制药废水处理中试设计-方案书-毕业论文.doc

浙江*****股份有限公司制药废水处理中试设计方案

浙江*****股份有限公司制药废水处理中试设计方案
一、项目概述
医药产品按生产工艺过程分为生物制药和化学制药。化学制药是采用化学方法使有机物质或无机物质通过化学反应生成和成物；生物制药是指生物工程应用于制药工业部分。目前最广泛采用的是发酵工程制药。微生物发酵是制药工业生产为生物药品的重要手段，它是指利用微生物代谢产物生产药物的一种生物制药技术。此类药物有抗生素、氨基酸、核酸物质、有机酸、维生素、铺酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质以及其他生理活性物质，其中抗生素生物制药生产规模大幅度增长。同时，只要工业废水也便成为了较难处理的高浓度有机废水之一，因制药产品不同，生产工艺不同而差异较大。制药工业废水通常具有组成复杂、有机污染种类多、COD值和BOD值高且波动性大、PH值经常变化、带有颜色和气味、悬浮物含量高、易产生泡沫、含有难降解物质和有抑制菌作用的抗生素，并且有毒性等特点。
浙江新和成股份有限公司相当重视环境保护。公司领导决定建设污水处理设施，对厂区污水进行综合治理，以确保厂区污水经处理后出水达到厂区所在地污水厂接管标准。为此，浙江新和成股份有限公司委托我公司进行该项目污水处理工艺方案的设计。我公司根据该厂提供的基础资料和相关设计规范、标准，本着保证稳定达标、最大限度的考虑投资效益和处理成本的原则，采用成熟的处理工艺路线提交本污水处理工艺中试方案供有关领导及专家决策参考。
与此同时，新昌县另有4座类似水质情况的制药厂废水需要治理，我公司所设计的中试方案及配套设备也可在这4座制药厂废水处理中进行中试试验，节省开支，并对其他制药厂废水处理工艺提供了有力的保证，有着极其重要的参考价值。
二、 设计依据
1. 浙江新和成股份有限公司提供的废水水量、水质情况及其他有关资料
2. 同类型污水处理设施设计、运行的成功经验
三、 设计采用的法规和技术标准
本设计参考以下法规规定：
1. 《中华人民共和国环境保护法》1989年12月；
2. 《中华人民共和国水污染防治法》1984年5月；
3. 《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》1995年10月；
4. 《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月）；
5. 《建设项目环境保护设计规定》（国环字(87)002号文）
6. 《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》
采用的主要标准与规范包括：
1. 《三废处理技术工程手册》化工出版社2000年第一版；
2. 《室外给水设计规范》（GBJ13-1987）；
3. 《室外排水设计规范》（GBJ14-1987）；
4. 《建筑给排水设计规范》（GBJ15-1988）；
5. 《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-1990）；
6. 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-1997）；
7. 《建设工程监理规范》（GB50319-2000）；
8. 《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
9. 《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
10. 《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）；
11. 《建筑结构设计统一标准》（BGJ68－84）；
12. 《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）；
13. 《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；
14. 《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052－95）；
15. 《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054－92）；
16. 《建筑电气设计技术规范》（GBJ10-83）；
17. 《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；
18. 《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》；
19. 《包装、储运图示标志》（GB 191）；
20. 《运输、包装、发货标志》（GB/T 6388）；
21. 《机电产品包装通用技术条件》（GB/T 13384）；
22. 《水处理设备油漆包装技术条件》（ZGB 98003）；
23. 《产品检验通用技术要求》（JB/ZQ 4000.1）；
24. 《切削加工件通用技术要求》（JB/ZQ 4000.2）；
25. 《焊接件通用技术要求》（JB/ZQ 4000.3 ）；
26. 《火焰切割件通用技术要求》（JB/ZQ 4000.4）；
27. 《铸件通用技术要求》（JB/ZQ 4000.5）；
28. 《铸钢件补焊通用技术条件》（JB/ZQ 4000.6）；
29. 《锻件通用技术条件》（JB/ZQ 4000.7）；
30. 《管道与容器焊接防锈通用技术要求》（JB/ZQ 4000.86）；
31. 《装配通用技术条件》（JB/ZQ 4000.9）；
32. 《涂装通用技术条件》（JB/ZQ 4000.10 ）；
33. 《包装通用技术条件》（JB/ZQ 4286）；
34. 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB 8923）；
35. 《水处理设备制造条件》（JB 2932）；
36. 《净水用煤质活性炭》（GB 7701）；
37. 《钢制压力容器》（GB 150）；
38. 《悬挂式填料的产品认定技术条件》（HCRJ022）；
39. 《立式圆筒形钢制焊接贮罐设计技术规定》（CDI30A2）；
40. 《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》（GBJ128-90）；
41. 其他相关标准和规范。
四、 水量及水质情况
浙江新和成股份有限公司的制药废水预计处理水量为100-200t/d。制药废水水质较差，COD值高且波动性大，没有其他参数的监测数据作为参考，且原处理工艺系统采用好氧—生物接触氧化工艺并没能达标。考虑到这些因素我公司建议先做一个5t/d处理规模的中试方案，中试过程中监测多项参数，确定具体水质情况，调整氮、磷、絮凝剂和混凝剂等药剂配比投加和进行工艺路线优化等。
中试处理水量：5t/d
中试处理进水水质：COD=30000mg/l，BOD5/COD=0.2-0.3
设计处理出水水质：COD≤1000mg/l

五、 处理工艺流程
混凝槽
UASB
反应器
鼓风曝气槽

纯氧生化槽

储泥槽

鼓风机
清水槽
磷源、氮源
溶解氧
进水
絮凝剂
催化氧化槽
沉淀槽
臭氧投加
达标排放
污泥回流
混凝槽
过滤槽
絮凝剂

六、 处理工艺描述
l 混凝槽
设计停留时间：1h
设计有效容积：0.21m3
外形尺寸：0.5×0.5×1.2
材质：碳钢防腐
数量：1座

l 絮凝剂加药系统
药剂名称：聚丙烯酰胺PAM
药剂加药浓度：0.2%
投加量：0.18L/h
配套系统设备包括：储药桶、计量泵、搅拌器等
数量：1套

l UASB反应器
污水经过源水槽进行水量水质调节后，进入上流式厌氧污泥床反应器。该反应器有机负荷设计为4KgCOD/立方米/日，反应有效容量为38立方米。在反应器中，有机物首先分解为有机酸，然后分解为甲烷和二氧化碳。
在反应器顶部设有一系列的三相分离器，将甲烷气、污泥和处理后水有效地分开。此三相分离器能有效地截留全部生物污泥细菌，形成悬浮的厌氧污泥层其菌种可用本地现有的厌氧污泥培养驯化提供。
厌氧产生的甲烷经三相分离器后会被送至燃烧器燃烧。厌氧产生的剩余污泥只需每年排放一或两次。由于污泥特性稳定，其浓度可达5%DS。剩余污泥储存于UASB污泥储存池内，剩余污泥可作为备用泥，以作不时之需。
由于UASB属高效率厌氧反应器，设置厌氧系统的好处在于针对高浓度 BOD 及 COD，进行生物降解，以减低耗能及高浓度有机物对好氧系统的冲击。
UASB反应器是目前各种厌氧处理工艺中所能达到的处理负荷最高的高浓度有机废水装置。和其它厌氧工艺一样，在实际的运行中须对有关的操作和运转条件加以严格控制。总的来说，UASB反应器的运行主要受接种污泥的性质及数量、进水水质、反应器的工艺条件例如处理负荷、温度、pH、挥发酸含量等的影响。在维护方面，为了管理方便起见，反应器上的沉淀器是不封闭的，而只将气体收集部份封闭，这样还可降低造价及减少气味的情况出现。同时，UASB装有检修口，以便及时地清除反应器中积累的砂、渣等物质。
设计容积负荷：4.0kgCOD/(m3.d)
有效容积：38m3
有效高度：4.5m
水利停留时间：7.5d
污泥龄：28d
外形尺寸：2×4×5.0
材质：碳钢玻璃钢防腐
数量：1套（包括配水系统、三项分离器、循环泵、进水泵、PH控制器、水封等）

l 鼓风曝气槽
设计停留时间：17d
污泥负荷：0.09kgBOD5/kgMLSS.d
设计有效容积：85m3
外形尺寸：4.7×4.0×5.0
材质：碳钢防腐
数量：1座
池底曝气系统采用穿孔管

l 回转式鼓风机
设计风量：1.02m3/min
设计风压：5000mmAq
功率：1.5kw
数量：1台

l 氮源加药系统
药剂名称：尿素CO(NH2)2
药剂加药浓度：30%
投加量：0.75L/h
配套系统设备包括：储药桶、计量泵、搅拌器等
数量：1套

l 磷源加药系统
药剂名称：磷酸二氢钾（KH2PO4）
药剂加药浓度：30%
投加量：0.35L/h
配套系统设备包括：储药桶、计量泵、搅拌器等
数量：1套

l 沉淀槽
设计停留时间：3h
设计有效容积：0.6m3
外形尺寸：0.8×0.8×1.2
材质：碳钢防腐
数量：1座

l 回流污泥蠕动泵
流量：4200-3600ml/min
扬程：3m
功率：80w
数量：1台

l 纯氧生化槽
纯氧生化工艺是在传统活性污泥法和生物膜法的基础上发展起来的综合环保型污水处理工艺。
由于微生物在高浓度含氧环境里具有更高的活性，污水处理的深度、效率均高于空气曝气工艺，可将难降解的有机物得到有效的去除，利用纯氧工艺处理污水可以达到更高的出水排放标准。
设计停留时间：5d
设计有效容积：25m3
外形尺寸：5.0×2.0×3.0
材质：碳钢防腐
数量：1座
池底曝气系统采用穿孔管
附属设备

设备名称
数量
技术参数
溶氧泵-管道泵
1台
Q=0.25m3/h，H=2m，P=0.5kw
溶氧器
1个

制氧机组
1套
含空压机、干燥机、冷干机、缓冲罐、制氧机等
制氧量Q=5Nm3/h；
功率N=15Kw/套

l 混凝槽
设计停留时间：1h
设计有效容积：0.21m3
外形尺寸：0.5×0.5×1.2
材质：碳钢防腐
数量：1座

l 混凝剂加药系统
药剂名称：聚合氯化铝PAC
药剂加药浓度：5%
投加量：0.5L/h
配套系统设备包括：储药桶、计量泵、搅拌器等
数量：1套

l 臭氧催化氧化处理单元
经过纯氧生化处理后的废水，其中可生物直接降解的有机污染物已被去除怠
尽，残余有机污染物多为微生物无法直接降解的大分子物质和微生物自身代谢产
物，催化氧化处理的作用是利用强氧化剂臭氧将微生物无法直接降解的大分子物质和微生物自身代谢产物的分子链氧化断开，污染物变性形成生物能够直接降解的小分子物质，以便进一步去除污染物，提高出水水质标准。
设计停留时间：4h
设计有效容积：0.8m3
外形尺寸：0.6×1.0×2.0
材质：碳钢防腐
数量：1座
附属设备
设备名称
数量
规格型号
技术参数
臭氧投加器
1套
OT-L-100型

催化剂载体
0.2m3
/
炭基预装载
臭氧发生器
1台
YC100
投加量：100g/h
功率：2Kw
l 过滤槽
填料：石英砂
设计过滤滤速：10m/h
设计停留时间：15min
外形尺寸：0.8×0.8×1.2
数量：1座

l 清水槽
设计停留时间：3h
设计有效容积：0.6m3
外形尺寸：0.8×0.8×1.2
材质：碳钢防腐
数量：1座

l 储泥槽
设计有效容积：1.3m3
外形尺寸：1.0×1.0×1.2
材质：碳钢防腐
数量：1座

七、 设备清单一览表
序号
设备名称
外形尺寸/功率
单位
数量
备注
1
混凝槽1
0.5×0.5×1.2
座
1
碳钢防腐
2
UASB反应槽
2.0×4.0×5.0
座
1
碳钢防腐
3
鼓风曝气槽
4.7×4.0×5.0
座
1
碳钢防腐
4
沉淀槽
0.8×0.8×1.2
座
1
碳钢防腐
5
纯氧生化槽
5.0×2.0×3.0
座
1
碳钢防腐
6
混凝槽2
0.5×0.5×1.2
座
1
碳钢防腐
7
臭氧催氧化槽
0.6×1.0×2.0
座
1
碳钢防腐
8
过滤槽
0.8×0.8×1.2
座
1
碳钢防腐
9
清水槽
0.8×0.8×1.2
座
1
碳钢防腐
10
储泥槽
1.0×1.0×1.2
座
1
碳钢防腐
11
回转式鼓风机
1.5kw
台
1

12
污泥回流蠕动泵
80w
台
1

13
絮凝剂加药系统
0.37kw
套
1
配套搅拌器、计量泵等
14
混凝剂加药系统
0.37kw
套
1
配套搅拌器、计量泵等
15
氮源加药系统
0.37kw
套
1
配套搅拌器、计量泵等
16
磷源加药系统
0.37kw
套
1
配套搅拌器、计量泵等
17
石英砂填料

m3
0.03

18
纯氧制氧机组
15kw
套
1
配套溶氧泵、空压机、干燥机、冷干机、缓冲罐、制氧机等
19
臭氧制氧机组
2kw
套
1
配套臭氧投加器、催化剂载体及臭氧发生器等
20
管件、平台及支架
/
/
/
根据具体施工图提量
21
电气材料
/
/
/
根据具体施工图提量
22
设备间
100m2
间
1

八、 装机及运行功率
装机功率：20kw
运行功率：11.5kw
九、 报价
设备费、人工费、运费、调试及安装费合计：84.5万元人民币（人民币捌拾肆万伍仟元整）
注：报价不含中试药计费、电费及测试费