运转费用很低。

但其出水水质难以直接达到排放标准，故一般作为前一级处理，与好氧生化法串联使用。

厌氧处理工艺主要有厌氧滤池、厌氧接触工艺、厌氧消化池、UASB工艺等。

经分析该设计采用“预处理+水解酸化+SBR+混凝沉淀”的工艺，出水达标排入临城县泜河污水处理厂进一步处理。

5.2废水处理工艺流程

5.3工艺流程说明

5.3.1格栅

生产废水首先经格栅渠自流进入调节池，格栅渠设人工细格栅，以去除废水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续设备正常运行，不被堵塞，同时防止这些较大的悬浮物和漂浮物进入水处理系统后发生腐化，使废水的污染物含量升高，增加处理难度。

5.3.2调节池

污水的产生和排放水质变化较大，因此需设置调节池进行水质和水量上的调节，按6小时的水力停留时间计算，池底应设计流向集水坑的坡度，坡度约为2%。

5.3.3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。

水解池内满布弹性立体填料，增加污泥浓度，提高污泥负荷和抗冲击能力。

水解的主要目的是将大分子的蛋白质等分解为链状化合物，将固体性有机物降解为溶解性有机物，大分子物质降解为小分子物质，以改善废水的可生化性并将部分链状化合物进一步水解酸化和甲烷化，从而降低了COD和部分SS。

为后续生化系统做好准备，通过厌氧反应可以去除废水中30～80%左右的COD。

5.3.4混凝沉淀池

SBR反应池主要用于降解有机物，通过调整运行方式，可以降解部分难降解有机物。

SBR法在一个反应池内完成进水、生物降解、硝化和反硝化脱氮、重力沉淀分离等过程。

整个运行周期由进水、反应、沉淀、出水和闲置5个基本工序组成，5个工序都在一个反应器中依次进行。

每个池子设置曝气系统、滗水系统和剩余污泥排出系统。

SBR工艺具有以下优点：

1、工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；2、处理效果良好，出水可靠；3、较好的除磷脱氮效果；4、污泥沉降性能良好；5、对水质水量变化的适应性强。

本设计采用间歇进水，进水即开启曝气，进水2h；曝气5h，沉淀1h；排水2h；共8h。

设两个反应池交替进水运行，根据水质情况反应时间可灵活调整。

撇水系统采用旋转式撇水器，2只SBR反应池交替运行，多余的污泥通过剩余污泥排放系统从池子中排出至污泥浓缩池。

确定需氧量后，选择供氧系统成为关键，根据SBR运行的特点（间歇式），在沉淀、闲置阶段容易堵塞曝气头，本设计选用罗茨风机曝气，曝气头采用膜片式曝气器，根据类似项目的使用情况，该种曝气器不易堵塞，效果良好。

5.3.5混凝沉淀池

为增强系统对COD、SS、色度的去除效果，沉淀池出水进一步进行混凝沉淀，混凝沉淀池前段设置混凝反应区，先后投加PAC（聚合氯化铝）、PAM（聚丙烯酰胺），沉淀区内置斜管以提高分离效率，设置排泥系统及时进行排泥，上清液达标外排。

为提高脱氮效果和保持生化系统的污泥浓度，设置上清液回流和污泥回流系统。

5.3.6污泥处理

沉淀池污泥排入污泥池，污泥池兼有浓缩功能，上清液排回调节池，污泥池中的剩余污泥进入污泥干花池，定期用吸粪车抽走，外运处理。

6主要设备和构、建筑物明细表

6.1主要设备、仪表、用材明细表

序号

名称

规格/型号

数量

备注

集水井

集水井提升泵

40WQ4-10-0.4

2台

耦合

GAK40

2台

格栅

1台

调节池

调节池提升泵

50WQ10-10-0.75

2台

耦合

GAK50

2台

流量计

TQ-EMF

1台

水解酸化

弹性填料及支架

￠150*3.0m

20M3

SBR池

风机

FSR50

2台

微孔曝气器

φ=215

50个

滗水器

PS25

2台

中转池

提升泵

TPW40-100

2台

混凝池

加药装置

2套

搅拌器

2套

沉淀池

斜管填料

￠50*0.5mm

4m2

污泥泵（兼污泥回流泵）

TPW40-100A

3台

流量计

TQ-EMF

2台

液位控制系统

3套

1电控柜

电控柜

1台

管道及附件

若干

电缆及其他

若干

防腐及保温

若干

6.2主要构、建筑物明细表

序号

建、构筑物名称

容积（m3/m2）

数量（座）

结构形式

1

集水池

12

1

地下钢砼

2

调节池

30

1

地下钢砼

3

水解酸化池

28

1

半地上钢砼

4

SBR池

90

1

半地上钢砼

5

中转池

34

1

半地上钢砼

6

混凝沉淀池

43

1

半地上钢砼

7

污泥池

26

1

半地上钢砼

8

清水池

12

1

半地上钢砼

7

控制值班室

9

1

地上砖混

8

加药间

7.5

1

地上砖混

9

风机水泵间

16.5

1

地上砖混

7公用工程设计

7.1给排水及通风工程

7.1.1给水工程

污水站的给水依据《室外给排水设计规范》GB50014及《建筑给水排水设计规范》GB50015。

由于本污水站主要用水为卫生用水和药剂配置及地面冲洗水，规模较大，因此污水站所有清水从厂区给水管道接入各用水设备即可。

7.1.2排水工程

污水站的排水依据《室外给排水设计规范》GB50014及《建筑给水排水设计规范》GB50015和《污水综合排放标准》GB8978。

地面冲洗水、设备放空水、构筑物溢流水等通过地沟或管道排入集水井。

7.1.3通风工程

污水站的通风依据《采暖通风与空气调节设计设计规范》GB50019。

为改善劳动条件，应在加药间、值班控制室设置机械排风设备，可采用轴流风扇，由厂方考虑，换气次数为每2小时一次。

7.1.4采暖工程

污水站的通风依据《采暖通风与空气调节设计设计规范》GB50019。

污水站供暖的构筑物主要有值班控制室，加药间等。

7.1.5照明工程

污水站的照明除风机水泵间、加药间、值班控制室等采用普通白光灯外，室外照明主要为沿池体走道板布置的低压防爆灯。

7.2消防措施

污水站的消防依据《建筑灭火器配置设计规范》GB50140。

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较大，故应在污水站周边设消防栓，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

动力电源由厂区配给。

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/套设备功率（kw）

数量

总装机容量（kw）

常用功率（kw）

1

集水井提升泵

0.4

2台

0.8

0.4

2

调节池提升泵

0.75

2台

1.5

0.75

3

风机

1.5

2台

3.0

1.5

4

滗水器

0.37

2台

0.74

0.74

5

搅拌装置

0.55

2台

1.1

1.1

6

污泥泵

0.37

3台

1.11

0.74

7

中转池提升泵

0.55

2台

1.1

0.55

8

加药转置

1.2

2套

2.4

2.4

总计

17台/套

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11.75kw，运行功率8.18kw

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1人，由厂区内部人员兼职，人工费不计算在内。

8.1.2.2电费（取0.7的系数，电费0.70元/度）

8.18×24×0.70×0.70×0.70÷50＝1.35（元/吨水）

8.1.2.3药剂费

一吨水投加0.05kg聚合氯化铝，核算药剂费投加量为50mg/L，按2000元/吨计算；投加PAM，核算药剂费投加量为5mg/L，按20000元/吨算；：

50mg/L×10－6×2000元/吨+5mg/L×10－6×20000元/吨=0.20（元/吨水）

8.1.2.4吨水运行费（不包括折旧费用）

1.35+0.20＝1.55（元/吨水）

8.2经济技术指标

8.2.1平均吨水运行费用（不含折旧费）1.55（元/吨水）

8.2.2操作管理人员1人

8.2.3工程建设期3个月

8.2.4工程调试试运行期3个月

9工程进度安排

日期

项目

工程进度表（按月计）

4

5

6

7

8

9

土建施工

设备安装

调试运行

工程验收

10结论与建议

10.1结论

10.1.1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，一是加强产过程的管理，实行清洁生产制度，尽可能地节约用水，提高水的重复利用率，把废水产生量降到最低；二是加强污水预处理的管理，特别是三效蒸发器的运行管理，以保障污水处理站的正常运行；三是加强污水处理运行的管理和技术控制水平，以保障污水的达标排放。