生物制药污水处理方案.docx
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生物制药污水处理方案
重庆英特安制药有限责任公司
制药废水处理设计方案
（二）
第一章………………………………………………………概况
第二章……………………………………设计依据及设计范围
第三章…………………………………………………设计参数
第四章……………………………………………工艺方案选择
第五章…………………………………………………设计说明
第六章…………………………………………………工艺设计
第七章………………………………………………电气及控制
第八章……………………………环境保护、安全及节能措施
第九章…………………………………………………应急措施
第十章…………………………………………总图及建筑结构
第十一章……………………………………………人员及其他
第十二章…………………………………………工程投资估算
第十三章………………………………………运行成本分析
第十四章……………………………………………结论及建议
第十五章………………………………………………售后服务
第一章概况
1．1前言
一家生产药品中间体的厂家，制药废水为高浓度的苯系物、醇类、酯类、有机酸、卤代烃等有机物和极高浓度的钠盐、钾盐等无机盐构成的混合废水，成分极为复杂。
其产生的医药废水有三高，1.高COD，2.高盐，3.高磷。
其中盐的成分比较复杂占20%以上，COD在100000左右，磷3000多。
处理量在100吨，再加上部分辅助用水（设备冲洗用水和职工生活用水）。
该公司医药废水处理后排入园区管网进入污水处理厂，园区污水厂对水排放提出三个排放标准，1、COD指标500ppm，2、氨氮指标为45，3、磷酸盐达到2级标准1PPM。
设计水量：
150T。
这类废水COD、磷含量高，如果直接排放将对环境造成严重污染，必须经处理后，才能达标排放。
1．2项目改造的必要性
由于生产废水COD、磷含量高,如果不能达标排放，造成水域环境的恶化给流域内的工农业生产和居民生活带来了严重的后果，妨碍地区经济持续、稳定地发展；值得注意的是如不尽早实施污染治理工程措施，环境质量的恶化将进一步加剧。
因此，对该污染源进行治理，使其达到国家排放标准后再排入水体和回收利用，具有良好的环境效益、社会效益和一定的经济效益；新建废水处理站，已成为经济发展步入良性循环所面临的重大问题，势在必行，有利于保护环境，保障人民的身体健康，促进社会全面发展。
第二章设计依据及设计范围
2．1编制依据
2．1．1《中华人民共和国环境保护法》
2．1．2《中华人民共和国水污染防治法》
2．1．3《建设项目环境保护管理条例》
2．1．4《建筑给水排水设计规范》（GBJl5-88）
2．1．5《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69—84）
2．1．6《废水综合排放标准》GB8978-1996；；
2．1．7《工业企业设计卫生标准》（T136-79）
2．1．8《给水排水设计手册》
2．1．9《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-S4）
2．1．10业主提出的有关要求和提供的有关资料
2．1．11《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）
2．1．12其它有关的设计规范
2．2设计原则
2.2.1根据国民经济和社会发展规划，遵照国家经济建设的方针政策，对建设项目的技术经济进行全面分析，并提出设计方案。
2.2.2充分考虑现有的实际情况，因地制宜，积极稳妥地采用先进技术，使工程的设计，施工、运行管理都能够达到预期的效果。
2.2.3充分利用质量稳定、性能可靠的国内技术装备进行工程设计。
2.2.4在充分考虑符合国家有关法律法规和不加重工厂负担的原则上，保障合作各方的经济及投资利益。
2．3设计范围
本设计将排出的生产废水污染物处理工艺的可靠性、先进性、经济性及实施的可能性等方面进行比较和论证，提出推荐方案，使所选方案科学合理，技术先进，处理效果良好，运行稳妥可靠，占地面积小，造价低，运行成本低。
从而使本工程的环境效益、社会效益和经济效益达到最佳统一。
第三章设计参数
3．1废水水质资料（本有关资料根据建设单位提供）
PBAProcess
进水
（公斤）
物质
重量
出水
（公斤）
COD
Step1
AAB→ACB
3558
DMF
540
4701.9
COD:
1.67×105mg/L
氯化钠
29.4
碳酸钾
575
Step2
ACB→KCB
3391
氢氧化钠
96.8
3917
COD:
1.67×105mg/L
乙二醇
对甲苯磺酸
20
乙醇
307
甲酸
102
Step3
KCB→CKB
4430
碳酸钠
191
4977
COD:
1.11×105mg/L
氯化钠
72
硫酸钠
284
Step4
CKB→PBK
2065
氢氧化钠
2394
COD:
1.81×105mg/L
氯化钠
70
Step5
PBK→PBD
2168
氯化钠
194
2361
COD:
2.33×105mg/L
Step6
PBD→PBO
1849
三乙胺
153
2002
PBOProcess
进水
（公斤）
所含物质（公斤）
出水
（公斤）
COD
Step1
PBO→cPBA
4872
偏铝酸钠
371
6207
氢氧化钠
937
氯化钠
27
Step2
PBABA→PBA
1572
氯化钠
15
1706
苯甲酸钠
119
清洗用水
18300
18300
废水中其它有机物主要为：
苯胺衍生物、甲苯、卤代烃和醇类
工艺用水
B01Process
进水（公斤）
所含物质（公斤）
出水（公斤）
COD
Step1
B01A的制备
1350
三乙胺
513
1863
Step2
B01B的制备
965
三乙胺
242
1448
氯化钠
241
Step3
B01C的制备
2696
氯化钠
8
315
Step4
B01D的制备
4892
氯化钠
652
5544
Step5
B01D盐酸盐的制备
750
甲醇
204
954
Step6
B01E的制备
5250
三乙胺
260
5510
清洗用水
22800
22800
废水中其它有机物主要为：
苯胺、甲苯、卤代烃和酯类
K02废水（每天）
工艺用水
进水
所含物质
出水
19727.68
醋酸钠
1573.92
30023
碳酸钠
3084.00
氯化钠
2880.00
硫酸钠
1368.00
乙酸乙酯
720.00
亚磷酸钠
669.11
清洗用水
21900
21900
废水中其它有机物主要为：
A61、PO甲酯和乙酸乙酯
3．2排放标准
处理后的排放水水参照执行国家《污水综合排放标准》GB8978-1996的三级标准值的要求，但氨氮要执行45mg/L，总磷要执行1mg/L。
即：
PH
CODCr
mg/L
氨氮
mg/L
总磷
mg/L
硫化物
mg/L
苯胺类mg/L
SS
mg/L
色度（稀释倍数）
6～9
500
45
1
2.0
5.0
400
—
3．3设计的范围
废水收集预处理系统、废水深度处理系统。
所有公用工程的进出管线均在废水处理站界区外1.5米处与甲方或原有进排水管线交接。
第四章工艺方案选择
4．1工艺方案的选择原则
4．1．1综述
废水处理工艺类型浩繁、范围极宽。
国内外对废水处理主要采用以下方法：
（一）氧化沟（OxidationDitch）
（二）A-B法A-O或A-A-O法：
（三）间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法:
（SequencingBatchReactorActiratedSludgeProcess）（四）厌氧法:
厌氧生物滤池（UF）升流式厌氧污泥床反应器（UASB）厌氧复合床反应器（UBT）（五）生物膜法：
经过实践及有关参数证明，以上几种方法在废污水治理中实行有一定效果，但存在着生化法处理废污水存在菌种培养及净化时间、污泥粉碎量的关系，建立废水处理厂存在净化的量输送与经济投入的效应比例；用生化法处理废水还存在着污泥膨胀与温度及停留时间对滤池负荷和发酵状态的影响等因素，更重要的是如何对水深度处理,进一步去除COD、BOD、TN、TP和菌类问题，处理设备投入经济费用过高，对国家和企业都带来一定困难，所以优选废水治理方案尤为重要.目前国内的生产综合废水处理的建设项目很多，各废水站所采用的工艺类型不尽相同，运行效果也不尽相同；世界各国的大部废水处理采用常规活性污泥法，污泥采用厌氧消化，中小矿业则花样繁多，新工艺不断涌现。
诸如：
各类活性污泥法、UASB法、生物滤池法、A／O法、厌氧过滤器、厌氧流化床反应器和厌氧膨胀床反应器、内循环厌氧反应器等，不同工艺的特点和适应性不同，其土建结构形式不同，其所需设备不同，运行管理的要求也不同，最后排出的水质也完全不同。
近几年来，在西欧等环保发达国家，已在处理工艺的选择上倾向于采用无二次污染、低能耗、效率高的工艺（如高效低耗的各种厌氧反应器以及厌氧、好氧反应器的不同组合），成功应用的实例也很多，我国虽然在废水处理技术上起步较晚，但近来确也突飞猛进，在处理技术的选取思路上向欧洲及先进地区靠拢，并以期同国际接轨。
生产废水的排放量水量及水质变化幅度较大。
废水处理站的设计水质、水量基本上仍应根据工艺物料平衡计算为准，再考虑各方面的影响因素来最终确定废水的设计值。
废水处理工艺废水的处理，通常采用活性污泥法、SBR法、UASB法、化学沉析法除磷：
废水处理工艺的选择直接关系到废水站的出水水质好坏、工程投资大小、运行管理是否方便可靠、运行成本高低等；因此正确选择适当的废水处理工艺是废水处理的关键。
化学沉析法除磷：
磷酸盐是水生植物过量生长的关键因素之一，也是污水综合排放标准中严格控制的指标。
根据《污水综合排放标准》规定，污水磷酸盐（以磷计）一级排放标准为0.5mg/L。
而排放的污水中磷酸盐（以磷计）含量高达3000mg/L，远远超过了标准，不仅会造成环境的污染，而且还需缴纳大量排污费，因此对废水进行集中治理势在必行。
磷的去除有化学除磷和生物除磷两种工艺，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但生物除磷仅适用于低浓度的污水（磷酸盐浓度<10mg/L）处理；对于高浓度的含磷污水的处理，必须用化学法除磷等方法来解决。
目前国际上化学法除磷主要有几种方法：
一是流化床（或固定床）结晶法，第二种方法是化学沉析法除磷，结合企业实际情况选用化学沉析法除磷。
利用化学沉析法除磷，需要起化学沉淀作用的化学药剂，在起化学沉淀作用的化学药剂中有铁盐、铝盐和钙盐（石灰），其中羟基钙磷灰石的平衡常数最大，是最稳定的固态磷酸盐，而且石灰是最廉价的化学药剂，废水采用钙法处理。
流程见下图。
图含磷废水处理
钙法处理高浓度含磷废水主要是利用有羟基离子存在，磷酸根离子与钙离子反应生成难溶的羟基钙磷灰石[Ca10（0H）2（P04）6]，利用晶体生长原理，以消石灰调节pH值和提高钙离子的浓度，将废水流经填有晶种的反应器，于是在表面生成羟基磷酸钙结晶析出，从而将磷去除。
该法处理工艺简单操作简便易行，磷酸盐去除率在99.7%～99.9%，处理后的出水磷酸盐（以P计）能达到国家一级标准0.5mg/L。
UASB法去除COD：
三级
UASB反应器与其它大多数厌氧生物处理装置不同之处是：
（1）废水由下向上流过反应器；
（2）污泥无需特殊的搅拌设备；（3）反应器顶部有特殊的三相（固、液、气）分离器。
与其它厌氧生物处理装置相比，其突出优点是处理能力大，处理效率好，运行性能稳定，构造比较简单。
厌氧处理工艺设备中，UASB反应器是在处理悬浮物含量少的高浓度有机废水方面应用最为广泛的一种。
UASB的运行数据
废水类型
温度（℃）
负荷率［kgCOD／（m3·d）］
进水COD（mg/L）
COD去除率（﹪）
HRT（h）
药物废水
中温
13.1
13100
90.41
24.0
4．1．2工艺方案选择的原则
废水处理工艺的选择直接关系到废水处理站的建设投资、运行成本、出水水质、运行管理是否方便可靠；因此工程设计必须因地制宜，综合考虑排水系统现状和规划、地形及地质、温度、降雨、废水量、水质、排放标准、设备等主要按以下原则确定：
（1）全面规划，更好地发挥投资效益。
（2）采用工艺先进、成熟、管理方便的设计方案。
（3）设备选型合理、可靠、先进。
（4）减少投资和日常运行费用。
（5）运行管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。
（6）便于实现处理工艺运转的自动控制，以尽可能少的投入取得尽可能大的效益。
选择一项先进可靠的工艺处理技术，是事关整个污染物处理设施是否具有经济、社会、发展效益的评价对象之一。
是使污染物处理设施能否实现科学管理、运行简便可靠、成本低廉、逐步实现污染物处理资源化、发挥较好投资效益的关键所在。
对生产废水污染物处理而言，要着眼于选择投资费用省、运营费用低、处理效果好、占地少、环境影响小和管理容易的污染物处理工艺，总之给企业提供最大的方便。
这就是本设计选取工艺方案的原则。
4．2工艺流程的确定
4.2.1废水的特征分析
4.2.2工艺的比较选择
目前国内运用于生产废水治理的生化工艺有各类活性污泥法、SBR法、ICEAS工艺（间歇循环延时曝气活性污泥法）、MSBR系统、UASB法、A2／O法、厌氧过滤器、厌氧流化床反应器和厌氧膨胀床反应器、内循环厌氧反应器等。
4.2.3工艺的选择结论
通过对综合生产废水各污染物分析并对处理方法一一进行说明比较，对厌氧、好氧几种工艺的分析，并结合生产废水的具体特征以及废水处理的目的、投资、占地面积、能耗、运行费用、管理方便程度、运行可靠性及使用寿命等综合因素的分析；我公司认为该生产综合废水适合采用UASB反应器、化学沉析法除磷进行处理。
本废水处理系统充分考虑了抗冲击负荷，保证被治理废水达标排放，资源的再次利用，还有着污泥量小，无臭味，低能耗，基建成本及运行费用低等优点。
水的处理工艺的具体优点如下：
（1）本废水处理系统投资少、寿命长、见效快、运行稳定、且设计装置采用全自动操作，操作界面人性化，满足客户不同操作要求。
（2）对废水水质及成份做了深入的分析，从而对废水中污染物的成分特性等有充分的了解，处理针对性强，选择相应的处理方法、方式和工艺，使得用最合理的成本取得最好的处理效果。
（3）本工艺科学先进，运行方便，操作简单，出水水质稳定。
废水经过处理后就可达标排放了，而为节约成本及资源的再次利用，我公司还可设计碳化过滤装置和消毒装置对处理出水进行深度处理，使其排放的废水可回用于景观用水等。
（4）对于该工程的设计，我公司并不局限于废水处理，而是将与景观和绿化协调处理，具有很强的可观性、协调性。
（5）根据废水处理站所建地理位置的要求，本工艺在运行中无二次污染。
由于在运行中所产生的大量污泥，作了相应的浓缩压滤处理，因此不会对环境造成二次污染。
（6）该工艺具有如下特点：
a、处理工艺成熟，操作管理方便，运行费用低廉，出水达标稳定
b、耐冲击负荷，没有污泥膨胀
C、采用钢混结构，埋地建设，无须保养，使处理设施与环境协调一致。
处理后排出的废水能稳定达标排放，对削减污染，改善周边地区的水环境质量能起到积极的促进作用。
第六章工艺设计
6．1工艺流程图：
我司根据废水具体情况制定工艺示意如下：
出水
图废水处理工艺
6.2工艺流程说明
（1）格栅井：
为截留废水中粗大的悬浮物和漂浮物，避免杂物沉积在水池中，防止后续构筑物管道阀门和水泵堵塞，保证管路和处理设施的畅通，并降低后续处理装置的有机负荷，废水自流进入格栅井，被截留的杂物人工清除后，定期与其它垃圾、污泥外运处理。
（2）调节池：
废水流入调节池,废水在池中进行水质、水量的调节,使废水水质得到均匀.调节池中废水经设置在池中的废水泵自动、定量抽入到UASB反应器中。
（3）三级UASB反应器：
废水经水泵抽入到三级UASB反应器中,UASB反应器与其它大多数厌氧生物处理装置不同之处是：
（1）废水由下向上流过反应器；
（2）污泥无需特殊的搅拌设备；（3）反应器顶部有特殊的三相（固、液、气）分离器。
与其它厌氧生物处理装置相比，其突出优点是处理能力大，处理效率好，运行性能稳定，构造比较简单。
厌氧处理工艺设备中，UASB反应器是在处理悬浮物含量少的高浓度有机废水方面应用最为广泛的一种。
（4）涡流反应池：
废水流入后发生涡流反应，同时加药装置自动打开电动球阀,加入石灰乳剂,废水进入在池中涡流反射板作用下进一步固液分离，上清液经三角堰流入下一级处理，沉底的污泥经气提装置自动抽入到污泥浓缩池.。
（5）斜管沉淀池：
废水进入斜管沉淀池,经竖流沉淀后的废水中仍含有细小的悬浮物,池中斜管填料是利用高效斜管效应,采用升流式,处理水上升后三角堰排出,悬浮物则沿斜管壁下滑沉入池底,再经气提装置定时自动抽入到污泥浓缩池。
（6）二级涡流反应池：
（7）二级斜管沉淀池：
（8）取样井、计量槽：
集泥池、压滤机房：
处理后的水经取样井、计量槽后达标排放。
从涡流反应池、斜管沉淀池抽耒的污泥在池中沉淀浓缩,其上清液流回调节池中再处理,浓缩后的污泥经螺杆泵定期抽入到压滤机中压滤处理,压滤泥饼外运处理。
（9）中和池、药剂的制备及投配:
由于Ca（OH）2可以中和任何浓度的酸性废水，且其本身对废水中的杂质具有凝聚作用，酸性废水处理一般采用Ca（OH）2作为中和药剂。
其投加方法可采用干投或湿投，湿投反应迅速、彻底，投加量小，故而受到广泛应用。
Ca（OH）2乳液制备可采用生石灰通过消化反应制得，或直接利用粉末Ca（OH）2制得。
采用生石灰消化，需增设石灰消化设备，并且相应的石灰贮存容积及石灰运输量都需增大，从而导致固定资产投资的增加。
对石灰用量较小及粉末Ca（OH）2运距较小的工程，建议直接采用粉末Ca（OH）2制备。
但无论采用何种原料，对于石灰乳制备、投配系统的设计都应尽量密闭化、自动化，以避免粉尘危害，保护工人的健康。
根据经验，石灰乳浓度应以5％－10％为宜。
6.3本公司该工艺流程技术特点
（1）技术先进
此工艺采用国内先进技术和设备，运行成本低，无需操作人员，与传统的废水站管理系统相比，具有节能，减少运行时间，减少人员班次和劳动强度等优点，适合中小型废水处理厂采用。
（2）安装方便，节约投资。
本装置可建于山坡、道路、或其他零星地块的地面以下，不占建设用地，地面可利用，投资低，一次投入永久受益。
（3）结构根据具体地理条件，可采用钢混、砖混或玻璃钢复合材料制作，确保装置与建筑物同龄。
使用寿命长，装置中工艺材料寿命不小于十五年。
（4）由于本装置采用先进、成熟的组合工艺，因而净化效果好，处理后排放指标达到国家排放标准。
6.4污水处理效果分折：
（COD）
1.调节池:
进水浓度100000mg/L出水浓度90000mg/L去除率10%
2.一级UASB反应器:
进水浓度90000mg/L出水浓度9000mg/L去除率90%
3.三级UASB反应器:
进水浓度9000mg/L出水浓度900mg/L去除率90%
4.三级UASB反应器:
进水浓度900mg/L出水浓度90mg/L去除率90%
5.沉淀池：
进水浓度90mg/L出水浓度81mg/L去除率10%
第七章电气及控制
7.1电气
7.1.1配电
（1）本设计配电范围为废水处理站界区内与本工程相关的设备电机、控制，照明、空调、维修等用电，技术要求按国家标准执行。
（2）废水处理站用电设备装机容量为60kw，计算负荷为50kw。
（3）废水处理站的供电由配电站供给三相四线制。
第四线为工作零线，由配电站送到废水处理站总开关柜（设于风机房内）再接到控制柜母线上，电压为交流380V／50HZ。
（4）本站配电采用幅射式线路。
（5）配电装置，启动控制装置，全部集中在风机房内。
（6）设备电机现场设急停按钮。
（7）动力干线选用铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆，控制线选用铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套控制电缆。
（8）动力干线采用电缆桥架，或电缆沟铺设，与仪表电缆共享。
支线采用穿钢管或明铺。
7.1.2照明配电
（1）由配电站专门引出一路380V三相五线制电缆到照明配电箱。
（2）照明：
室外：
（3）室外灯具选用高压水银灯或碘钨灯。
主要通道和操作平台设有事故照明。
（4）照明配线采用铜芯电线，铺线方式为明铺与局部暗铺。
7.1.3接地
（1）电气设备正常不带电的金属部份均可靠接地。
（2）废水处理站设置接地网，与矿接地联网，接地电阻不大于10欧姆。
7.2控制
本设计提供的仪表和控制系统是为了满足废水处理工艺的需要，设计遵循安全、稳定、可靠的原则。
中心自动化控制指示仪表。
第八章环境保护、安全及节能措施
8.1环境及安全
8.1.1有害、有毒药剂方面：
由于本设计和处理工艺中需要投加化学药剂，需严格按规范要求进行操作运行和管理。
①化学药品需单独存放，各个药品不得混装、混放，以防燃烧和爆炸。
②化学药品需专人管理（记录使用情况），其他人员不得善自进入。
③管理人员在配制和使用药品时应佩带防护手套，以防备强酸烧伤。
④药品如有过期和失效不得随意丢弃。
8.1.2绿化
废水处理厂四周可设绿化带，宜种植草坪，不落叶乔木及灌木等，并以其它花草点缀，建园林式工厂.
8.1.3噪声
装置内转动机械不多，主要有风机、水泵等，大多属于低噪音设备，设备本身也应有消音性能，因此不会超过允许的噪声值。
周围又靠近边缘，不存在干扰休息的问题。
8.1.4环境卫生
本工程属于环境友好型，流程中的各种废水及逸出的气体不会对人体造成危害。
8.1.5安全及防治
防跌落入水：
各水池水深均在4.0米以上，虽然本工程设计了护拦，但仍应挂警示牌，尤其是冬季有冰雪的情况下更值得注意。
8.
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