500TD制药污水处理工程方案.docx
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500TD制药污水处理工程方案
制药有限责任公司
生产污水处理工程
设
计
方
案
200年月日
目录
第一章采用规范及设计原则1
一、设计依据及主要设计资料1
二、方案设计原则及范围2
第二章污水处理工程水质水量3
一、水量3
二、污水原水水质3
三、污水处理后标准3
第三章污水处理工艺方案设计4
一、处理工艺选择4
二、工艺流程5
三、去除效率预测6
四、工艺设计6
五、建筑设计13
六、结构专业设计14
七、电气、自控专业设计14
八、环境保护及水源防护15
九、分析化验16
第四章运行成本分析17
第一章采用规范及设计原则
一、设计依据及主要设计资料
1、有关佳木斯市的基础资料；
2、建设部城市建设司文件，《市政工程设计管理标准》
本工程为制药污水处理工程，为保证工程设计质量，在设计中采用以下国家规范和标准进行设计：
《中华人民共和国环保法》；
《污水综合排放标准》（GB8978-96）；
《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69－84）；
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001年版）；
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）；
《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
《建筑电气设计技术规程》（JGJ16-83）；
《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；
《工业企业照明设计规范》（GB50034-92）；
《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）；
《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》（GBJ19-87，2001年版）；
二、方案设计原则及范围
（一）方案设计原则
1、从保护水资源、保护生态环境和符合环保法规出发，确定污水处理后出水指标。
2、根据总体规划，结合现状，确定污水处理工程方案。
处理站位置尽可能选在厂区主导风的下风向，并且交通、供电、供水、供热方便。
3、污水处理工程设计遵循工艺技术先进、经济合理、运行管理方便的原则，同时充分考虑到寒冷地区水处理的特殊性，确保工艺安全有效运行。
4、采用高新技术、新设备，降低能耗和运行成本，贯彻节能方针。
5、设计紧凑、合理、经济、降低一次性投资及运行成本。
（二）方案设计范围
工程内容包括：
处理工艺设计、污水处理设备选型；污泥处理系统设计、污泥处理设备选型及建筑、结构、电气仪表、自动控制等工程设计。
第二章污水处理工程水质水量
一、水量
依据建设方提供的资料，该厂污水包括西药生产废水和生活污水，污水总排放量为500m3/d总变化系数KZ=1.2，最大时污水量为25m3/h。
二、污水原水水质
依据建设方提供资料，确定本工程的设计进水水质标准如下：
COD≤800mg/l
BOD5≤300mg/l
NH3-N≤2.5mg/l
三、污水处理后标准
根据建设方要求，水质要求达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）一级排放标准。
具体如下：
COD≤100mg/l
BOD5≤20mg/l
NH3-N≤15mg/l
第三章污水处理工艺方案设计
一、处理工艺选择
由进水水质分析，原水的可生化性好，为此，选用生化法处理是比较适宜的。
根据该废水水质、水量变化不大，而其水量适中，生化性好的特点，确定本次污水处理工程采用由哈尔滨工业大学研究的活性污泥与生物膜共生系统（生物接触氧化池）为主体的生物处理工艺，该技术是高效的好氧活性污泥法与生物膜法的有机结合，以占地小、运行可靠、管理方便而在污水处理工艺中广泛使用，具有明显的技术与经济优势。
该工艺与其他生物处理工艺相比，具有出水水质好，稳定性高的特点。
该工艺生物反应器内具有比普通活性污泥法高得多的生物浓度，极大地提高了生物降解能力和抗负荷冲击能力。
同时，污泥停留时间较长，这也使难降解有机物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物在反应器内得以繁殖富集，特别是使难降解有机物和氨氮的去除可以达到理想效果。
通常MLSS为8～20g/L，是传统生物处理的2.5-5倍。
同时，系统利用污泥回流设备，加大污泥量及处理效率。
出水和运行不受污泥膨胀等因素的影响，操作维护简单方便，且易于实现自动控制管理。
排泥量少，产泥量仅占传统工艺的30%，这对后续的污泥处理极为有利。
该技术较传统工艺减少占地30%以上，节省投资接近50%，该技术在制药废水、制革废水、屠宰废水、城市生活污水等领域广泛使用。
二、工艺流程
污水经过收集管线进入处理厂，由格栅拦截大部分的悬浮物质，以保障后续工序的正常运行。
废水经调节池调节水质与水量后，由污水提升泵提升至初沉池去除污水中大部分比重较大的、无机性的可沉颗粒及部分有机物，出水经水解酸化池、中沉池后进入生物接触氧化池，去除大部分SS、BOD5和COD，然后进入混凝沉淀池，通过投药絮凝形成化学沉淀去除部分污染物，使出水达标排放。
三、去除效率预测
各工艺单元去除率预测表
处理单元
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
NH3-N（mg/L）
去除率
指标
去除率
指标
去除率
指标
原水
800
300
2.5
格栅+调节池
800
300
2.5
水解酸化池
30%
560
30%
210
2.5
接触氧化池
75%
140
85%
31.5
2.5
混凝沉淀池
40%
≤100
40%
≤20
≤15
四、工艺设计
1、格栅井
格栅井设置在调节池之前，厂内排出污水汇集后进入格栅井，用格栅拦截大部分漂浮物和悬浮物，保护后续工艺不进入大块杂物。
格栅井内设人工格栅一道，材质为不锈钢，垂直水流设置，格栅倾角75°，格栅固定于进水渠预设槽钢内，栅渣定期清理与外运。
⑴结构类型：
地下钢筋混凝土结构
⑵工艺尺寸：
2.0×2.5×3.5m
⑶主要设备参数：
①格栅
栅条间距：
10mm
2、调节池
由于企业生产状况变化造成污水排放量不稳定，若直接进入污水处理设备会造成设备负荷变化过大，难以正常运转，因此需设调节池，用以调节水量和水质。
⑴设计参数：
停留时间：
t=4h
有效水深：
3.5m
⑵结构类型：
地下钢筋混凝土结构
⑶工艺占地：
4.0×7.2×4.0m
⑷主要设备参数：
①污水提升泵
型号：
50WQ21-14-1.5
流量：
21m3/h
扬程：
14m
功率：
1.5kw
数量：
2台（1用1备）
调节池内提升水泵采用UQK-1浮球液位控制器控制，低水位自动停机保护，中水位自动开启泵，高水位自动报警。
调节池底设回水扰动管。
提升泵设置备用电源线，当处理站正常配电停电时，自动切换。
3、初沉池
用于去除污水中大部分比重较大的、无机性的可沉颗粒，同时也可去除部分有机物，减轻了后续好氧工艺的处理负荷，保证了后续工艺有效运行。
⑴主要设计参数：
①表面负荷：
3.0m3/m2·h
②停留时间：
37min
⑵结构类型：
采用斜板沉淀池，采用钢筋混凝土结构
⑶工艺尺寸：
2.5×1.5×4.5m，两组
⑷其它附属设备说明：
①斜管：
L=1.0m；
数量：
7.5m2
材质：
材质为乙丙共聚物；
沉淀池底部设泥斗，泥斗中的污泥排至贮泥池。
4、水解酸化池
主要将废水中大分子不溶性复杂有机物降解为小分子溶解性高级脂肪酸。
⑴主要设计参数：
①进水COD≤800mg/l
②出水COD≤560mg/l
③反应时间：
6h
⑵结构类型：
钢筋混凝土结构
⑶工艺尺寸：
2.5×6.3×4.5m，两组
⑷附属设备：
①填料：
水解酸化池内设高效传质填料，填料采用弹性纤维一体化填料，型号DFS-150，材质聚乙烯，78.8m3。
②水解酸化池底设排空管。
③加药设备一套，向水中投加营养盐
5、中沉池
中沉池是泥水分离的设备，设在水解酸化池后，用来去除大部分SS絮体和沉降污泥。
⑴主要设计参数：
①表面负荷：
2.3m3/m2·h
②停留时间：
48min
⑵结构类型：
采用斜板沉淀池，采用钢筋混凝土结构
⑶工艺尺寸：
2.5×2.0×4.5m，两组
⑷其它附属设备说明：
①斜管：
L=1.0m；
数量：
10m2
材质：
材质为乙丙共聚物；
②污泥回流泵
型号：
50WL20-7-0.75
流量：
20m3/h
扬程：
7m
功率：
P=0.75kw
数量：
2台（1用1备）
沉淀池底部设泥斗，泥斗中的污泥一部分回流至水解酸化池，污泥回流比为50%～100%,另一部分排至贮泥池。
6、生物接触氧化池
生物接触氧化池通过人工鼓风曝气，增加水中的含氧量，进行污泥回流增加传质，利于水中微生物在好氧条件下，充分吸收、吸附污水中的污染物新陈代谢，达到降解有机污染物、减少BOD5、COD的过程。
⑴主要设计参数：
①进水COD≤560mg/l
②出水COD≤140mg/l
③COD容积负荷：
1.25kgCOD/m3·d
④停留时间：
8h
⑵结构类型：
钢筋混凝土结构
⑶工艺尺寸：
采用廊道式，设计为三廊道，每廊道宽2.8m
单池工艺尺寸：
2.5×8.4×4.5m，两组
⑷附属设备说明：
①填料：
生化池内设高效传质填料，填料采用弹性纤维一体化填料，型号DFS-150，材质聚乙烯，105m3。
②曝气头：
曝气头采用膜片式，型号DFS-215，服务面积0.44m3/个，96个。
氧转移效率：
25%。
③生化池底设排空管。
7、混凝沉淀池
经过生物接触氧化处理后，水中的COD、BOD5还需经过物化方法进一步去除。
通过投药、絮凝的方法，使其形成混凝沉淀得以去除。
混凝沉淀池是泥水分离的设备，用来去除大部分SS絮体和活性污泥，活性污泥分离后一部分回流，另一部分排入贮泥池后通过污泥提升泵脱水车间。
污水投药后，水中的悬浮物、胶体在絮凝剂作用下形成较大的絮体，它的吸附、卷扫作用可以去掉一部分有机物，同时投加的絮凝剂产生电性中和作用，也对一些有机物有一定去除效果。
⑴主要设计参数：
①反应池时间：
30min
②沉淀池时间：
60min
③沉淀池表面负荷：
1.9m3/m2·h
⑵结构类型：
采用斜板沉淀池，钢筋混凝土结构
⑶工艺尺寸：
反应池：
1.3×1.3×3.5m，两组
沉淀池：
2.5×2.5×4.5m，两组
⑷附属设备说明：
①斜管：
L=1.0m；
数量：
12.5m2
材质：
材质为乙丙共聚物；
②污泥回流泵
型号：
50WL20-7-0.75
流量：
20m3/h
扬程：
7m
功率：
P=0.75kw
数量：
2台（1用1备）
③搅拌器型号SFG-1000，2台，功率P=1.1kw，碳钢结构。
沉淀池底部设泥斗，泥斗中的污泥一部分回流至生物接触氧化池，污泥回流比为50%～100%,另一部分排至贮泥池。
8、鼓风机房
鼓风机为曝气池提供充足的氧气，满足生物处理的溶解氧需要。
曝气采用鼓风曝气，由流量计控制曝气量，气水比15：
1，鼓风机选用型号FSR-100，风量5.58m3/min，风压49.0kpa，电机功率7.5kw。
选用2台，一用一备。
采用独立基础复合彩钢板结构，工艺尺寸为：
4.5×6.0×4.0m。
基础、管道采用隔震措施，连接采用柔性接头，减少噪音。
9、污泥处理系统
污泥处理系统包括贮泥池、污泥处理间。
来自初沉池、中沉池、混凝沉淀池的污泥进入贮泥池后，由污泥提升泵提升至厢式压滤机脱水后，剩下的泥饼用小车运走。
贮泥池和压滤机的上清液等污水回到调节池。
⑴贮泥池
结构类型：
钢筋混凝土结构
工艺尺寸：
1.5×1.5×4.5m
数量：
1座
⑵主要设备说明：
①厢式压滤机
型号：
BAYJ5/650-UB
功率：
1.5kw
数量：
1套
⑶污泥处理间
采用独立基础复合彩钢板结构，工艺尺寸为：
7.8×6.0×4.0m。
10、辅助生产用房
⑴加药间
采用独立基础复合彩钢板结构，工艺尺寸为：
4.5×6.0×4.0m。
⑵配电间
采用独立基础复合彩钢板结构，工艺尺寸为：
3.0×3.0×4.0m。
⑶化验室
采用独立基础复合彩钢板结构，工艺尺寸为：
3.0×3.0×4.0m。
五、建筑设计
本设计新建污水处理厂，地上建筑的设计风格结合了厂区的整体规划，与建筑的主体风格相协调，力求美观实用。
1、各车间的火灾危险等级、生产类别及建筑物耐火等级。
本厂区为污水处理厂，生产类别为戊类，建筑物的耐火等级为二级。
建筑采用复合彩钢板结构，保温采用50mm厚苯板两层错铺。
门窗采用塑钢门窗。
2、各操作间地面采用水泥地面，其他采用水泥砂浆面层。
3、构筑物结构
构筑物全部采用钢混结构，地上建筑物采用复合彩钢板结构。
设计风格符合厂区建筑风格，在施工图中详细描述。
地下构筑物的外墙加涂防渗材料，内墙做防腐处理。
六、结构专业设计
根据建设地点的地质的实际情况，考虑到流沙可能会对地基承载力造成的影响，故采用原土夯实，然后上铺C10素混凝土垫层100mm。
对地下水位较高的地区，采用毛石或细砂夯实挤密后铺C10素混凝土垫层100mm。
七、电气、自控专业设计
（1）电气设计说明
供电设计包括污水处理厂电力设备和照明电力设计。
（2）供电等级及车间配电计算负荷
根据国家标准“供配电系统设计规范”，经计算本工程为三级负荷。
本工程设计采用三相四线制TN-C系统。
站内管线的敷设采用铜芯电缆沿原有线架敷设，离开线架后电缆穿钢管保护，新建厂房电源线采用铜芯电缆直埋敷设，厂房内管线敷设采用铜芯电缆穿管埋地或穿管沿墙明设。
控制设备采用现场控制按纽或操作箱，根据工艺要求重要设备采用现场和远程控制。
（3）电气照明及管线敷设
各厂房在正常情况下为一般环境，事故情况下会产生腐蚀，采用配照型工厂灯做照明，重要岗位采用应急灯作为疏散指示照明，控制采用照明箱集中控制和分散控制两种方式，根据工艺要求设置局部照明。
（4）设备选型
对高低压电器设备的选型原则是坚固、耐用，维护管理方便，配件易选，更换容易，满足节约用电的要求。
依据上述原则，变压器选用低耗节能产品，高压开关柜防误型手车高压开关柜，对启动较为频繁的高压开关柜采用真空断路器，对低压柜选用封闭式低压柜，在辅助生产部分采用动力配电箱。
八、环境保护及水源防护
污染主要来自厂区内的提升泵、鼓风机的噪音以及构筑物产生的臭气。
处理厂产生的污泥可以通过进一步的处理回收利用，泥经过压滤机压滤后外运到相关企业，这种措施可以有效地节约水资源并保证环境免受污染。
车间噪音，可以采用减震、隔音措施，将噪音控制在《工业企业噪音卫生标准》的范围内，不会对值班工人造成影响。
本工程设计中，为保护地下、地表水源免受污染，不允许在污水处理过程中产生二次污染，同时注意和该水源地相关河流的环境保护。
九、分析化验
为了掌握整个系统的运行情况，了解处理出水水质情况，需要及时对各工艺过程的进出水进行必要的水质分析，需要分析项目有：
1、CODCr；2、碱度；3、pH值；4、溶解氧；5、SS；6、MLVSS、MLSS；7、SV%、SVI；8、浊度；9、氨氮。
第四章运行成本分析
1、电费：
装机容量为26.85kw，实际使用量为19.85kw，电费按0.60元/kw·h计，运转装机的功率因数为0.8计算，则处理吨水电费为：
19.85×24×0.8×0.60/500=0.457元/m3
2、人工费：
污水厂需要3人运行，设工人的平均月工资为800元，则吨水的人工费为：
3×800/（30×500）=0.16元/m3
3、药剂费
包括混凝剂投药费，污泥处理投药费，营养盐投加费。
PAC用量：
投加量按15g/m3计，则每日投加量为7.5kg/d，折算费用为21元/d，折合0.042元/m3。
PAM用量：
投加量按1.5g/m3计，则每日PAM投加量为0.75kg/d，折算费用为18.75元/d，折合0.0375元/m3。
营养盐用量：
经计算投加量为7.5g/m3计，则每日营养盐投加量为3.75kg/d，折算费用为0.75元/d，折合0.0015元/m3。
总药剂费用为0.081元/m3
4、综合费用：
0.070元/m3
5、吨水处理费：
0.768元/m3
工程投资概算
一、主要构筑物与设备投资表
（一）土建工程
表1主要土建工程一览表
序号
构筑物名称
容积或建筑面积
材质
单位
数量
造价（万元）
1
格栅井
2.0×2.5×3.5m
钢混
座
1
1.49
2
调节池
4.0×7.2×4.0m
钢混
座
1
8.70
3
初沉池
2.5×1.5×4.5m
钢混
座
2
3.84
4
水解酸化池
2.5×6.3×4.5m
钢混
座
2
8.06
5
中沉池
2.5×2.0×4.5m
钢混
座
2
4.68
6
生物接触氧化池
2.5×8.4×4.5m
钢混
座
2
13.20
7
混凝反应池
1.3×1.3×3.5m
钢混
座
2
2.16
8
混凝沉淀池
2.5×2.5×4.5m
钢混
座
2
6.72
9
贮泥池
1.5×1.5×4.5m
钢混
座
1
1.92
10
鼓风机房
4.5×6.0×4.0m
彩钢板
座
1
2.76
11
污泥处理间
7.8×6.0×4.0m
彩钢板
座
1
4.80
12
加药间
4.5×6.0×4.0m
彩钢板
座
1
2.76
13
配电间
3.0×3.0×4.0m
彩钢板
座
1
0.96
14
化验室
3.0×3.0×4.0m
彩钢板
座
1
0.96
合计
（二）设备、材料
表2主要设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
功率（KW）
造价（万元）
1
人工格栅
10mm
台
1
0.18
2
污水提升泵
50WQ21-14-1.5
台
2
1.5
1.18
3
浮球液位控制器
UQK-1
个
1
0.13
4
一体化填料
DFS-150
m3
183.8
2.87
5
曝气装置
DFS-215
套
96
1.25
6
沉淀装置
L=1.0m
m2
30
1.76
7
搅拌器
SFG-1000
台
2
1.1
2.45
8
污泥回流泵
50WL20-7-0.75
台
4
0.75
1.57
9
鼓风机
FSR-100
台
2
7.5
4.42
10
厢式压滤机
BAYJ5/650-UB
套
1
1.5
2.90
11
加药设备
含附属设备
套
3
0.75
4.29
12
阀门、管件及附属设备
22.00
合计
.00
二、投资费用
1、直接费
⑴土建费用：
63.01万元
⑵工艺设备费用：
45.00万元
⑶电气控制工程费用：
15.00万元
⑷安装费用（12%）：
7.20万元
⑸直接费总计：
130.21万元
2、间接费
⑴设计费用（5%）：
6.51万元
⑵调试费用（3%）：
3.91万元
⑶人员培训费用（3%）：
3.91万元
⑷工程管理费用（4%）：
5.21万元
⑸安全生产费用（2%）：
2.60万元
⑹利润（12%）：
15.63万元
⑺间接费总计：
37.77万元
3.劳保统筹等规费（4.28%）：
6.24万元
4.工程税金（3.44%）：
5.78万元
5、工程总投资：
180.00万元
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