工业污水处理工艺流程.docx
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工业污水处理工艺流程
1项目概述
1.1项目简介
1.1.1工程名称
河南康达制药有限公司原料药扩建项目800m3/d废水处理工程
1.1.2设计单位
北京晓清环保工程有限公司
1.1.3建设地点
项城市产业集聚区
1.1.4工程规模
设计规模为800m3/d
1.1.5建设项目概况
河南康达制药有限公司位于项城市产业集聚区，前身是河南东方制药厂，始建于1992年8月，1993年8月正式投产。
2012年7月，悦康药业集团上海制药有限公司对其资产重组后，组建河南康达制药有限公司。
公司占地面积67亩，拥有固定资产7000万元，职工300人，其中技术人员占职工总数的25%。
现有头孢类无菌原料药、非无菌类原料药、粉针剂、固体制剂等五个GMP认证车间，以生产头孢类无菌原料药为主，具有原料药、粉针剂、片剂、胶囊剂、颗粒剂五大剂型、91个品种（规格）的生产能力，年销售收入3亿元，利税1200万元。
公司为3A级信用单位，在发展规划上，公司将重点扩大头孢类无菌原料药和非无菌原料药生产规模并努力提高技术水平，努力打造成全国规模技术领先的原料药生产基地。
计划五至十年内使企业年销售收入达20亿元，利税1.5亿元。
此项目每年实现年产头孢类中间体312吨、年产头孢曲松钠、头孢噻肟酸等无菌原料药及口服原料药合计约2000吨。
项目完成达产值后将实现年平均销售收入200000万元，正常生产年，年平均销售利润总额30000万元，年平均上交利税约16000万元。
项目全部完成后将最大限度的拉动地区经济增长，推动社会生产力的快速发展。
1.1.6晓清环保集团简介
北京晓清环保集团创立于1988年，20年来，晓清环保在集团总裁韩小清先生的带领下，克服了发展道路上无数艰难险阻，成长为全国著名的环保高科技企业集团。
她集科研、设计、生产制造、安装调试、售后服务五位一体，可以承接污水处理、中水回用、给水处理、废气处理、固体废弃物处理、噪声处理、环境影响评价等各类环保工程及科研设计，现已发展成为中国一流的环保企业。
“技术晓清”是晓清人永恒的追求，晓清技术研发中心近年来研发成功了：
HYS高效中水处理设备、DAT-IAT、SBR水处理技术、HAF复合厌氧反应器、FSBBR流离生物技术、BAF生物过滤器、生活污水生态零排放技术、FSBBR地埋式生活污水处理设备、HAF生物化粪池、高浓度难降解工业废水处理技术，其中DAT-IAT、SBR水处理技术获得国家科技进步二等奖、获全国各类技术奖项几十项。
晓清环保集团在工业废水处理领域获得了骄人的业绩，先后完成了北京民航博物馆等中水处理工程一百多项，生活污水处理工程一百多项，燕京啤酒、青岛啤酒、伊利奶业、蒙牛乳业、百事可乐、富士康电子、昌河汽车、哈药集团、新华制药等几百项全国著名工业企业的废水处理工程。
晓清环保集团依靠“开拓、勤奋、热忱、完美”的企业精神，以客户的需求作为自己的需求，以发展中国的环保事业作为自己的理想。
1.1.7设计废水进水水质
根据业主提供的水质报告，拟定综合废水水质指标如下：
表1-1综合废水进水水质指标表单位：
mg/L（PH除外）
产生废水名称
废水产生量（m3/d）
污染物名称
产生情况（处理前）
排放废水
治理措施
废水排放量（t/a）
浓度（mg/l）
产生量（Kg/d）
工艺废水
100
COD
75000
7500
混合后进厂内污水处理站处理
171600
BOD5
20000
2000
SS
1000
100
NH3-N
300
30
地面冲洗水
70
PH
6~9
--
COD
1500
60
SS
300
12
NH3-N
30
1.2
尾气处理废水
40
COD
8000
240
SS
200
6
初期雨水
20
PH
6~9
--
COD
300
3
SS
600
6
设备清洗废水
290
COD
4000
680
SS
200
34
生活废水
180
COD
300
14.4
59400
SS
200
9.6
NH3-N
30
1.44
1.1.8设计出水水质
废水处理系统出水要求达到《化学合成类制药工业水污染物间接排放标准》（DB41/756-2012）排放B标准要求。
表1-2设计出水水质指标表单位：
mg/L（PH除外）
序号
污染因子
标准限值
1
pH（无量纲）
6~9
2
COD
200
3
BOD
40
4
SS
100
5
NH3-N
35
6
总氮
50
7
总磷
2
8
二氯甲烷
0.3
9
色度（稀释倍数）
50
1.1.9污水处理工艺
工业废水处理工艺流程：
臭气收集
完全混合曝气调节池
1.1.10污染物降解率预测表
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
NH3-N（mg/L）
TN（mg/L）
工艺段排水
75000
20000
300
350
蒸汽预处理
20000.25
5200
80.1
93.45
去除率
73%
74%
73%
73%
曝气调节池
12000.15
3120
80.1
93.45
去除率
40%
40%
0%
0%
混凝沉淀池
11400.1425
2964
80.1
93.45
去除率
5%
5%
0%
0%
混合水质
3500
1000
80
100
ECHAP池
2975.00
900.00
88.00
100.00
去除率
15%
10%
-10%
0%
HAF厌氧池
1190.00
360.00
88.00
100.00
去除率
60%
60%
0%
0%
缺氧/FSBBR反应池
238
43.2
26.4
40
去除率
80%
88%
70%
60%
高级氧化
166.60
30.24
26.40
40.00
去除率
30%
30%
0%
0%
清水池
166.60
30.24
26.40
40.00
出水
200
40
35
50
1.2设计依据和主要基础资料
1.2.1《河南康达制药有限公司原料药扩建项目可行性研究报告》
《河南康达制药有限公司原料药扩建项目环境影响评价报告书》
1.2.2北京晓清环保工程有限公司制药废水处理工程案例
哈药集团制药总厂废水处理工程
苏州中联化学制药有限公司废水处理工程
1.2.3标准及规范
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《城市排水工程规划规范》GB50318-2000
《建筑采光设计标准》GB550019
《建筑照明设计标准》GB50034
《建筑地面设计规范》GB50037
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046
《工业企业总平设计规范》GB50187
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《城市污水处理工程项目建设标准》2001年修订版
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《污染物排放总监测技术规范》HJ/T92
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
《污水泵站设计规程》DBJ08-23-91
《泵站设计规范》GB/T50265
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
《城市污水处理及污染防治技术政策》建城（2000-124号）
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92-93
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《砌体结构设计规范》GB5003-2001
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002
《钢结构设计规范》GB50017-2001
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:
2002
《给水排水工程埋地钢管管道设计规范》CECS141:
2002
《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:
2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《混凝土水池软弱地基处理设计规范》CECS86：
96
《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》GB50032-2003
《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2004
《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》GBJ19-87（2001年版）
《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94
《低压配电设计规范》GB50054-95
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-1997
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《建筑防雷设计规范》GB50057-2000
《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年修订）
《仪表配管、配线设计规定》HG20512
《仪表系统接地设计规定》HG20513
《仪表供电设计规定》HG20509
1.3设计原则
（1）严格遵守国家有关环保法律法规和技术政策，确保各项出水指标均达到排放水质要求；
（2）水处理设备力求简便高效、操作管理方便、占地面积小、造价低廉、运行安全及避免对周围的环境造成污染；
（3）污水处理设施在运行上有较大的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；
（4）结合实际情况，发挥工艺优势，尽量减少投资和占地；
（5）优选品质优良、性能价格比高、售后服务周到的先进设备和仪器，关键仪表设备选用合资或进口产品。
尽可能选择造价低、节能省电、效率高的耐用设备。
（6）在污水处理站的设计中贯彻节能的原则，最大限度地降低污水和污泥的处理成本。
（7）适当放大废水废液管道设计直径，避免堵塞而停产疏通。
（8）总图设计达到美观、合理，同时考虑绿化、道路，配备相应附属设施。
1.4设计范围
本工程设计范围为河南康达制药有限公司工业原料药扩建项目污水处理工程，主要内容：
对污水处理建设方案及污泥处置方案进行细化设计，包括污水、污泥处理构筑物及必要的附属建筑物的工艺、结构、建筑、电气、自控、仪表、暖通及总图等专业设计，设计深度满足初步方案要求。
1.5项城市城市概况
1.5.1城市简介
项城市是河南省直属县，位于河南省东南部，居黄河冲积平原南部，淮河主要支流沙颍河中游。
境辖15个镇6个办事处，行政面积1083平方公里，人口121万（2011年）。
项城市西周分封项子国，汉置项县，后称项城县。
项城市是中国最大的手工鞋生产基地、中国著名的莲花味精所在地，中西部通往长三角最近的水运城市。
2011年荣获“中国最佳投资城市”、“中国十大发展潜力城市”称号。
项城市居黄河冲积平原南部，淮河主要支流沙颍河中游。
地理坐标为东经114°21′—115°40′，北纬33°03′—33°30′。
境域南北长49.5公里，东西宽35.25公里。
西邻上蔡县、商水县，东连沈丘县，北与与淮阳县隔河相望，南与平舆县接壤，东南与安徽临泉县毗临。
1.5.2项城市经济简介
项城市历史上是一个以种植小麦、玉米、豆类、棉花、芝麻等农作物为主的传统农业区，耕地面积116.2万亩，是河南省六个重点扩权县市之一、河南省产粮大县、国家商品粮生产基地、全国平原绿化先进单位、河南省平原绿化高级标准先进单位、河南省国土绿化模范市。
2010年，全市农业生产总值54.9亿元，较上年增长5%。
建成了4万亩小麦和3.2万亩玉米高产示范区。
全市新增旱涝保收田2万亩、除涝面积4.7万亩、有效灌溉面积2.5万亩，改造中低产田2.3万亩。
全市规模养殖场2419个，养殖小区36个。
截止2009年9月底，全市生猪存栏53.3万头，出栏30.59万头，牛存栏5.44万头，出栏1.78万头，羊存栏29.50万只，出栏9.5万只，家禽存栏631.04万只，出栏713.97万只，肉类总产4.24万吨，禽蛋产量17522吨。
项城市工业形成了以味精、皮革、医药、纺织为支柱的工业体系。
全部工业增加值占GDP的比重达58%，规模以上企业133家。
产业集聚区初步形成规模，总规划面积调整为19.6平方公里，已建成区面积10平方公里，已入驻企业78家，其中规模以上企业41家。
目前全市共有“三资”企业24家，拥有进出口经营权企业50家，对外经营权企业2家。
年出口在2000万美元以上，实际利用外资和外贸进出口两项指标均居周口市第一。
2003年，利用外资1865万美元，出口创汇2532万美元。
1.5.3项城市产业集聚区
项城市产业集聚区于2005年6月设立，2007年其产业发展规划已经省发改委批准，2008年10月被正式批准为全省第一批产业集聚区，规划面积调整为13平方公里（其中已建成区3平方公里、发展区5平方公里、控制区5平方公里）。
计划到2015年，入驻企业达到66家，完成投资50亿元，实现工业总产值86亿元。
纺纱年加工能力40万锭，服装2000万套，面粉90万吨，皮革1500万张。
止目前，产业集聚区现有新老企业24家。
新入驻企业9家，累计完成项目投资3.16亿元。
有12家企业从2008年元月开始享受省优惠电价;2008年23家企业实现工业总产值29.8亿元，利税1.92亿元。
2009年，中小企业标准化厂房建设是全市重点工程。
一期占地200亩，总投资7500万元。
建筑面积10万平方米。
以纺织服装为主导产业。
市政府鼓励各乡镇、办事处在产业集聚区建一套不少于5000平方米的标准化厂房及配套设施。
以利引导中小企业入驻，加快项目集聚。
1.5.4自然条件
（1）气候
项城市地处黄淮平原，地势西北偏高，东南倾斜。
海拔34—37米，局部最高海拔45米。
项城市位于亚热带季风气候向暖温带季风气候过渡区，亚热带/暖温带季风气候特征都较明显。
气候冷暖适中，四季分明，兼有南北之长。
高温期与多雨期一致，能满足南北方动植物的生长繁衍需要。
光能太阳辐射年总量平均每平方米为116.702千卡，有效光辐射量每平方厘米为57.13千卡，年平均日照时数2158小时。
年平均温度为14.70C。
历年平均初霜日在11月1日，最早出现在10月15日；历年平均终霜日在3月31日，最晚出现在4月18日。
平均无霜期为219天，最长年份为262天，最短年份公179天。
无霜期80%，保证率为210天。
由于受季风环流的影响，一般而言，冬季盛行偏北的冬季季风，夏季盛行偏南的夏季季风。
全年平均以偏北风最多。
年平均风速3.1-3.6米/秒。
项城年平均降雨量为960-1070毫米，特旱年500-560毫米，长江流域梅雨期对项城有着明显的影响，每年暑期或夏秋之交都会有近2个月的连续阴雨期。
（2）资源
①水资源
项城市共有地表水1.49亿立方米，地下水2.07亿立方米，过境水209亿立方米，水资源总量212.56亿立方米，常年可利用量2.04亿立方米，实际利用量1.61亿立方米。
地下水老于埋藏深度，一般3—5米。
项城大部分地下水属钙镁型水质，矿化度低于0.013克/升，PH值一般在7-8.5之间，适宜于人畜用水和农田灌溉。
②生物资源
项城市农作物主要有小麦、玉米、豆类、高粱、薯类、芝麻、棉花、烟叶等30多种。
水生物有藕、菱、蒲、苇、浮萍等10余种。
林木树种主要有杨、柳、椿、楝、榆、槐、泡桐、苹果、梨、桃、枣、柿、杏、李、梅等50余种，此外还有淡竹、杞柳、紫穗、白蜡条等经济林和小灌木。
项城的家畜家禽主要有牛、马、驴、骡、猪、羊、兔、鸡、鸭、鹅等，成以槐山羊和黄牛生产最为著名，是全国主要产区之一。
鱼类以鲢、鲤、鲫为主，此外还有野鸡、野鸭、白鹭、黄鼠狼、刺猬、野兔、蛇等益鸟益兽、微生物。
（3）地形地貌
项城市地处古生代以后的黄淮冲积平原的过渡带，西依秦岭余脉，故而西北偏高，东南倾斜。
域内地势平坦低洼，古有“泽国”之称。
海拔34－37米，局部最高海拔45米。
由于长时期河流的交互沉积，及历次黄河南泛冲积的影响，地面形成“岗洼相间”、“坡洼多，岗埠少”的特点，域内有大小坡洼126个，呈大平小不平微地貌特征。
（4）工程地质
项城市为第四纪全新统（Q4）松散沉积物所覆盖，岩性主要是粘土、亚粘土、亚沙土，局部含有钙质结构。
地表15米内为黄河冲积层，属中压缩地层，无不良地质现象，地耐力一般为12吨/平方米。
2厂址、建设规模和处理程度
2.1原则及依据
污水处理厂厂址的选择，既要服从城市总体规划和城市远期发展，同时又要兼顾考虑建厂条件、建设投资、社会影响、生态环境影响等方面的因素，既做到合理布局，同时还考虑到配套管线的近远期结合，以便于实施。
确定厂址的主要原则有：
（1）与采用的污水处理工艺相适应；
（2）少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离；
（3）厂址位于集中给水水源下游，且应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和季节主导风向的下风向；
（4）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户相靠近，以便于运输。
当处理水排放时，则应靠近收纳水体；
（5）要充分利用地形，如有条件可选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少工程土方量；
（6）有良好的工程地质条件及方便的交通、运输、水电条件；
（7）厂址不应设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁，厂址应尽量设在地形条件较好的地方；
（8）厂址的选择应考虑远期发展的可能性，又扩建的余地。
2.2厂址选择
根据建设方提供的有关资料显示，项目选址地交通发达，物流便捷，社会经济条件良好，人力资源丰富，规划合理。
气候适宜，地质情况良好，基础设施基本满足生产所需，周边环境能够满足项目建设并符合GMP对制药企业的选址要求，项目选址基本合理。
2.3建设规模
规模的核算主要是依据生产企业的生产规模、生活污水等参数确定，结合相关规划，设计废水量规模如下：
表2-1设计废水量规模表
工艺废水
（m3/d）
设备清洗废水
（m3/d）
地面冲洗废水
（m3/d）
工艺尾气处理废水
（m3/d）
生活污水
（m3/d）
不可预见废水（m3/d）
废水总量（m3/d）
100
290
70
40
180
20
700
注：
1、每年生产天数平均按330天计。
2、不可预见费水量按排水量的3%计。
根据预测近期废水量约700m3/d，取日变化系数Kz=1.15，设计处理规模为800m3/d。
2.4生产产品简介
本项目主要为半合成头孢菌素，头孢哌酮钠（含头孢哌酮酸），头孢噻肟钠（含头孢噻肟酸），头孢他啶均为无菌原料药，头孢拉啶与头孢氨苄为口服原料药。
另附加兰索拉唑（胃药）与阿德福韦酯（抗肝炎药）两个小品种。
2.4.1头孢酮钠
头孢哌酮钠是第二代包合成头孢菌素，以7-ACT头孢母体为原料，分别在3位乙酰基、7位胺基以及2位羧基分三步合成而得。
图17-ACT分子结构及位置标号
第一步：
7-ACS在BF3作用下3位脱乙酰化而后与甲硫四氮唑缩合生成7-ACT。
第二步：
7-ACT7位上胺基与HO-EPCP酰氯进行酰化反应（缩合反应），生成头孢哌酮酸。
第三步：
头孢哌酮酸的2位上羧基在碳酸氢钠的作用下生成钠盐，使之溶于水而药用，钠盐在丙酮作用下析出晶体。
2.4.2头孢噻肟钠
头孢噻肟钠也以7ACA头孢母体为原料，分别在7位氨基与2位羧基分两步化学过程而合成。
第一步7ACA7位上氨基经AE活性酯进行酯化而缩合成头孢噻肟酸。
第二步头孢噻肟酸2位上羧基由醋酸钠成盐而成钠盐，并由丙酮析晶而成头孢噻肟钠。
2.4.3头孢拉丁与头孢氨苄
头孢拉丁与头孢氨苄均以同样起始原料7ADCA分别与双氢苯甘氨酸或苯甘氨酸在7位氨基上缩合而分别生成。
7ADCA结构及位置标号如右：
2.4.4头孢他啶
头孢他啶是以7-ACA头孢母体为原料，7-ACA的3位乙酰基在三甲基碘硅烷作用下消除，而与吡啶缩合，生产7-PYCA,这是第一步。
第二步7-PYCA的7位上氨基与AE-活性酯发生酯酰化反应而缩合，其AE-活性酯上的叔丁基酯用对甲苯磺酸水解，形成头孢他啶五水化合物。
为精制使五水化合物在盐酸中成二盐酸盐，在丙酮中析出，稳定而优质。
第三步仅是碱溶解酸中和而成头孢他啶五水物无菌粉。
2.4.5兰索拉唑
兰索拉唑是继奥美拉唑之后，第二个上市的质子泵抑制剂，是新型抑制胃酸分泌的药物。
其生产由兰索氯代物与2-巯基苯并咪唑缩合成缩合物，再经双氧水氧化，转晶精制而得。
2.4.6阿德福韦酯
阿德福韦酯全称9-[2-（双三甲基乙酰氧甲基）-甲氧磷酸乙基]腺嘌呤，分子式：
C20H32N5O8P，分子量：
501.48。
阿德福韦酯用于治疗乙型肝炎病毒活动复制和血清氨基酸转接酶持续升高的肝功能代偿的成年慢性乙型肝炎患者。
其合成由乙酯物为起始原料，经过乙酰化保护氨基，其乙酯基硅烷化而成酰化物，酰化物与叔戊酸氯甲酯（特戊酸氯甲酯）发生酯交换，而成特戊酸甲酯物，进一步在双氧水和氢氧化锂作用下发生酰胺水解，脱去乙酰保护基而成阿德福韦酯。
3工艺方案论述
3.1水质特点分析
制药工业废水主要包括工艺段废水、地面冲洗水、尾气处理废水、设备清洗废水、生活杂用水等废水。
根据项目生产产品的生产工艺介绍可以确定，此项目工艺段废水中含会有较多的环状有机物及大分子污染物质，而且废水是间歇性排放，所以考虑单独设置预处理，降低废水中有毒有害物质浓度，为后端综合废水采用生化处理提供基础条件。
经过预处理后的工艺段废水与其他几股废水混合，废水的生化性仍较低，需要增设提高生化性的处理工艺单元。
针对制药废水生化性差，污染物质浓度高等特点，要采用低负荷、大容量的生物处理，才可以实现处理系统的稳定运行。
废水混合后氨氮和总氮的含量不能达到排放标准，需要利用微生物的硝化反硝化反应将废水中的NH3-N、TN去除。
3.2工艺选择原则
（1）本项目的进水为制药企业的废水，水质成分复杂，达到本厂要求的排放标准处理就非常大，投资相应增高，因此在处理工艺上需要更加全面的考虑。
（2）混合废水水质复杂，可生化性差，需强化预处理降低后续处理难度。
（3）部分难降解的物质的处理难度高，增加其他强化处理手段确保稳定达标。
在本项目的进水中由于工艺废水部分有机物含量很高，且很难生物降解，但该部分数量比较少，因此需要设置其他强化预处理部分作为稳定达标的手段，以保障出水的稳定达标。
3.3废水处理工艺选择
根据废水特点及处理出水要求，该废水处理工艺采用“物化+生化”处理工艺。
废水SS较高，SS粘附于生物膜表面，阻断废水与生物膜的接触，是生化去除效率下降；生产过程中产生的中间产物等也不易生化，因此该废水必须采用必要的预处理，尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物及有毒有害物质的含量，在进行生化处理，确保生化处理的正常运行，方案中选择了“曝气调节池+混凝沉淀池”的预处理工艺。
其中曝气调节池中回流了后端生化系统的生化污泥，尽可以多的将废水中环状及大分子有机物吸附沉淀下来，通过混凝沉淀去除。
污水处理技术中，生
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