承德颈复康细化方案41.docx

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承德颈复康细化方案41

承德颈复康药业集团废水处理设施改造

技术方案

华北制药集团环境保护研究所

二○一三年一月

第一章项目概况

承德颈复康药业集团公司由承德颈复康医药投资公司、中国药材集团公司、上海复星医药集团，三方股东组成。

集团公司除本部外，旗下还拥有赤峰丹龙药业公司（丹龙医药公司）、赤峰颈复康药业有限公司、承德颈复康医药有限公司、承德天和医药有限公司、赤峰荣兴堂药材公司等多家基础良好的工商业医药企业，已经形成了中草药种植、中成药研发、生产、销售一体化模式。

公司主要产品为中药颈复康颗粒、腰痛宁胶囊、复方石韦片、清宫长春胶囊等。

日排水量平均约700m3，最大流量达到800m3，混合废水COD浓度平均约4000mg/l，目前有一套废水处理设施，但随着企业的发展，处理能力显现不足，不能实现达标排放，根据环保管理部门的要求，必须尽快对其废水处理设施进行改造和扩建。

第二章改造依据

1改造原则

·贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准。

·根据院区规划，充分考虑分期实施的原则。

·根据生产污水水质及排放限值要求，选用适合进水特点且成熟、稳定的污水处理工艺，以期达到低能耗、低运行费、低基建费、少占地、管理方便、运行稳定的目的。

·污水处理设置必要的监控仪表，使污水处理过程能在受控条件下进行。

选用监控仪表能运行稳定，维修方便，操作准确。

·污水处理专用设备，选用质量好、价格低、效率高的设备，减少维修工作量，增强运行的稳定性，并尽量选用国产设备。

·节约水资源，保进污水资源化，充分考虑污水回用的可行性。

2采用的主要规范及标准

·《室外排水设计规范》（GB50014－2006）

·《室外给水设计规范》（GB50013－2006）

·《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）

·《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18－86）

·《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年版）

·《污水综合排放标准》（GB8978－1996）

·《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》（CJJ31－89）

3其它标准

·甲方提供的项目资料。

·颈复康公司与承德市污水处理有限责任公司签订的进水水质协议标准

·主要污染物排放指标：

COD≤400mg/l，BOD5≤200mg/l，SS≤250mg/l,NH3-N≤50mg/l，pH6~9等。

第三章废水来源及特点

1废水主要来源

该公司以中草药为原料，通过加工生产中成药。

生产流程如图1所示。

废水包括生产过程中的洗涤水、药汁流失、药物品种变更冲洗生产设备水及清洁用水。

颈复康颗粒剂：

前处理→水提→浓缩→喷雾干燥→制粒→包装

腰痛宁胶囊：

前处理→混合→制粒→胶囊灌封→铝塑包装

图1　生产工艺流程图

2废水特点

废水为中药生产过程中排放的综合废水。

废水中的污染物主要是从药材中煎煮出的各种成分，主要包括糖类、蒽醌、木质素、生物碱、鞣质、蛋白质、色素及它们的水解产物。

由于每种中草药的有机成分复杂，生产过程又多为间歇式操作，所以废水浓度较高，混合废水COD浓度平均在4000mg/l，有时能够达到10000mg/l，废水pH在6.5-8.5，水质水量变化较大，日排水量在400-800吨范围内波动，考虑到企业生产及排水特点，为保证处理效果留有余地，本方案设计处理规模为800吨/日。

第四章废水处理设施改造方案的确定

1基本工艺路线确定

本工程对废水的治理以“以新带老、统一治理”为原则，将原有处理系统改造，建设统一的污水处理装置，使废水全部达标排放。

废水经厂区废水处理站处理后排至城市污水管网，项目出水要求为主要指标COD<400mg/L，pH6~9。

本项目主要污染指标为CODcr，废水的可生化性能较好。

根据废水水质、现有设施处理及排放情况，并经同类企业污水治理情况类比，选用“混凝沉淀—厌氧—好氧接触氧化处理”为主要工艺路线。

改造和新建废水处理设施均按此路线进行设计。

对于浓度较高的中药废水，不溶性和大分子胶体有机物占有一定比重，混凝沉淀通过絮凝剂投入形成的絮体，可以去除废水中绝大部分不溶性有机物和部分胶体以及溶解状态的有机物，有效降低后续生化处理的负荷；去除中药废水中溶解性污染物相对经济的工艺以厌氧为主，厌氧工艺相对来讲废水处理过程的能耗较少，而且还能产生沼气，可以利用；一般情况下，厌氧的处理负荷也较高，从而相对于好氧工艺装置的容积较小，占地和投资相对较少。

因此，对于此废水，应以厌氧工艺作为去除污染物的主要手段，COD的去除率可以达到70%以上，但厌氧出水不能直接达标，剩余的污染物需通过好氧工艺进一步去除。

经过厌氧处理后的废水，在好氧接触氧化段处理效率高于70%。

原有处理设施采用的厌氧好氧处理工艺，其装置经改造后与新建设施并联运行。

2改造初步思路

根据上述基本工艺路线和废水处理设施现状以及可利用占地情况。

提出以下初步思路：

①利用目前下水道收集污水池、集水池（收集3、4、5车间和研发中心废水）、集水池（现有组合池西北角）和调节池组成废水收集、调节系统，在前2个水池前设置格栅，将后2个水池底部联通，将原设在组合池西北角集水池内的提升泵移至调节池东南角，并适当加大泵流量以保证回流部分废水至前集水池，加强混合调节效果。

②将原配水池改造为竖流沉淀池，上层添加大孔径斜板，同时配备絮凝剂、助凝剂加药设备，强化废水中不溶性和胶体有机物的沉淀分离效果。

③经混凝沉淀的废水，泵提升进入后续生化处理系统，该系统分为经改造的原有处理设施和新建处理设施，两部分并联运行，处理能力分别按300吨/日、500吨/日考虑。

④原有处理设施改造主要针对其不尽合理的部分进行完善，对运行多年的设备如曝气软管、填料等进行大修或更换，增加必要的设备如水下搅拌等，尽量充分挖掘原有设施的处理能力。

具体改造措施另行阐述。

⑤扩建设施基本与原有设施从流程、平面安排等各方面协调一致，充分利用有限的可供利用的占地，建设相应处理能力的设施。

⑥本着“以新带老”的原则，补充完善原有系统缺乏污泥收集浓缩功能设施的缺陷，另外从安全环保角度考虑，厌氧产生的沼气应有合理合法的出路，建议上马沼气地面火炬将其燃烧掉。

第五章废水处理工艺及工艺参数

1处理设施设计规模

根据甲方提供的资料及要求，确定项目的设计废水处理量为800m3/d，COD平均浓度4000mg/l，按上述改造扩建思路，改造后原有设施的处理能力为300m3/d，新建废水处理设施的设计规模为500m3/d，COD处理总量为3200kg/d。

2排放标准

本项目出水要求为COD≤400mg/l，BOD5≤200mg/l，SS≤250mg/l,NH3-N≤50mg/l，pH6~9等。

3工艺流程

综合废水经格栅进入集水池，集水池底部与调节池联通，调节池安装水下搅拌进行废水混合，设潜汚泵提升调节池废水进入后续混凝沉淀池，同时部分废水回流至集水池以加强均质、混合、调节功能。

废水经混凝沉淀处理后，废水中所含悬浮物和胶体有机物初步截流，出水自流入配水池，底部污泥排入污泥浓缩池。

经配水池潜汚泵提升入原有厌氧池和新建厌氧装置。

新建厌氧装置采用新型高效厌氧复合床反应器（简称UBF），它是在上流式厌氧污泥床反应器（UASB）基础上进一步改进而来，具有运行稳定、操作管理简便等特点。

厌氧处理出水分别进入相对应的一沉池，沉淀的厌氧污泥泵提回流至厌氧反应器，出水进入好氧接触氧化系统，生物接触氧化池在填料下直接布气，生物膜受到气流的搅动，好氧微生物能够保持较高的活性，进一步对废水中有机物进行生物降解，生物接触氧化出水经二沉池达标排放，二沉池污泥部分回流至接触氧化池进水端，部分排放至污泥浓缩池。

剩余污泥经浓缩、带式压滤机脱水后外运，污泥浓缩池排放的污水经下水道、污水池进入废水处理系统处理。

废水处理工艺流程见图2。

PAM

PAC

污泥回流

一沉池

厌氧反应器

达标排放

.

排泥

污泥回流

PAM

图2废水处理工艺流程图

4预计效果

表5.1预计处理效果表

指标

工段

COD（mg/L）

BOD（mg/L）

SS（mg/L）

混凝沉淀池

进水

4000

2000

1000

出水

3600

1800

300

去除率

10%

10%

70%

厌氧反应器+一沉池

进水

3600

1800

300

出水

1080

360

150

去除率

70%

80%

50%

接触氧化池+二沉池

进水

1080

360

150

出水

324

72

60

去除率

70%

80%

60%

总去除率

≥91.9%

≥96.4%

≥94%

5各单元工艺参数

⑴废水收集调节单元

主要利用原有污水池、收集3、4、5车间和研发中心废水的集水池以及现有组合池西北角的集水池、调节池，总有效容积约400立方米，水力停留时间约12小时。

增设机械搅拌，在调节池东南角配置流量50m3/h潜水泵2台（干式备用1台），保证约10m3/h流量回流至北侧集水池，以加强混合调节作用。

新增主要设备：

◆机械格栅1台

型号：

HG600

◆污水提升泵2台干备1台

流量：

50m³/h

扬程：

20m

◆水下搅拌器1台

规格：

D260

⑵混凝沉淀池

利用原配水池位置，改造为竖流结构的混凝沉淀池1座，尺寸为4×4×4.5米，可采用钢结构结合防腐，配套管式搅拌器和絮凝剂、助凝剂加药设施各1套。

沉淀池表面负荷为1.8m3/m2·h，有效沉淀时间约1.4小时。

新增主要设备：

◆絮凝剂加药装置1套

加药能力：

0～100L/h

◆助凝剂加药装置1套

加药能力：

0～100L/h

◆排泥泵1台

流量：

15m³/h

扬程：

20m

⑶生化处理系统

生化处理系统包括改造原有设施和新建设施两部分。

①改造原有设施

包括原有HUSB、一沉池、好氧接触氧化池、二沉池，处理水量最大为300吨/日，COD处理总量最大为1080kg/d。

a：

厌氧反应器HUSB，需要对其布水均匀程度进行改善，通过在一沉池设置独立的污泥回流泵，回流污泥也进入其布水管道，加大其穿孔管的出口流速，一定程度上可以改善布水状况，如仍不能满足要求，则需要对其布水结构进行彻底改造；

b：

缺氧池和预曝气池取消穿孔管曝气搅拌，而均通过设置机械搅拌实现泥水混合，防止污泥沉积，形成死区。

c：

厌氧池设置内循环泵，一用一备，保证布水系统的出水流速，确保布水均匀同时降低进水负荷，提高厌氧池的处理效果；

d：

一沉池设置独立的污泥回流泵，连续运行，一用一备，确保厌氧污泥能够从末端回到开始部分，在厌氧系统内部循环往复，发挥作用；

e：

好氧接触氧化需要更换曝气软管和填料，更换时可根据软管安装密度情况，适当增加管数以保证供气量；

f：

二沉池污泥连续回流至接触氧化进水端，取消与一沉池的管道连接，为加强泥水分离效果，必要时可增加斜板填料。

g：

原生物滤池实际上只是起过滤作用，如无反冲洗设施，时间长了作用就没有了，因此二沉池出水不进该池而直接排放，将该池改造为污泥间歇浓缩池，收集混凝沉淀池、一沉池、二沉池外排污泥，最终提升至压滤机压榨。

经上述改造后各单元参数如下：

厌氧设施总池容245立方米，水力停留时间19.6小时，进水容积负荷3.1kgCOD/m3·d，COD去除率70%，去除容积负荷约2.2kgCOD/m3·d。

原有厌氧池分四根进水管，现设计还采用原有套管，布水主管DN80，布水支管DN40，支管设Φ10出水口80个，污水出水流速为0.55m/s，为保证配水均匀，需设置内循环泵，循环比300%。

一沉池表面负荷为0.5m3/m2·h，有效沉淀时间约4小时。

好氧接触氧化池水力停留时间45小时，进水容积负荷0.49kgCOD/m3·d，COD去除率70%，去除容积负荷约0.34kgCOD/m3·d。

二沉池表面负荷为0.5m3/m2·h，有效沉淀时间约3.6小时。

鼓风机根据需要增加供风量至10.48立方米/分钟，可考虑按现有型号增加1台，形成2用1备格局。

风管经清理后可暂时不更换，接触氧化池内曝气软管采用开缝长为5毫米的型号，总长度需约170米。

新增主要设备：

◆厌氧污泥回流泵1台

流量：

20m³/h

扬程：

15m

◆水下搅拌器2台

规格：

D260

◆曝气软管1批

规格：

φ65

◆组合填料1批

规格：

ZV150-80

◆鼓风机1台

与原有配套

②新建设施

新建设施与原有生化处理设施并联运行，处理水量最大为500m3/d，COD处理总量最大为1838kg/d，工艺基本相同，但厌氧处理装置采用更为成熟、有效的厌氧复合床反应器（UBF），好氧接触氧化池结构更为合理。

限于占地很有限，考虑尽量节省占地，将池深适当加大。

具体设计参数如下：

厌氧反应器有效池容470立方米，有效深度6.7米，平面尺寸10×7米，水力停留时间22.4小时，进水容积负荷3.83kgCOD/m3·d，COD去除率70%，去除容积负荷约2.68kgCOD/m3·d。

采用单管单点压力布水，避免穿孔管布水因堵塞而导致的布水不均、形成死区等问题。

厌氧沉淀池表面负荷为0.84m3/m2·h，有效沉淀时间约5.4小时。

好氧接触氧化池有效池容874.35立方米，水力停留时间41.6小时，进水容积负荷0.62kgCOD/m3·d，COD去除率70%，去除容积负荷约0.43kgCOD/m3·d。

二沉池表面负荷为0.50m3/m2·h，有效沉淀时间约9.1小时。

因原系统无污泥浓缩设施，需要补充完善，可考虑利用原生物滤池改造，利用其容积约52.5m3改造有效容积约35m3污泥间歇浓缩池，浓缩时间约24小时，可满足工艺需要。

原有污泥脱水机基本够用，需扩建鼓风机房，内设16.13m3/min，68.7kpa风压鼓风机2台，1用1备。

可以考虑将原值班室改造，必要时新建值班室和化验室。

新增主要设备：

◆厌氧循环泵2台KQL80/250-3/4一用一备

流量：

20m³/h

扬程：

20m

◆弹性立体填料1批

型号：

YDT150-60

◆三相分离器1批

满足工艺需要

◆地面火炬1套

◆水封、阻火器1套

◆厌氧回流泵2台KQL80/250-3/4一用一备

流量：

15m³/h

扬程：

20m

◆好氧组合填料1批

规格：

ZV150-80

◆填料支架1批

槽钢、圆钢防腐

◆曝气软管1批

规格：

Φ65

◆鼓风机2台一用一备

流量：

16.13m³/min

风压：

7mH2O

◆好氧污泥回流泵2台一用一备

流量：

20m³/h

扬程：

15m

第六章平面布置

限于可用占地面积很小，且尽量保持原有环绕道路的完整以满足消防和安全管理的要求，同时尽量充分利用原有设施并与之协调一致，新建建、构筑物布置考虑如下：

⑴将原构筑物东侧的道路东移，利用东移后道路与现有构筑物（管沟）之间的空当建设新建的水池，由于面积有限，只能尽量将不同功能的水池合建并向空间发展，组合水池中最南端的厌氧池水深6.8米，中间的好氧池水深5.8米；

⑵新建水池池底标高-3.5米，高于现有组合水池底近1米，避免施工时对现有水池地基的扰动，新建水池池顶高于地面3-4米，基本是一层建筑物的高度，将西侧污水站内设施遮挡住，再将东侧池壁适当绿化，有利于厂区形象；

⑶新建水池紧邻现有管沟，设备和管道安装可以充分利用管沟，与现有方式保持一致，且将管道设备隐蔽布置，既美观又有利于冬季保温防冻；

⑷新旧构筑物仅间隔管沟相邻，浑然一体，协调一致，便于管理，且新建水池高程相对较高，将来如有必要，可以实现两个好氧系统的串联衔接；

⑸现有值班室夹在鼓风机房和污泥脱水机房之间，工作环境太差，且化验条件难以满足扩建后的要求，而扩建需新增鼓风机房，建议将原值班室改造为鼓风机房与原鼓风机房合并管理，新建值班室和化验室，当然如有其它现有就近建筑物可以解决此问题，可以不建；

⑹将原配水池改造为混凝沉淀池，将原生物滤池改造为污泥浓缩池，将改造所增加的一沉池回泥泵和打泥泵均可设置在管沟内，但应加强管沟的通风，防止硫化氢中毒，确保安全；

⑺用于处置沼气的地面火炬及其配套装置，按照规范，在西南侧适当位置安排。

根据以上考虑，初步确定平面布置见附图1。

第七章电器及控制

1设计依据

⑴《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94

⑵《低压配电设计规范》GB50054－95

⑶《供配电系统设计规范》GB50052－95

⑷《电力工程电缆设计规范》GB50217－94

⑸《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062－92

⑹《工业企业照明设计标准》GB50034－92

⑺《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65－83

⑻《电气装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63－90

⑼《仪表供电设计规定》HG20509－92

⑽《仪表系统接地设计规定》HG20513－92

2设计范围

⑴电气设计内容有：

供配电设计、电气控制设计、导线敷设设计及接地设计。

⑵供电电源

为保证污水处理站电气系统的连续、可靠运行，污水处理站仍按0.4kV双电源供电设计，需提供3相4线制380V双回路电源。

⑶负荷计算

全站用电负荷为工业动力负荷，主要动力设备负荷为风机和泵类负荷。

本污水站的装机功率为165.45kW，实际使用功率为95.45kW。

⑷电器设备选型

设备选择是一项非常重要的工作，应以先进、可靠、适用的原则来选择设备，同时也应注意经济上的合理性。

本工程低压配电柜采用组合式固定分隔柜，该柜结构紧凑，强度高，组柜灵活简单，使用维护简便、安全、可靠，美观大方，档次较高。

⑸控制与保护

①由于泵站单机容量均较小，故均直接起动，新增两台大功率风机采用变频器启动；

②采用技术先进、安全可靠的控制方式，实现站内各用电设备的现场就地控制；

③低压配电采用常规保护器件（如断路器、熔断器、热继电器等）进行保护。

⑹接地

全站低压配电系统接地形式采用TN-S系统。

⑺电缆敷设

低压配线采用YJV-0.6/1kV系列电缆，户内电缆以在电缆沟及托盘内敷设为主，户内导线则需根据具体情况在施工图设计时确定。

3新增用电设备及说明

废水处理设施改造扩建新增的用电设备详见下表。

表7.1新增用电设备一览表

设备名称

规格型号

单位

数量

单台功率

总功率

计算

功率

备注

潜污泵

WQ40-12-3

台

2

3

6

3

1用1备

改造

潜污泵

WQ50-27-7.5

台

2

7.5

15

7.5

1用1备

回转格栅

台

2

1.5

3.0

3.0

利旧1台

水下搅拌

D260

台

3

1.5

4.5

4.5

污泥回流泵

50WL20-15-1.5

台

2

1.5

3

1.5

2用1备

打泥泵

50WL20-15-1.5

台

1

1.5

1.5

1.5

鼓风机

SSR100

台

3

11

33

22

利旧2台

混凝剂加药系统

套

1

2.2

2.2

2.2

打泥泵

50WL15-30-4

台

2

4

8

4

1用1备

厌氧内循环泵

KQL80/250-3/4

台

2

3

6

3

1用1备

新建

厌氧污泥回流泵

KQL80/250-3/4

台

1

3

3

3

风机

SSR150

台

2

30

60

30

1用1备

地面火炬

套

1

2.2

2.2

2.2

污泥回流泵

50WL25-18-3

台

2

3

6.0

3.0

1用1备

合计

4控制工艺

⑴风机控制

风机采用变频器控制，对于新增的两台30kW的风机采用一台变频器控制两台风机，并且要求实现时间切换，当一台风机运行一段时间之后切换另一台风，目的使风机轮流使用。

⑵水泵控制

污泥浓缩池提升泵采用液位联锁，设定液位值，液位值低于设定值时停泵，使泵工作在设定液位值之上，避免液位过低导致泵体损坏。

第八章监测分析

1监测项目

废水处理设施设专职化验分析室，主要监测项目和监测点为：

⑴调节池：

COD、PH

⑵混凝沉淀池：

出水COD、SS

⑶厌氧池+一沉池：

COD、TVA、碱度、PH、SS

⑷好氧曝气池：

DO、PH、MLSS（SV30）

⑸沉淀池：

COD、PH、SS、NH3-N

2检测方法

⑴COD测定

COD测定采用国家标准方法《重铬酸盐法》GB11914-89

⑵溶解氧

溶解氧采用便携式溶解氧测定仪

⑶SS

采用分析天平、烘箱测定，方法参照国家标准方法《重量法》GB11901-1989

⑷NH3-N

测定方法参照国家标准方法《纳氏试剂比色法》（HJ535-2009）

⑸碱度

测定方法参照国家标准方法总碱度的测定《容量法》

第九章主要设备及构筑物

主要构筑物详见下表：

表9.1新建及改造构筑物一览表

序号

名称

尺寸

备注

1

调节池

11×4×4.7

原有集水池、调节池改造

2

配水池

4×4×4.7

原配水池改造

3

厌氧池

8×5×4.7

原有改造

4

混凝沉淀池

6×5×4.7

原缺氧池、预曝池改造

5

一沉池

5.5×5×4.7

原有改造

6

好氧池

20×6×4.7+11.5×5×4.7

原有

7

二沉池

5×5×4.7

原有改造

8

污泥浓缩池

3×5×4.7

原生物滤池改造

9

新建厌氧池

10×7×7.5

新建

10

新建厌氧沉淀池

5×5×6.5

新建

11

新建接触氧化池

（10.3×10+5×5+6.5×3.5）×6.5

新建

12

新建二沉池

6.5×6.5×6.5

新建

13

化验室、值班室

9×4.5

新建

14

鼓风机房

7×6

原风机房、值班室改造

新增主要设备和材料详见下表：

表9.2新增主要设备和材料一览表

序号

设备名称

主要性能参数

单位

数量

厂家

备注

一

调节池

原调节池、集水池

1

机械格栅

HG-600

台

1

万德斯

2

污水提升泵

Q=50m3/h，H=20m，3kw

台

2

南蓝

干备1台

3

水下搅拌器

D260

台

1

万德斯

二

混凝沉淀池

原配水池

1

絮凝剂加药装置

加药能力0-100L/h

套

1

万德斯

2

助凝剂加药装置

加药能力0-100L/h

套

1

万德斯

3

管道混合器

DN80

台

1

万德斯

4

斜板填料

聚丙烯φ80

m2

20

万德斯

5

排泥泵

Q=15m3/h，H=20m，3kw

台

1

南蓝

6

中心导流器

碳钢防腐400

台

1

万德斯

三

厌氧反应器HUSB

1

布水系统

出口流速2m/s

套

1

万德斯

2

厌氧污泥回流泵

Q=20m³/h，H=15m，1.5kW

台

2

南蓝

一用一备

四

缺氧、预