制药废水处理.docx
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制药废水处理
目录
第一章项目概述3
1、工程概况3
2、项目实施的意3
第二章设计原则、设计依据和涉及范围4
1、设计原则4
2、设计依据4
3、设计范围5
第三章设计规模及处理要求6
1、设计规模6
2、涉及进水水质6
3、涉及出水水质6
第四章工艺设计7
1、工艺流程的确定7
2、工艺流程说明7
3、主要工艺原理及特点9
4、各主要阶段处理效果一览表11
第五章工艺设计说明12
1、强化物化预处理单元12
2、生化预处理单元13
3、多级生化处理单元15
4、深度处理单元17
5、污泥处理系统17
6、设备间18
第六章总平面及高程设计19
1、总平面布置原则19
2、总平面布置19
3、管线设计19
第七章结构设计20
1、采用的主要规范20
2、结构形式20
3、主要建筑材料20
第八章电气设计21
1、设计总则21
2、设计范围21
3、电气系统21
4、电气控制说明23
第九章公用工程设计24
1、环境保护24
2、消防安全24
3、通风24
4、防腐25
5、保温25
第十章组织机构及劳动定员26
1、组织机构26
2、劳动定员26
第十一章工程投资概算27
1、工程投资概算27
第十二章设计联络和人员派遣28
1、设计联络会28
2、现场技术服务28
3、培训29
第十三章技术服务和质量保证30
1、技术服务30
2、质量保证30
第一章项目概述
1、工程概况
河南**制药有限公司位于河南省汤阴县，现有员工336名，占地142200平方米，是一家专业从事化学原料药、医药中间体的研发、生产和经营的高科技民营企业。
主要从事生产双氯芬酸系列非甾体及甾体抗炎类、喜树碱系列抗肿瘤类、金刚烷系列抗病毒类等产品。
主要产品双氯芬酸系列产品的年生产规模达2000吨。
2、项目实施的意义
废水处理系统的建设，对企业具有深远意义。
不但提高企业社会公信度，也体现企业扮演的社会角色和应承担的社会责任。
从环境保护的角度考虑。
系统建设顺应可持续发展、节能减排、循环经济、绿色能源的时代发展要求。
为社会、子孙后代带来不可估量的环境效益。
第二章设计原则、设计依据和涉及范围
1、设计原则
✧符合企业的总体规划，国家有关环保法律法规、技术政策和当地环境保护有关规定。
✧合理选用废水处理工艺，做到技术先进、实用、安全可靠、处理效果稳定，经处理后水质达标，并减少占地面积。
✧合理布置系统高程，减少废水提升级数，降低运行成本。
✧减少废水处理设施对周围环境的不良影响，防止二次污染。
✧适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养。
✧节约能源，最大限度降低运行费用，减少工程投资、占地面积。
✧精良采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命。
2、设计依据
✧《中华人民共和国环境保护法》（1989.12.26）
✧《中华人民共和国水污染防治法》（2008.2.28）
✧《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2004.12.29）
✧《污染综合排放标准》（GB8978-1996）
✧《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）
✧《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）
✧《建筑给排水设计规范》（GB50015-2009）
✧《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
✧《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）
✧《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
✧《低压配电设计规范》（GB50054-1995）
✧《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
✧《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-1993）
✧《建设项目环境保护管理条例》（GB50054-1995）
✧《低压配电设计规范》（国务院令第253号，1998.11.29）
✧《给排水设计手册》
✧《水处理设备制造技术条件》（JB2932-1999）
✧《水处理设备油漆、包装技术条件》（ZBJ98003-1987）
✧《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-2009）
✧《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）
✧《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96G）
✧《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
✧厂方提供的水质水量数据
3、设计范围
工程涉及范围：
从生产废水进入调节池水管口处开始，至达标排放口范围内的废水处理、污泥处理的工艺、土建、配电、自控等专业设计。
第三章设计规模及处理要求
1、设计规模
根据厂方提供的数据，废水量300m3/d，CODcr为13000mg/L左右，设计处理能力300m3/d，设计安全系数1.2，每天运行24小时。
2、涉及进水水质
根据企业提供数据及行业废水特点，设计进水水质见表3-1
表3-1设计进水水质指标
序号
项目
单位
指标
1
CODcr
mg/L
13000
2
BOD5
mg/L
3500
3
SS
1000
4
苯胺类
mg/L
3
5
甲苯
mg/L
250
6
挥发酚
mg/L
20
7
色度
倍
150
8
pH
无量纲
7～9
3、涉及出水水质
根据有关废水排放标准，各种污染物指标详见表3-2
表3-2设计出水水质指标
序号
项目
单位
指标
1
CODcr
mg/L
300
2
BOD5
mg/L
30
3
SS
150
4
苯胺类
mg/L
2
5
甲苯
mg/L
0.2
6
挥发酚
mg/L
0.5
7
色度
倍
50
8
pH
无量纲
6～9
第四章工艺设计
1、工艺流程的确定
制药生产废水含有机物浓度高，可生化性差。
根据我公司同类废水处理经验，，设计采用“强化物化预处理+生化预处理+多级生化处理+深度处理”作为主体工艺。
工艺能耗、投资费用、运行费用、处理效率、处理效果等综合指标均优于国内同行业合成制药废水现处理工艺。
2、工艺流程说明
2.1工艺流程简述
制药废水自流入调节池，均质均量后进入复合功能高级催化氧化装置，通过催化氧化将难生物降解的大分子有机物破环断链为易生物降解的小分子有机物；废水经调整pH值后由提升泵泵入铁炭微电解装置，通过Fenton试剂进一步氧化有机化合物合成CO2和H2O，使废水中COD大大降低，将苯胺类、甲苯、挥发酚等难生物降解的大分子有机物氧化断链为易生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，并破坏发色基团，降低废水色度。
出水自流入絮凝沉淀装置，通过加药絮凝去除大部分悬浮胶体颗粒，减轻后续生化系统的负荷；絮凝沉淀装置出水流入由短程厌氧和兼氧反应器组成的生化预处理单元，主要以生物吸附为主，降解为辅，进一步去除废水中的有机物质；出水进入由ABR反应器和短程A2-O2单元组成的多级生化处理单元，通过厌氧、兼氧、好氧交叉相互作用，同步硝化、反硝化反应，平衡吸附调整碳氮磷比值，稳步降解有机物质。
出水自流入深度处理单元，通过微滤和消毒保证出水稳定达标排放。
系统产生的污泥一部分回流至单元系统，剩余污泥泵入污泥浓缩池，浓缩后由压滤机压成泥饼外运。
2.2工艺流程简图
图3-1工艺流程图
3、主要工艺原理及特点
3.1复合功能铁炭微电解氧化装置
微电解技术是目前处理高浓度、难降解有机废水的一种理想工艺，又称内电解。
它是在无需外接电源的情况下自身产生1.2伏电位差对废水进行电解处理能到降解有机污染物的目的。
当系统通水后设备内会形成无数的微电池系统构成磁场产生电位差。
铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2+。
Fe2+具有氧化-还原的作用，能与废水中的许多组分发生氧化还原反应；同时在Fe2+离子的催化作用下H2O2能够分解产生羟基自由基·OH。
羟基自由基（·OH）具有很强的氧化能力，是一种非选择性的氧化剂，易氧化各种有机物和无机物，氧化效率高，反应速度快。
通过铁碳微电解氧化将苯胺类、甲苯、挥发酚等难生物降解的大分子有机物破环断链为易生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，同事破坏构成发色基团的苯等环状化合物，从而使废水脱色。
3.2絮凝沉淀装置
铁炭微电解装置出水中含有大量Fe2+，经加碱调pH值进一步产生Fe3+；在碱的作用下进一步产生氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，通过助凝剂相互作用下将分散在废水中的悬浮物、金属离子及有机物大分子污染物被吸附-絮凝沉淀。
3.3短程厌氧、兼氧反应单元
短程厌氧、兼氧反应单元是两个各自独立的单元，依据AB工艺A段反应机理通过技术改进发展而来，针对**合成制药废水水质条件进行设计，分别培育、驯化两种不同种属，不同运行模式以生物吸附为主要生物降解微辅的微生物菌群，两个单元均为高负荷、高污泥量、高去除率、短程运行模式。
为后续生物处理提高可生化性的同时减小后续工艺的负荷。
3.4ABR厌氧反应装置
ABR厌氧反应器内设置若干竖向导流板，將反应器分隔成串联的分几反应室，每个反映室都可以看作一个相对独立的升流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过各反映室并与其中的微生物充分接触而得到去除。
借助于水流的上升和沼气的搅动作用，反映室中的污泥上下运动，水流在不同隔室中流态呈现完全混合态。
但是由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能，污泥在水平方向的流速极其缓慢，从而大量的厌氧污泥截留在反映室中，反应器在整个流程方向表现为推流式流态。
ABR独特的分格式结构及推流式流态使得每个反应室中可以驯化培养出与流至该反映室污水水质环境条件相适应的微生物群落。
参与厌氧消化过程的微生物能够生长于各自最佳的生长环境中，使厌氧消化的效率大大提高。
ABR厌氧折流反应器是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器，具有以下优点：
1、反应器结构简单、无需机械混合装置、容积利用率高、不易阻塞、投资成本和运转费用低。
2、对生物体的沉降性能无特殊要求、污泥产率低、泥龄高、污泥无需在载体表面生长、不需后续沉淀池进行泥水分离。
3、水力停留时间短、可以间歇运行、耐冲击负荷能力强，对进水中的有毒有害物质具有良好的承受力、可长时间运行而无需排泥。
3.5短程A2-O2单元
短程A2-O2单元是利用活性污泥同时存在好氧、兼氧和厌氧生物菌群的特点，通过人为控制参数，在一个处理系统中形成多段A和多段O的生物环境，使A段和O段按工艺要求进行交替组合。
它是若干由A段（缺氧段）和O段（好氧段）组成的A/O周期，刚开始处于营养物质多、菌团数量少的状况（“供过于求”状态）；随着反应的进行，营养物质减少而菌团数量和质量都在增加，很快达到“供求平衡”状态；之后是“供小于求”状态营养物质被彻底干净的分解。
递级平衡、吸附、降解的多元空间，最终达到使废水净化的设计目标。
短程A2-O2单元工艺特点：
（1）O单元产生的硝化液直接进入下一段A单元进行反硝化，上一级硝化阶段产生的硝化液在下一级反硝化系统中得以降解，从而避免了过多的DO带入反硝化系统。
系统无需硝化液回流，减少动力消耗、构筑物体积和管理程序，降低基建投资和运行费用。
（2）同步去除有机物的效率高。
4、各主要阶段处理效果一览表
处理单元
水质
项目
水质指标（单位：
mg/L，pH值无量纲）
COD
BOD5
SS
苯胺类
甲苯
挥发酚
色度
pH值
强化物化预处理单元（含调节池、铁碳微电解氧化装置、絮凝沉淀装置
进水
13000
3500
1000
3
250
20
150
7～9
出水
5200
1575
300
1.2
25
5
83
6～9
去除率
60%
55%
70%
60%
90%
80%
45%
—
生化预处理单元（含短程厌氧、兼氧反应器）
进水
5200
1575
300
1.2
25
4
83
6～9
出水
1560
788
150
1
3.8
1
58
6～9
去除率
70%
50%
50%
20%
85%
75%
30%
—
多级生化处理单元（含ABR厌氧反应器、短程A2-O2单元）
进水
1560
788
150
1
3.8
1
58
6～9
出水
312
24
75
0.7
0.1
0.2
38
6～9
去除率
80%
97%
50%
30%
98%
80%
35%
—
深度处理单元（微滤装置、消毒池）
进水
312
24
75
0.7
0.1
0.2
38
6～9
出水
281
22
60
0.7
0.1
0.2
34
6～9
去除率
10%
10%
20%
—
—
—
10%
—
总排口排水
281
22
60
0.7
0.1
0.2
34
6～9
排放标准
300
30
150
2
0.2
0.5
50
6～9
第五章工艺设计说明
1、强化物化预处理单元
1.1调节池
1）设计参数
有效容积：
180m3
停留时间：
12h
机构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.废水提升泵
数量：
2台（一用一备）
流量：
15m3/h
扬程：
15m
功率：
1.5Kw
B.微孔曝气器
数量：
1组
材质：
ABS
1.2铁碳微电解氧化装置
1）设计参数
有效容积：
45m3
停留时间：
3h
机构：
PE
数量：
1台
2）配置
A.加药装置
型号：
ZNJY-1-1
功率：
1.1Kw
数量：
1套
1.3絮凝沉淀装置
1）设计参数
有效容积：
30m3
停留时间：
2h
机构：
碳钢
数量：
1座
2）配置
A.加药装置
型号：
ZNJY-1-1
功率：
1.1Kw
数量：
3套
2、生化预处理单元
2.1短程厌氧反应器
1）设计参数
有效容积：
120m3
停留时间：
4h
机构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.微孔曝气器
数量：
1组
材质：
ABS
2.2沉淀一池
1）设计参数
有效容积：
60m3
停留时间：
2h
机构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.污泥回流泵
数量：
2台（一用一备）
流量：
15m3/h
扬程：
15m
功率：
1.5Kw
B.锥形两相分离器
数量：
1套
2.3短程兼氧反应器
1）设计参数
有效容积：
90m3
停留时间：
3h
机构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.微孔曝气器
数量：
1组
材质：
ABS
B.中央反应器
数量：
1套
C.循环泵
数量：
2台
流量：
100m3/h
D.潜水搅拌机
数量：
2台
E.填料
数量：
1组
高度：
2m
2.4沉淀二池
1）设计参数
有效容积：
60m3
停留时间：
2h
机构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.污泥回流泵
数量：
1台
流量：
15m3/h
扬程：
15m
功率：
1.5Kw
B.锥形两相分离器
数量：
1套
3、多级生化处理单元
3.1ABR厌氧反应器
1）设计参数
有效容积：
180m3
停留时间：
12h
结构：
钢砼
数量：
1座
3.2短程A2-O2单元系统
1）设计参数
有效容积：
400m3
停留时间：
15h
结构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.微孔曝气器
数量：
5组
材质：
ABS
B.立体弹性填料
规格：
Φ100
数量：
2组
配套填料支架：
数量：
2组
材质：
碳钢防腐
C.罗茨风机
风量：
13.7m+/min
风压：
39.2kpa
功率：
15Kw
数量：
2台
3.3终沉池
1）设计参数
有效容积：
60m3
停留时间：
2h
结构：
钢砼
数量：
1座
2）配置
A.污泥回流泵：
数量：
1台
流量：
15m3/h
扬程：
15m
功率：
1.5Kw
B.锥形两相分离器
数量：
1套
4、深度处理单元
4.1微滤装置
1）设计参数
有效容积：
30m3
停留时间：
2h
结构：
碳钢
数量：
1台
2）主要配置
复合滤料
4.2消毒池
1）设计参数
有效容积：
10m3
停留时间：
0.5h
结构：
钢砼
2）配置
A.臭氧反应器
数量：
1台
5、污泥处理系统
5.1污泥浓缩池
1）设计参数
有效容积：
30m3
结构：
钢砼
数量：
1座
5.2污泥脱水系统
1）设备配置
A.压滤机：
型号：
XY15/450-300
数量：
1套（包括螺杆泵）
功率：
N=2.2Kw
B.加药装置：
型号：
ZNJY-1-1
功率：
1.1Kw
数量：
1套
6、设备间
工艺尺寸：
4000×9000×3500mm
结构：
砖混
数量：
1幢
第六章总平面及高程设计
1、总平面布置原则
✧构筑物与设施的布置顺应流程、集中紧凑、节约用地和便于运行管理。
✧工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助构筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。
✧构（建）筑物之间的间距满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等要求。
✧管道（线）与渠道的平面布置与高程布置相协调，顺应污水处理厂各种介质输送的要求，避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。
✧协调好辅助建筑物、道路、绿化与处理构筑物的关系，方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。
2、总平面布置
根据厂区整体规划，并结合现场实际，废水处理站红线图范围内，工程按平面布置分为废水处理区、污泥处理区，设备及操作控制区，各区相对独立，便于维护管理。
3、管线设计
站区内管线主要有自来水给水管道、废水工艺管道、泥水工艺管道、应急排污管道、电缆管线等。
管线设计的基本原则：
工艺管道流程顺畅，平面布置在保证管线功能的前提下尽可能短；竖向布置在满足最小覆土深度以及冻土层厚度要求的条件下埋深尽可能浅；管线交叉时，压力管道让重力管道，小管道让大管道，高程布置将电力、自控管沟放在最上层，中层是给水管、小口径废水、污泥压力管，最下层是大口径废水污泥管、站内废水管。
第七章结构设计
1、采用的主要规范
（1）室外给水排水及燃气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）
（2）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）
（3）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）
（4）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）
（5）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）
（6）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）
（7）建筑抗震设防分类标准（GB50223-95）
（8）砌体结构设计规范（GB50003-2001）
（9）混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2003）
（10）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）
2、结构形式
所有池体均采用钢砼结构。
3、主要建筑材料
（1）混凝土强度等级：
构筑物的主体结构为C25，建筑物基础或构筑物底板垫层为C10素混。
（2）混凝土抗渗标号为S6，混凝土中水灰比要求不大于0.5.
（3）钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢。
钢制构件均采用3号钢。
（4）砖砌体：
设计地面以下及地上有防潮要求的砖砌体采用M7.5水泥砂浆砌MU10砖，其余采用M5混合砂浆砌MU10砖；框架结构的围护墙，混合结构的非承重墙，采用粉煤灰空心砌体或粉煤灰加气混凝土砌块。
（5）钢结构：
除表明外，一律采用Q235A。
第八章电气设计
1、设计总则
✧低压配电设计规范（GB50054-95）
✧电力工程电缆设计规范（GB50217-94）
✧工业企业照明设计标准（GB50034-92）
✧供配电系统设计规范（GB50052-95）
✧通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）
✧电气装置安装工程，电气设备交接试验标准（GB50150-91）
主要电气元件选用施耐德公司产品，电气安装辅材选用国产优质产品。
线管采用镀锌厚壁管；桥架为热镀锌或喷塑桥架。
电气安装由现场电气项目经理专人负责工程施工、现场安装，监督施工质量。
电气施工严格按照国家行业标准进行施工，确保工程质量。
2、设计范围
电气专业设计包括设计方案所属废水处理站动力、控制、照明设计，污水站总电源进线不在本设计范围内，主要内容如下：
●废水处理站用电设备的电力负荷计算；
●废水处理站用电设备的电气控制；
●动力电缆和照明电缆（线）的敷设；
●设备接地。
3、电气系统
（1）电源
项目所有用电设备均为三级负荷，对供电可靠性无特殊要求。
（2）动力配线系统及电缆
采用放射式电缆配电。
电缆的安装采用桥架、地沟、穿保护管、直埋多种方式，以地沟或电缆桥架为主，无法利用桥架和地沟少量偏远用电设备采用电缆直埋或穿管敷设。
所有电缆采用铜芯电缆。
低压电力电缆为聚氯乙烯绝缘，聚氯乙烯护套型；控制电缆为聚氯乙烯绝缘，聚氯乙烯护套型。
所用电缆的额定电流、短路电流承受能力及允许最大的电压降能够满足设备的长期稳定运行，并留有一定余量。
（3）电力负荷
表8-1主要动力设备电负荷一览表
序号
设备名称
单台负荷
安装
负荷
安装
台数
使用
台数
使用
负荷
运行
时间
总用
电量
（Kw）
（Kw）
（Kw）
（h）
（Kw·h）
1
废水提升泵
1.5
3
2
1
1.5
24
36
2
污泥回流泵
1.5
4.5
3
3
1.5
24
108
3
罗茨风机
15
30
2
1
15
24
360
4
压滤机
2.2
2.2
1
1
2.2
2
4.4
5
螺杆泵
4
4
1
1
4
2
8
6
加药装置
1.1
5.5
5
5
5.5
4
22
7
照明及其它
1
1
1
1
1
10
10
合计
50.2
33.7
548.4
污水处理站使用负荷约为33.7Kw，每天耗电量548.4Kw·h。
（4）照明
站区工作照明电压为交流220V，室内照明以荧光灯为主，站区道路及站前区照明由建设方统一考虑。
（5）防雷和接地
低压配电系统的接地形式为TN-S系统，中性线与接地线分开。
保护接地与工作接地接地电阻均不大于4欧姆，接地极采用长2.5米的镀锌管或镀锌角钢垂直打入地下，接地线采用镀锌扁钢或镀锌圆钢，埋深约0.8米，各接地极连成一体。
装置的防雷按GB50057-94《建筑物防雷设计规范》分类设防，站区照明灯杆及护栏考虑防雷，电阻小于10欧。
4、电气控制说明
运行设备分为手动与自动两种控制模式，并可随意切换。
手自动转换按钮位于设备现场，当选择手动控制时可在现场手动起停设备，选择自动控制模式时根据系统控制工艺和检测传感器状态自动控制设备运行，系统设有完备的安全联锁，保证设备和人身安全。
第九章公用工
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