抗生素生产废水技术方案.docx
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抗生素生产废水技术方案
湖南康寿药业有限公司
污水处理工程
天津威远环保技术有限公司
目录
第一章概述1
1.1建筑项目基本情况1
1.2工程范围1
1.3设计要求1
第二章设计基础2
2.1设计依据和设计原则2
1.1.1设计依据2
1.1.2设计原则2
2.2设计水量及水质2
2.3处理标准4
第三章工艺设计5
3.1废水处理工艺选择的原则5
3.2工艺流程的确定5
3.3处理工艺流程图6
3.3.1污水处理工艺流程6
3.3.2污泥处理工艺流程6
3.4工艺流程说明6
3.4.1调节池6
3.4.2混凝沉淀6
3.4.3事故池400m36
3.4.4流化床式内电解催化氧化7
3.4.5双氧水氧化7
3.4.6PH调节7
3.4.7吹脱系统7
3.4.8沉淀7
3.4.9水解酸化7
3.4.10UBF反应器7
3.4.11生物接触氧化池8
3.4.12混凝反应9
3.4.13二沉10
3.4.14氧化塘10
3.4.15污泥浓缩池10
3.5工艺流程特点10
第四章污水处理站设计11
4.1主要构筑物设计参数11
4.2.1事故池（1座）11
4.2.2调节池（1座）11
4.2.3混凝沉淀池（1座）11
4.2.4流化床式内电解催化氧化系统11
4.2.5双氧水氧化池（1座）12
4.2.6PH调节池（1座）12
4.2.7吹脱系统（1座）12
4.2.8沉淀池（1座）12
4.2.9水解酸化池（1座）12
4.2.10UBF反应器（1座）12
4.2.11生物接触氧化池（4座）13
4.2.12混凝反应池（1座，分三格）13
4.2.13二沉池（1座）13
4.2.14氧化塘（1座）13
4.2.15污泥浓缩池（1座）13
4.2.16设备机房（1座）13
4.4建筑设计14
4.4.1设计依据及主要技术规范14
4.4.2设计标准14
4.5电气设计14
4.5.1设计标准及规范14
4.5.2用电负荷15
4.6自控设计15
4.6.1设计依据及主要技术规范15
4.6.2设计原则15
4.6.3设计范围15
4.6.4系统组成15
4.7总平面设计16
4.7.1总图布置原则16
4.7.2总平面设计16
第五章劳动定员及生产管理17
5.1劳动定员17
5.2生产管理17
第六章投资估算18
6.1估算编制说明18
6.1.1编制依据和计算原则18
6.1.2工程规模及总投资18
6.2工程设备投资（A）18
6.3工程土建投资（B）20
6.4总投资估算20
第七章经济指标及效益分析21
7.1经济效益21
处理成本分析21
7.2环境效益21
7.3社会效益21
第八章安装调试及服务承诺22
8.1安装调试22
8.2工程承包服务承诺22
8.2.1工程质量保证22
8.2.2故障处理22
8.2.3跟踪服务22
第一章概述
1.1建筑项目基本情况
湖南康寿药业有限公司是头孢地尼等产品专业生产加工的私营有限责任公司，年产50吨头孢克肟、20吨头孢地尼、10吨盐酸头孢卡品酯、50吨甲磺酸帕珠沙星、10吨盐酸莫西沙星、100吨盐酸氨溴素原料药（GMP），公司总部设在湖南南昌，湖南康寿药业有限公司拥有完整、科学的质量管理体系。
湖南康寿药业有限公司实行“三同时”制度，本着以人为本、减少污染和对环境负责的态度委托我公司对贵公司的生产废水进行处理，我公司拟订以下方案。
1.2工程范围
本工程范围包括生产废水处理系统终端出水至标准排放口之间的有关废水处理所需的工艺设备、电气自控设备以及安装等直接工程投资，和本工程的设计、调试指导、培训等间接工程费用。
废水处理站外1米的处理废水外排、供电、供水管路、土建工程及站区内的道路、绿化、消防等由业主方负责实施。
1.3设计要求
应本着清洁生产、综合利用、投资少、占地省、运行可靠、管理方便、费用低的原则进行。
1、严格遵循国家及各级环保部门有关环境保护法规和排放标准的要求，在此基础上考虑投资少，运行费用低，管理方便等原则。
2、根据工厂要求综合考虑，在最大限度回用水的基础上，尽量减少污水的排放量，积极考虑处理后的污水用于循环水补水或绿化，减少水资源的使用。
3、采用成熟、可靠的实用处理技术，尽量选用定型设备，以保证设备运行可靠和废水处理的稳定运行。
4、加强预处理，提高调节能力，避免来水的冲击，保证处理系统的稳定运行。
5、注重环境、经济和社会效益的统一，在满足工艺操作和达标排放的条件下，尽量减少占地和建设投资，并节省运行费用。
第二章设计基础
2.1设计依据和设计原则
1.1.1设计依据
☆业主提供的资料
☆《给水排水设计手册》
☆《中华人民共和国环境保护法》
☆《中华人民共和国水污染防治法》
☆《环境工程设计手册（水污染防治卷）》
☆《化学合成类制药工业水污染物排放标准》GB21904-2008，表2标准
☆《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
☆《室外排水设计规范》（GBJ14—87）
☆《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
☆《建筑给排水设计规范》（GBJ15-88）
☆《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）
☆《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
☆《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）
☆《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）
☆《总图制图标准》（GBJ103-87）
☆《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
☆我公司对同类废水的治理经验及同行业、同工艺的工程实例。
1.1.2设计原则
✓因地制宜、结合当地实际情况进行工程设计
✓保证出水达标的前提下，尽量做到减少工程造价
✓要选择先进、运行稳定可靠、自动化水平高的处理工艺
2.2设计水量及水质
该项目涉及的生产废水处理量为200m3/d。
根据业主要求，我公司设计废水处理量为200m3/d，运行时间为24小时。
废水产生由以下几部分组成：
①头胞克肟生产工艺：
结晶离心和结晶离心洗涤工序有废水产生，主要含乙酸乙酯、三乙胺、叔丁醇和无机盐等，废水产生量794kg/批次，468.46t/a。
主要污染因子为：
PH、COD、BOD、NH3-N。
②头孢地尼生产工艺：
结晶离心和结晶离心洗涤工序有废水产生，主要含醋酸钠、乙酸乙酯、三乙胺等，废水产生量1143.4kg/批次，352.1672t/a。
主要污染因子为：
PH、COD、BOD、NH3-N。
③盐酸头孢卡品脂生产工艺：
结晶离心和结晶离心洗涤工序有废水产生，主要含叔丁醇、乙醇、四氢呋喃等，废水产生量561.2kg/批次，130.7596t/a。
主要污染因子为：
PH、COD、BOD。
④甲磺酸帕珠沙星生产工艺：
离心结晶、结晶离心和结晶离心洗涤工序有废水产生，主要含乙醇、硫酸钠、氯化钠等，废水产生量1939kg/批次，238.497t/a。
主要污染因子为：
PH、COD、BOD。
⑤盐酸氨溴素生产工艺：
结晶离心工序有废水产生，为含乙醇、氯离子等的酸性废水，废水产生量223kg/批次，56.642t/a。
主要污染因子为：
PH、COD、BOD、NH3-N。
⑥盐酸莫西沙星生产工艺：
结晶离心、滤饼洗涤工序产生的含甲醇、氯化钠等的酸性废水，废水产生量607kg/批次，14.568t/a。
主要污染因子为：
PH、COD、BOD、NH3-N。
设计水质：
因业主出示的环评报告书数据与业主提供的水质参数相距甚远，经与业主确认，确定本项目污水处理站进水水质按照业主提供的水质参数，如下表：
项目
水量
pH
CODcr
BOD5
SS
盐分
NH3-N
单位
m3/d
-
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
生产废水
200
6~9
20000
7500
2500
2500
3500
从以上数据看，CODcr、BOD5、SS浓度很高，均严重超标。
2.3处理标准
该项目废水排放标准执行《化学合成类制药工业水污染物排放标准》（GB21904-2008）中表2标准，具体数值见下表：
序号
控制项目
标准值
1
PH
6~9
2
化学需氧量（CODCr）
120
3
五日生化需氧量（BOD5）
25
4
悬浮物SS
50
5
氨氮（以N计）
25
第三章工艺设计
3.1废水处理工艺选择的原则
废水处理工艺的选择是工程建设成败的关键。
处理工艺是否合理直接关系到废水处理系统的处理效果、处理水质、运行稳定性、建设投资、运行成本等。
因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。
根据污水处理站的建设规模，进水水质特点和排放所要求的处理程度，必须采用三级处理工艺才能达到排放标准。
处理工艺应遵循：
出水达标、工艺简单、造价低、运行费用低、运行稳定的大原则。
●常年运转保证出水达标排放，处理效果稳定，技术成熟、先进。
●基建投资和运行费用低，占地少，电耗省。
●运行管理方便，运转灵活。
●符合建设方污水处理具备的条件。
3.2工艺流程的确定
根据业主提供的水质参数以及环评报告书所写的生产工艺流程，该化工制药废水中CODCr、BOD5、SS、NH3-N含量均很高，呈酸性，对生产废水进行预处理，设置调节池对其进行预曝气，去除部分悬浮物，减少后续的负荷。
之后采用催化氧化法有效地吸附、凝聚水中的污染物，增强对废水的净化效果。
因NH3-N对细菌有抑制作用，则调整PH，对废水中的氨氮进行吹脱，使废水中NH3-N含量能够降至生化处理承受范围之内，再对废水进行生化处理，因污泥负荷不高，厌氧生化处理选择UBF反应器，之后采用生物接触氧化法对其进行好氧处理，好氧出水经混凝沉淀去除生化处理中产生的悬浮物，使废水最终澄清，达标排放。
3.3处理工艺流程图
3.3.1污水处理工艺流程
3.3.2污泥处理工艺流程
3.4工艺流程说明
本工艺采用“预处理+催化氧化+吹脱+生化+砂滤罐”三级处理，使其能稳定达到排放标准。
具体说明如下：
3.4.1调节池
根据业主提供的数据，生产废水随产品的不同而有时呈酸性，有时呈碱性，所以设置调节池。
对其进行预曝气，调节水质水量。
3.4.2混凝沉淀
该废水中SS为2000mg/L，遂对其进行混凝沉淀，去除大部分悬浮物，减少后续处理负荷。
3.4.3事故池400m3
为避免污水处理站后续设备出现故障时，废水未经处理排放，设置事故池一座，停留时间48小时。
3.4.4流化床式内电解催化氧化
铁碳微电解是当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。
这些细微电池是以电位低的铁成为阳极，电位高的碳做阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。
反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。
由于铁离子有混凝作用，它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物（也叫铁泥）而去除。
3.4.5双氧水氧化
双氧水为强氧化剂，利用强氧化剂氧化分解废水中污染物，以净化废水。
强氧化剂能将废水中的有机物逐步降解成为简单的无机物，也能把溶解于水中的污染物氧化为不溶于水、而易于从水中分离出来的物质。
3.4.6PH调节
吹脱塔要求进水PH为11~12，则需对废水PH进行调整。
3.4.7吹脱系统
氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔2类设备，但吹脱池占地面积大，而且易造成二次污染，所以氨气的吹脱常采用塔式设备。
吹脱塔常采用逆流操作，塔内装有一定高度的填料，以增加气—液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。
常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。
废水被提升到填料塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，通过填料往下流，与气体逆向流动，空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气液比增加而减少。
3.4.8沉淀
吹脱塔出水进入沉淀池，污水中的悬浮物沉降，再进入生化处理系统。
3.4.9水解酸化
污水在专性微生物的作用下，可将废水中的氨氮进行反硝化，具有脱氮除磷的功能。
将污水中悬浮颗粒杂质分解为溶解性有机质，将大分子有机物分解为小分子有机物。
3.4.10UBF反应器
UBF具有很高的生物固体停留时间（SRT）并能有效降解有毒物质，是处理高浓
度有机废水的一种有效的、经济的技术。
复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物的一种反应器械，它以砂和设备内的软性填料为流化载体。
污水作为流水介质，厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面，在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合，使污水成流动状态。
污水以升流式通过床体时，与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应，达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。
UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少，适用于较高浓度的有机污水处理工程。
UBF复合型厌氧反应器，是中部为生物挂膜污泥床区、下部布水流化区，厌氧处理中率先采用以砂和设备内部为软性填料为载体。
设备结构为上部分固液气分离区、下部分循环流化反应区，利用循环泵，使污水和有生物膜的二种载体在中部、下部分流化反应区中进行循环，达到流化的目的。
在厌氧处理中厌氧微生物分解有机物过程中能产生大量的甲烷、二氧化碳等气体，其中甲烷占75%～85%，1公斤COD产生量为0.5m3。
产出的甲烷可供锅炉用燃料，也可供民用，是一种很好的能源。
3.4.11生物接触氧化池
接触氧化技术是一种好氧生物膜法工艺。
接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。
因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。
接触氧化工艺中微生物所需的氧通常通过机械曝气供给。
生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。
接触氧化技术的主要特点：
A、有机负荷高，单位体积去除有机物的能量是生化法中最高的，它的容积负荷可高达2-3KgBOD/m3.d,是常规活性污泥法的5倍，是SBR法、氧化沟法的3倍，因此，就生化池而言，占地面积是生化法中相对较少的。
B、不产生污泥膨胀，由于不实行污泥回流，因此，不存在污泥的过量繁殖导致反应池缺氧、出水水质恶化的危险。
C、耐冲击性能好，接触氧化的微生物细菌生长在填料上，当受到高负荷冲击后，一般只有填料表面的微生物受损害，内部的生物细菌能很快得到恢复。
D、管理方便，由于以上优点，使得接触氧化法能实行简单的无人控制而不影响水质，可以减少操作人员，降低运行成本。
E、用电省，接触氧化法由于内部装设了填料，填料对空气具有二次切割作用，因此空气中氧的利用率大大提高，能有效降低动力消耗。
由于具有以上优点，作为目前制药污水处理最流行的技术，得到了广泛的应用。
本接触氧化池池型为长方形，水流方向总体属于推流式，从曝气方式属于延时曝气。
当接触氧化池体积较大时，很难实现完全混合的水力流态，因此需要在池型结构上进行考虑，为此我们提出一级两段接触氧化池的概念（如下图所示）。
通过对池型布局的改变，完全可以克服诸如短流、水和填料接触不佳等缺点，从而达到了相应的处理效果。
总结起来，这种布置有以下几个方面的优势：
避免单级单段式的短流现象，保证了水和填料的充分混合；
每段渐次有一个COD浓度梯度，最大程度地保证了有机物向微生物细胞的传递，从动力学角度保证了去除效果；
每段的生物相均不相同，从而最大程度保证各自不同的生存环境在一个最佳的位置上。
3.4.12混凝反应
反应池中加入絮凝剂，经搅拌机搅拌使絮凝剂与出水中的悬浮物质凝聚，进入二沉池中沉降。
3.4.13二沉
废水经二沉池沉淀，再进入氧化塘净化，排放。
3.4.14氧化塘
氧化塘是一种半人工的生态系统，其净化废水的原理与自然水域的净化机理十分相似。
废水在氧化塘内停留过程中，污染物经过稀释沉淀、好氧微生物的氧化作用、或厌氧微生物的分解作用而去除或稳定化。
3.4.15污泥浓缩池
沉淀时排出的污泥进入污泥浓缩池，经浓缩后，再泵入压滤机中。
泥饼外运。
压滤出水进入混凝反应池。
3.5工艺流程特点
1、工艺成熟、稳定可靠，操作维修极为方便。
2、运行周期灵活可变，耐冲击负荷性能强。
3、先用物理处理除出水中的SS与色度，再用生物氧化除出水中的BOD5与CODCr，处理效率高，出水水质好。
4、充分考虑实际操作人员的需求，最大限度地减少对日常维护和操作的技术要求。
5、最大限度的减少二次污染。
第四章污水处理站设计
根据前面所论述的工程规模和工艺方案设计，土建工程、工程设备均按200m3/d废水处理能力设计。
4.1主要构筑物设计参数
4.2.1事故池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
11000×8000×4500
4.2.2调节池（1座）
设计处理水量：
Q=200m3/d=8.33m3/h
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
8000×6000×4500
停留时间：
24.5h
附属设备：
布气系统1套；PH控制系统1套。
4.2.3混凝沉淀池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
8000×3000×4500
停留时间：
3.0h
附属设备：
加药系统2套；搅拌机2台；布水系统1套；溢流堰1套；污泥泵2台，一用一备；污水提升泵2台，一用一备；液位控制系统1套。
4.2.4流化床式内电解催化氧化系统
结构：
玻璃钢，地上式
工艺尺寸：
Φ3000×6500
停留时间：
3.0h
附属设备：
配水系统1套；加药系统1套；布气系统1套；配套风机2台，一用一备。
4.2.5双氧水氧化池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
3000×2000×4500
停留时间：
2.88h
附属设备：
加药系统1套（防腐）。
4.2.6PH调节池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
5000×2000×4500
停留时间：
4.8h
附属设备：
PH控制系统1套，加药系统1套。
4.2.7吹脱系统（1座）
结构：
不锈钢，地上式
①吹脱塔：
φ2400*12000
②吸收塔：
φ2400*7700
4.2.8沉淀池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
4000×3000×4500
停留时间：
5.76h
附属设备：
布水系统1套；溢流堰1套，污泥泵2台，一用一备。
4.2.9水解酸化池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
4000×3000×4500
停留时间：
5.76h
附属设备：
弹性立体填料48m3。
4.2.10UBF反应器（1座）
结构：
地上钢结构
工艺尺寸：
φ5000×12000（H）mm
设计温度：
25℃
4.2.11生物接触氧化池（4座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
4000×5000×4500
停留时间：
9.6h
附属设备：
微孔曝气器320套；弹性立体填料320m3；配套风机3台，两用一备。
4.2.12混凝反应池（1座，分三格）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
1500×4000×2500
停留时间：
1.08h
附属设备：
搅拌机2台，加药系统2套。
4.2.13二沉池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
2500×4000×4500
停留时间：
4.8h
附属设备：
布水系统1套；溢流堰1套；斜管填料20m3；污泥泵2台，一用一备。
4.2.14氧化塘（1座）
工艺尺寸：
10000×10000×3000
4.2.15污泥浓缩池（1座）
结构：
钢筋混凝土，地下式
工艺尺寸：
3500×4000×4500
有效容积：
56m3
4.2.16设备机房（1座）
尺寸：
L15000×B7000
结构：
砖混
附属设备：
板框压滤机2台，型号：
BMJ30/630-U，一用一备；污泥螺杆泵2台，一用一备；电气控制系统1套。
4.4建筑设计
4.4.1设计依据及主要技术规范
☆《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
☆《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
☆《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
☆《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
☆《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
☆《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
☆《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
☆《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
☆《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
☆《建筑设计防火规范》（2001年修订版）
4.4.2设计标准
✓本工程所有建、构筑物抗震设计，均按基本地震烈度Ⅵ度设防。
✓本工程现浇钢筋混凝土框架结构的抗震等级均为三级。
✓本工程主要建筑物耐火等级为二级，配电室耐火等级为一级。
✓本工程污水处理构筑物的钢筋混凝土结构构件裂缝控制标准均为≤0.2mm。
✓本工程各构筑物均采取防渗处理。
✓本工程各项建、构筑物主体结构的使用期限不低于50年。
✓厂区的其他建筑物立面造型简洁大方，立面风格和谐一致。
4.5电气设计
4.5.1设计标准及规范
☆《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-94）
☆《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
☆《低压配电设计规范》（GB50054-95）
☆《电力工程电缆设计规范》（GB50050-94）
☆《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）
☆《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
4.5.2用电负荷
本工程工艺设备总装机容量84kW，运行设备总容量45.75kW。
4.6自控设计
4.6.1设计依据及主要技术规范
☆《过程检测和控制流程图用文字和图形符号》（GB2625-81）
☆《分散型控制系统工程设计规范》（HG/T20573-95）
☆《控制室设计规定》（HG20508-92）
☆《仪表供电设计规定》（HG20509-92）
4.6.2设计原则
为了保证污水处理厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，自控仪表设计中遵循以下原则：
✓操作、管理水平先进，技术应用合理，系统性能价格比最优的原则；
✓仪表系统遵循“工艺必需、计量达标、实用有效”的原则。
4.6.3设计范围
设计范围包括：
✓根据工艺生产流程及控制要求，配置液位等控制仪表；
✓根据工艺和设备运行要求，设置自动控制、自动报警、安全保护装置。
4.6.4系统组成
本工程自动化系统是由就地控制箱、现场控制站组成。
控制方式：
手动控制和自动控制。
4.7总平面设计
4.7.1总图布置原则
（1）满足生产工艺流程要求，做到生产工艺流程合理，管线顺畅、短捷，减少迂回和折返，尽量降低能耗，减少投资；
（2
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