广东XX制药有限公司废水处理工程初步设计方案2013年04月目录第一章概述 (3)1.1设计单位概况 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1.2工程概况 (3)1.3设计依据 (4)1.4设计原则 (5)1.5设计范围及内容 (6)第二章设计水质、水量 (7)2.1设计进水水质、水量 (7)2.2设计出水水质标准 (7)第三章方案设计 (7)3.1工艺设计 (7)3.2主要建、构筑物和设备设计与选型 (13)3.3土建设计 (17)3.4电气设计 (18)3.5仪表及自控设计 (20)3.6总图及高程设计 (20)第四章预计处理效果 (20)4.1处理效果预测 (20)第五章投资估算 (21)5.1投资估算说明 (21)5.2投资估算 (22)第六章日常运行成本和主要技术经济指标 (24)6.1日常运行成本 (24)6.2主要技术经济指标汇总 (25)- 2 -第一章概述1.1工程概况广东xx制药有限公司似建于xxx工业区内,公司专业研发、引进各种高新科技化学药品制造和多种单纯药品分装、复配。
公司占地面积48325.8平方米,其中建筑面积45371平方米,绿化面积8000平方米。
现有员工100余人,其中工程技术人员、研究开发人员及专业管理人员占总人数的50%以上。
该企业拟建项目为年产2600万支/年冻干粉针剂,主要产品包括“注射用盐酸多西环素”、“注射用左卡尼汀”和“注射用丁咯地尔”等药剂的分装、复配。
项目不进行化学药品的制造、生物生化制品制造。
该企业是该地区重大支柱型企业,对当地带动当地的经济的发展,促进了该地区的就业,为该地区的繁荣发展带来巨大的贡献。
且该企业生产的“注射用盐酸多西环素”药剂为医疗事业做出重大贡献!该公司领导环保意识很强,为响应国家节能减排的号召,决定对生产性废水进行处理后达标排放,以求取得效益的同时又满足周围环境的需求。
公司日产生废水60m3,由于该废水抗生素浓度高、有机物浓度高,生物毒性大,可生化性较差,废水处理难度较大。
该企业主产“注射用盐酸多西环素”、“注射用左卡尼汀”和“注射用丁咯地尔”药剂,此产品在生产的过程中所排放的废水,其废水的主要成分含有盐酸多西环素、左卡尼汀、丁咯地尔、维生素C以及甘露醇等物质,其中盐酸多西环素具有易容于水,且据强抗生生化等特性。
因此对一般的物化及及生化无明显效果,若在进入生化工艺前无法将该废水中的强抗生化性降低至可生化条件,会导致生化系统崩盘!若处理不达标排放在自然水体中将会对周围环境产生灾难- 3 -性的影响。
根据国家和地方环保部门的相关要求,废水排放需执行《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》(GB21908-2008)表2标准。
受业主委托,我公司在大量实验室小试的基础上,通过科学设计、规范施工、精心调试,编制了该废水处理初步设计方案,,确保废水处理后达标排放,供业主及相关部门参考和决策。
1.2设计依据1.2.1建设方提供的污水相关资料。
1.2.2国家有关法规、标准《中华人民共和国环境保护法》(主席令第 22 号)《中华人民共和国水污染污染防治法》(主席令第 66 号)《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(国务院令第 284 号)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》(GB21908-2008)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)《建设项目环境保护管理条例》(国务院 253 号令(1998 年))《砌体结构设计规范》(GB/T50003-2001)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)- 4 -《中华人民共和国环境保护法》国务院《建设项目环境保护管理条例》(国务院第253号令)《工程施工及验收规范》(GBJ93-96)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准;GBJ69-84《给水排水工程结构设计规划》;GBJ14-87《室外排水设计规范》;《中华人民共和国水污染防治实施细则》;(86)国环字第003号“建设项目环境保护管理办法”;(87)国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”;实验室小试资料。
1.3设计原则1、根据该公司的产品结构及生产废水特征,结合已有的工程实例,在确保出水达标的前提下,尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺。
2、力求投资省,能耗低,运行费用低。
3、主要机电设备选用优质、低能耗的国产设备,尽最大可能地减少维修费用,同时充分利用原废水处理设备,减少重复性投资。
4、污泥实行机械脱水,以减少劳动强度和保障废水处理厂的整洁。
5、考虑到该企业管理需要,后续生化处理宜采用操作过程简便的工艺,便于废水最终稳定达标。
同时整套系统设置必要的自控装置(含在线监控仪表)。
6、充分考虑到废水处理厂的给排水等规范要求。
- 5 -1.4设计范围及内容本项目设计范围为:业主方废水分质分流及车间必要预处理后输送至集中处理站边线起,包括格栅井、均质调节池起至规范化废水排放井出口及其周边1米范围内的工艺、总图、构筑物及附属建筑物、电气、仪表、废水处理站内的给排水及污水处理过程中产生污泥脱水系统设计。
边线以外的废水管网及其它建构筑物、绿化不包括在本方案设计范围。
- 6 -第二章设计水质、水量2.1设计进水水质、水量根据企业要求,本项目设计处理水量为70m3/d。
对实际生产废水进行分析监测可知,本方案设计进水水质如下:pH 2~72000~5000mg/LCODCr200~300mg/LBOD5SS 100~200mg/L2.2设计出水水质标准根据xx有限公司及环保部门的相关要求,废水经处理后必须达到如下标准:pH 6~9CODCr ≤60mg/LBOD5 ≤15mg/LSS ≤30mg/L氨氮(mg/L)≤10mg/L第三章方案设计3.1工艺设计3.1.1废水处理小试针对该废水pH值较低、有机物浓度高且含有对微生物具有较强抑制性的抗生素- 7 -等物质的特点,实验主要采用铁碳微电解对废水进行预处理,以提高废水pH值、改善废水可生化性、破坏废水中对微生物具有抑制性的基团;再对废水进行厌氧、好氧生物处理。
1、Fe-C微电解试验由于该废水pH值较低,直接采用加碱中和的方式成本较高,且难以提高废水可生化性。
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阴极,电位高的碳做阳极,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。
其中电位低的铁成为阳极,电位高的碳成为阴极,在酸性充氧条件下发生电化学反应,其反应过程如下:阳极(Fe): Fe - 2e → Fe2+阴极(C) : 2H+ + 2e → 2[H]→H2反应中,产生的了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。
若有曝气,即充氧和防止铁屑板结。
还会发生下面的反应:O 2 + 4H+ +4e → 2H2O;O 2 + 2H2O + 4e → 4OH·;2Fe2+ + O2 +4H+→ 2H2O+ Fe3+。
反应中生成的OH·是出水pH值升高的原因,而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。
- 8 -直接对废水进行铁碳微电解处理可避免对原水中和需要大量的碱,且还具有破坏分子化学键,破坏抗生素中对废水具有生物抑制性的基团从而提高废水可生化性的作用。
将废水倒入铁碳微电解反应器(V=2m3,底部曝气),每小时取样监测分析废水的COD,实验结果如图3-1所示。
图3-1 废水微电解处理试验结果由图3-1可见,废水经铁碳微电解反应器处理4h后,COD由33280mg/L降低到22000mg/L,pH由2.37提高到6.2左右。
2、微电解出水的厌氧处理将两次铁碳微电解处理出水共3L倒入一5L厌氧反应器,加入厌氧颗粒污泥,每12h监测分析废水COD,经48h厌氧处理后,废水COD由3000mg/L降低到1180mg/L。
3、废水好氧处理将厌氧反应器上部清夜取出,加入部分活性污泥,并滴加少量实验室自制微生物菌剂,曝气,12h后,COD由1180mg/L降低到452mg/L,24h后降低到90mg/L。
- 9 -- 10 - 3.1.2工艺流程的确定由实验室小试结果可知,废水经铁碳微电解处理后,COD 得以大幅降低,废水可生化性得以提高;然后采用厌氧-好氧的生化处理工艺,完全可达企业提出的废水处理后COD ≤60mg/L 的要求。
具体工艺流程如图3-2所示。
图3-2 废水处理工艺流程处理工艺流程简述如下:废水自流入调节池调节水质水量后泵入微电解塔进行微电解处理,出水进入絮凝反应池,絮凝反应池内适当投加石灰或片碱调节pH 至8.5左右,然后进放一沉池,对铁泥进行离心分离,出水自流入1#ABR 池进行厌氧处理,再进入生物接触氧化池进行好氧生物处理;生物接触氧化池出水再进行厌氧和好氧处理,最后经MBR 膜分离后排放。
ABR 池和MBR 池污泥经污泥浓缩池浓缩后,经板框压滤机脱水后外运;离心机脱水分离产生的铁泥直接外运;污泥浓缩池上清液自流入一沉池。
3.1.3工艺流程特点1、采用微电解塔对废水进行微电解处理,具有提高废水pH 值、不需加碱、有效提高废水可生化性及大幅降低废水COD 的特点。
泥2、采用两级厌氧-好氧生化处理,充分利用微生物的选择性,保障出水稳定达标。
3、最终出水采用超滤膜(MBR)过滤,悬浮物浓度低,处理效果好。
3.1.4主要处理单元介绍1、调节池用于调节废水水质水量。
2、微电解塔塔内按1∶1比例填充铁屑和活性炭,在酸性环境下产生大量活性羟基,大部分对微生物具有抑制作用的基团被分解为无毒物质;同时生成的新生态二价铁离子还具有絮凝作用。
3、絮凝池用于微电解塔出水投加药剂,絮凝反应,pH调节装置。
4、一沉池用于絮凝池出水的沉淀,对泥水进行分离。
5、1#ABR池ABR池介绍ABR(厌氧折流板反应器)为第三代厌氧反应器。