医药废水技术文件(doc 99页)

扬子江药业集团江苏制药股份有限公司污水站改建项目设 计 方 案北京朗新明环保科技有限公司南京分公司二零一三年六月十二日1 扬子江药业集团江苏制药股份有限公司污水站改建项目设计 投标文件 目 录1 总论12 工程设计基础43 工艺流程设计54 工艺单元处理效率预测235 主要构筑物设计246主要构筑物、设备清单407 运行费用估算468设计交付进度499厂区总体布置与总图设计5010 建筑设计5111 结构设计5312通风与保温设计5513 供电、仪表、自动化设计5614 机械设计5815 环境保护6316 安全生产、劳动保护6817 给排水、消防措施7318 节能防腐措施7519 运行管理建议7920 联动调试方案8121 售后服务96附件1：扬子江药业制药废水二期生化尾水小试实验报告附件2：设计计算书附件3：投资预算附件4：工艺流程图、平面布置图附件5：效果图i 1 总论 1.1项目名称扬子江药业集团江苏制药股份有限公司污水站改建项目 1.2建设单位扬子江药业集团江苏制药股份有限公司 1.3项目简介扬子江药业集团江苏制药股份有限公司，成立于1994年，公司位于长三角名城江苏省泰州市，总占地面积200亩，年销售额30余亿元、利税3.5亿元，是集科研、生产为一体的制药企业。为扬子江药业集团发展中药产业的核心子公司，拥有40余个规格的产品，其中胃苏颗粒、蓝芩口服液等单品种销售额达亿元以上，部分产品远销香港、新加坡、印度、非洲等地。因中药产品产量扩大及新品种投产，原有污水处理站无法满足生产废水处理的要求，故需对老污水处理站进行改建。该污水站位于现运行污水站东侧及合成楼西侧之间。该项目设计要求为：日处理量为2500m3，进水为中药废水，COD小于30000mg/l，出水水质符合中药类制药工业水污染物排放标准（GB21906-2008）所规定的水污染物特别排放限值要求。本着对业主方高度负责的态度，按照给排水有关设计规范，结合我们历年污水处理工程经验，遵照国家相关的排放标准，对污水处理设施、设备和工艺进行方案设计。为业主提供系统运行稳定达标排放、运行成本低、投资省的技术工艺和设备，根据企业生产废水所含的主要污染物，相应选择处理工艺，在满足排放国标、环保部门、业主的要求前提下，选择以“以废治废”为前处理工艺；在保障处理效果要求的同时，降低污水处理运行费用。 1.4设计依据 业主提供的基础资料 中华人民共和国环境保护法（1989年12月） 中华人民共和国水污染防治法（2008年6月） 给排水设计手册（第1、2、5、9分册） 水处理工程师设计手册 中药类制药工业水污染物排放标准（GB21906-2008） 污水综合排放标准（GB8978-1996） 室外排水设计规范（GB50014-2006） 给水排水工程结构设计规范（GB50069-2002） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002） 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010） 机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-2009） 水处理设备技术条件（JB/T2932-1999） 橡胶衬里化工设备（HG/T20677-1990） 水处理设备油漆、包装技术条件（ZBJ98003-1987） 电气装置施工及验收规范（GBJ147-90） 低压配电设计规范（GB50054-2011） 1.5设计原则（1）本设计方案严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准。（2）设计工艺要求启动快运行稳定，要求废水处理工艺启动快，调试时间短，能耐较大的冲击负荷，运行稳定。（3）设计必须符合适用的要求：选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证废水处理站功能的实现。（4）设计采用的各项数据必须可靠：设计所选用的原始数据必须可靠、准确，并保证必要的安全系数。同时对于新技术、新结构和新材料的采用必须积极，但需慎重。（5）设计应符合经济的要求：设计中一方面尽可能采用合理工艺降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，运行费用最低，取得最大的经济效益和使用效果。（6）设计技术应当力求先进和合理：设计中必须根据生产的需要和允许条件，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。（7）设计应适当注意环境的美观协调：废水处理站应是环境优美、整洁卫生的场所，站内构筑物的标高、外观涂料色彩应与企业的环境相协调。（8）本工程系环境工程，将严格注意环境保护，避免和减少二次污染。积极改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针。 1.6项目设计范围本项目为污水站改建项目的设计招标，主要设计范围为从中和格栅池进水口开始到清水池排放口为止，主要包括：1、工艺设计：污水处理站系统处理工艺流程，保证污水处理的达标排放；2、电气设计：整个污水处理站设备电气系统设计及PLC等控制系统设计；3、建筑及结构设计：污水站改建、新建建构筑物的建筑和结构设计；4、非标设备设计：污水处理系统所需非标设备的设计；5、进水口、排放口指站区界外1米。 100 / 97 2 工程设计基础 2.1设计处理水量根据招标文件要求，废水处理站改建设计处理水量为2500m/d。污水站按每天24小时运行计算，即104.2 m/h。 2.2设计进水水质根据招标文件要求及我公司对同类废水的设计处理经验，进水水质见表2-1：表2-1 设计进水水质 单位：mg/l（除水量、pH值外）废水名称水量pHCODCrSS氨氮一般废水2500m3/d453000070045 2.3设计出水指标根据国家环保政策和招标文件要求，污水处理站的出水水质要求达到国家排放标准中药类制药工业水污染物排放标准（GB21906-2008）中水污染物特别排放限值。具体水质指标见表2-2：表2-2 设计出水水质指标单位：mg/l（除pH值外）序号项目排放限值1pH6-92CODcr503BOD5154SS155色度306氨氮57总磷0.5 3 工艺流程设计 3.1工艺方案选择及论证污水处理站是厂区基础设施的重要组成部分，也是国家水污染控制的关键环节，其工程建设与运行意义重大。而其建设运行耗资巨大，且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化是确定其运行性能发挥和降低工程造价、运行费用的关键因素，因此有必要依据确定的水质目标和一般原则从整体优化的观念出发，结合设计规模、水质特征以及当地实际条件和要求，选择切实可行、经济合理的处理工艺方案，并经过全面技术经济比较，优选出最佳总体处理工艺方案。3.1.1项目废水中药生产废水中主要含有各种天然有机污染物，如糖类、蒽醌、生物碱、蛋白质、色素、木质素和他们的水解产物。废水主要含中药有效成分残留物、纤维素、半纤维素、老化的大孔树脂、有机溶剂(乙醇)、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解产物等。目前，在国内的大多数中药生产企业排放出的废水主要来源有9部分：前处理车间洗药、泡药废水；提取车间煎煮废水和部分提取液；分离车间的残渣；浓缩、制剂车间废水；车间部分蒸汽冷凝水和处理离子交换树脂酸碱液的中和水；瓶罐清洗、管道及地面冲洗水；酸水解；过滤后产生的污水；生活污水等组成。中药工业废水通常属于较难处理的高浓度有机污水之一，因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大。中药工业废水通常具有组成复杂，有机污染物种类多、浓度高、CODCr值和BOD5值高且波动性大、废水的B/C值差异较大、NH3-N浓度高、色度深、毒性大、固体悬浮物SS浓度高等特点。本项目生产药品为中药材品种，大部分为滋补养生类品种，主要是植物的根茎类、花叶果实类等常规中药材，该厂区主要为中药植物提取产生的废水，提取的植物种类主要有三七、黄芪、刺五加、银杏叶、金银花连翘、黄芩等。3.1.2工艺方案选择确定的原则根据污水处理工艺特点、处理目标、国家规范和有关要求以及工程建设地的实际条件，确定本工程污水处理工艺方案选择的原则如下：（1）技术成熟，出水水质好，能满足稳定达标和环境目标要求；（2）工程建设投资和运行费用低，占地面积较小，以利于保障建设，稳定运行，节省土地资源；（3）运行管理方便，运转灵活，耐冲击负荷，便于维护，适当实用的工艺过程自动控制，有利于降低劳动强度，改善操作环境，节省人工费用；（4）适合当地地域特点和技术经济条件；（5）积极稳妥的引进先进的污水、污泥处理新工艺、新技术和新材料。3.1.3工艺方案在吸取以往同类废水处理装置设计的成功经验和一些同类废水处理装置的实际运行经验，本着对业主方高度负责的态度，按照给排水有关设计规范，遵照国家相关的排放标准，对污水处理设施、设备和工艺进行方案设计，为业主提供系统运行稳定达标排放、运行成本低、投资省的技术工艺和设备。我们对该废水选择如下处理工艺：中药废水集水池中和格栅池调节池EGSB一级生物接触氧化二沉池臭氧氧化缺氧池二级生物接触氧化终沉池中间水池砂滤磁性树脂反应器清水池达标排放厌氧处理：废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。在厌氧生物处理的过程中，复杂的有机化合物被分解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部分的能量以甲烷的形式出现，这是一种可燃气体，可回收利用。同时仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分，故相对好氧法来讲，厌氧法污泥增长率小得多。厌氧处理技术发展到现在主要有传统厌氧处理法、UASB、EGSB、IC等处理技术。UASB（升流式厌氧污泥床）：UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。EGSB（Expanded Granular Sludge Bed）：中文名为厌氧颗粒污泥膨胀床反应器，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器特点是具有很大的高径比，一般可达35，生产装置反应器的高度可达1524米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征,即: 高的液体表面上升流速和COD 去除负荷；厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强；反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小；可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的废水处理；主要用于高浓度有机废水处理。IC(internal circulation)：即内循环厌氧反应器，它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。第1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。沉淀区：第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现HRT，获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。考虑本项目的占地情况，以及较高的进水COD浓度，本项目宜采用容积负荷较高的EGSB和IC处理技术，由于IC投资较高、控制较复杂对操作人员的操作水平要求和来水状况较高。所以我公司建议采用EGSB处理技术。好氧处理：好氧生物处理是在充分供氧和适当温度、营养条件下，使好氧性微生物大量繁殖，并利用其将污水中的有机物氧化分解为二氧化碳、水、硫酸盐和硝酸盐等无害物质的过程。好氧生物处理技术主要分为活性污泥法和生物膜法，主要处理工艺为普通活性污泥法、SBR、氧化沟、生物接触氧化法等。活性污泥法：活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成污泥状絮凝物，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。好氧池中微生物种类及其作用：活性污泥微生物是由细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等异种群体所组成的混合培养体。这些微生物群体在活性污泥上形成了食物链和相对稳定的小小生态系。活性污泥微生物中的细菌以异养型的原核细菌为主，在正常成熟的活性污泥上的细菌数量大致介于107108个/mL活性污泥之间。这些细菌具有较高的增殖速率，在环境适宜的条件下，它们的世代时间仅为2030min。它们也具有较强的分解有机物并将其转化为无机物的功能。真菌的细胞构造较为复杂，而种类繁多，与活性污泥处理系统有关的真菌是微小的腐生或寄生的丝状菌，这种真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量异常的增殖会引发污泥膨胀现象。丝状菌的异常增殖是活性污泥膨胀的主要诱因之一。在活性污泥中存活的原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫等3类。原生动物的主要摄食对象是细菌，因此，出现在活性污泥中的原生动物，在种属上和数量上是随处理水的水质和细菌的状态变化而改变的。在活性污泥系统启动的初期，活性污泥尚未得到良好的培育，混合液中游离细菌居多，处理水水质欠佳，此时出现的原生动物，最初为肉足虫类（如变形虫）占优势，继之出现的则是游泳型的纤毛虫，如豆形虫、肾形虫、草履虫等。而当活性污泥菌胶团培育成熟，结构良好，活性较强，混合液中的细菌多已“聚居”在活性污泥上，处理水水质良好，此时出现的原生动物则以带柄固着（着生）型的纤毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫和盖纤虫等为主。通过显微镜的镜检，能够观察到出现在活性污泥中的原生动物，并辨别认定其种属，据此能够判断处理水质的优劣，因此，将原生动物称之为活性污泥系统中的指示性生物。此外，原生动物还不断地摄食水中的游离细菌，起到了进一步净化水质的作用。后生动物（主要指轮虫）在活性污泥系统中是不经常出现的，仅在处理水质优异的完全氧化型的活性污泥系统，如延时曝气活性污泥系统中出现，因此，轮虫出现是水质非常稳定的标志。活性污泥净化特点活性污泥絮凝体，也称为生物絮凝体，其骨干部分是由千万个细菌为主体结合形成的通称为“菌胶团”的团粒。菌胶团对活性污泥的形成及其各项功能的发挥，起着十分重要的作用，只有在它发育正常的条件下，活性污泥絮凝体才能很好的形成，其对周围的有机污染物的吸附功能以及絮凝、沉降性能，才能够得到正常的发挥。在活性污泥处理系统中，有机污染物从污水中去除过程的实质就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程，也就是所谓“活性污泥反应”的过程。这一过程的结果是污水得到净化，微生物获得能量合成新的细胞，使活性污泥得到增长。这一过程是比较复杂的，它是由物理、化学、物理化学以及生物化学等反应过程所组成。这一过程大致上是由下列几个净化阶段所组成。 初期吸附去除在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间（510min）内，污水中的有机污染物即被大量去除，出现很高的BOD去除率。这种初期高速去除现象是由物理吸附和生物吸附交织在一起的吸附作用所导致产生的。活性污泥具有很强的吸附能力。活性污泥有着很大的表面积（介于200010000m2/m3混合液)，在表面富集着大量的微生物，在其外部覆盖着多糖类的粘质层。当其与污水接触时，污水中呈悬浮和胶体状态的有机污染物即被活性污泥所凝聚和吸附而得到去除，这一现象就是“初期吸附去除”作用。这一过程进行较快，能够在30min内完成，污水BOD的去除率可达70%，它的速度取决于：微生物的活性程度；反应器内水力扩散程度与水动力学的规律。前者决定活性污泥微生物的吸附、凝聚功能。后者则决定活性污泥絮凝体与有机污染物的接触程度。活性强的活性污泥，除应具有较大的表面积外，活性污泥微生物所处在增殖期也起着作用，一般处在“饥饿”状态的内源呼吸期的微生物，其“活性最强”，吸附能力也强。被吸附在微生物细胞表面的有机物，在经过数小时的曝气后，才能够相继地被摄入微生物体内，因此，被“初期吸附去除”去除的有机污染物的数量是有一定限度的。对此，回流污泥应进行足够的曝气，将贮存在微生物细胞表面和体内的有机污染物充分地加以代谢，使活性污泥微生物进入内源呼吸期，使其再生，提高活性。但如曝气过分，活性污泥微生物自身氧化过分，也会使初期吸附去除的效果降低。 微生物的代谢存活在曝气池内的活性污泥微生物，不断地从其周围的环境中摄取污水中的有机污染物作为营养加以摄取、吸收。污水中的有机污染物，首先被吸附在有大量微生物栖息的活性污泥表面，并与微生物细胞表面接触，在微生物透膜的催化作用下，透过细胞壁进入微生物细胞体内，小分子的有机物能够直接透过细胞壁进入微生物体内，而如淀粉、蛋白质等大分子有机物，则必须在细胞外酶水解酶的作用下，被水解为小分子后再为微生物摄入细胞体内。被摄入细胞体内的有机污染物，在各种胞内酶，如脱氢酶、氧化酶等的催化作用下，微生物对其进行代谢反应。微生物对一部分有机物进行氧化分解，最终形成CO2和H2O等稳定无机物质，并从中获取合成新细胞物质所需要的能量。另一部分有机污染物为微生物用于合成新细胞，即合成代谢，所需能量取自分解代谢。SBR序批式活性污泥法（SBRSequencing Batch Reactor）：是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。70年代初，美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多种新型SBR处理工艺。SBR工艺优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。6、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。氧化沟：是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化。氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好地被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内有较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说是完全混合的，而液体流动却又保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。3) 氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为2030瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度G小于30秒1，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。4) 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%30%。传统氧化沟的脱氮，主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，从而达到脱氮的目的。其最大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除，因此是非常经济的。但在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制，因此对除氮的效果是有限的，而对除磷几乎不起作用。另外，在传统的单沟式氧化沟中，微生物在好氧缺氧好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于最佳的生长代谢环境中，由此也影响单位体积构筑物的处理能力。生物接触氧化法（biological contact oxidation process）：是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。其主要工艺特点为：用分段法提高净化能力。生化过程分为两个阶段。首先是有机物被吸附在污泥上或存在细胞内进行生物合成，这个吸附合成速度很快。第二阶段的生化过程以氧化为主，速度较慢。用加接触层的办法来提高沉淀池效率。对沉淀池的生物膜采取沉淀的办法，而对细小的悬浮物采取滤层截留的办法，沉淀池取上升流速6.57.5m/h；澄清区停留15min。接触氧化工艺只需0.51.0h就可以达到活性污泥工艺8h的效果。主要靠生物膜，把氧化池分为两段，沉淀池加接触层，接触氧化池分离下来的污泥含有大量气泡，宜采用气浮法分离。基本特点：1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点，但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约 25%的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。废水的好氧生物处理有好多，关键是选择一种适合本项目的处理工艺。根据本项目的水质特点，COD浓度高，氮、磷浓度较低，不需考虑脱氮除磷；考虑本项目的场地条件，优先选择容积负荷高的处理工艺；综合考虑我们选择生物接触氧化处理法。三级处理：污水处理三个级别中的最后一级，是污水高级处理（又称深度处理）措施。污水经过二级处理后，仍含有磷、氮和难以生物降解的有机物、矿物质、病原体等，需要进一步净化处理，以便消除污染。三级处理技术很多，在这里我们主要考虑MBR法和磁性树脂法。MBR（膜生物反应器）：膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的，而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点：1、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,运行控制灵活稳定。3、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。4、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。5、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放。MBR处理技术也有其缺点：1、投资成本较高，本项目水量较大，导致采用大量的膜组件，使投资成本提高，远远高于传统的处理工艺；2、复杂的清洗系统，MBR膜需要定期清洗，不然无法保证其水通量；定期的药洗更是繁琐，需要将膜组件吊出；3、MBR膜在医药行业预估使用35年后需要更换，等于是重新投资了一次MBR膜；4、控制较复杂，对污水处理人员的要求较高。磁性树脂处理技术：新型磁性树脂工艺作为世界环境工程领域的先进技术，是目前广泛研究的对象，在给水、排水等工程领域的应用日益拓展，被世界顶级环境研究杂志Environment Science & Technology （EST）和Water Research 等广泛报道。南京大学开发的具有自主知识产权的磁性树脂技术已应用于印染废水、饮用水、综合污水等生化尾水深度处理工程中，工程实践表明该技术COD和总磷去除率均在50%以上，色度去除率可高达90%以上，污染排放量少，可显著提高生化尾水回用率，具有良好的回用与排放的生态安全性。目前，南京大学开发的具有自主知识产权的磁性树脂及应用技术是国家863计划重点资助项目，也是国家重大水专项的重点战略新产品，具有良好的实用性、适用性及应用性。目前新型磁性树脂技术已推广应用的综合废水深度处理项目4项，饮用水高效净化项目1项，在有机污染物去除、脱色等方面均表现出良好的处理效果。磁性树脂是一类带有活性功能基，能通过所带的可交换离子与介质（水、有机溶剂、气体）中的毒害污染物进行交换的粒状物质。废水生化处理出水及自然水中均含有大量的溶解性有机污染物（DOC），这些物质的存在降低了水质指标，影响了出水的回用以及饮用水的洁净度。由于这些污染物主要呈负电性，磁性树脂具有季铵盐结构的正电性，能够通过静电作用与水体中的负电性污染物进行作用，从而将其从水体中高效去除。磁性树脂作用原理主要包括树脂吸附和树脂再生两个过程，吸附过程是指水体中电负性污染物（DOC）与树脂上氯离子活性位点交换反应，再生过程是指吸附饱和树脂从净化水体中分离后，与盐水作用重新交换活动氯离子活性位点。此工艺应用范围广，具有效率高和经济性强的优点，被誉为“未来50年水处理最好的模式”。 考虑投资成本及运行成本，我们采用南京大学的新型专利技术磁性树脂处理技术是可行的。该工艺的出水水质可完全达到并优于排放标准水质要求，部分水质指标甚至达到近国家地表水环境质量标准（GB 3838-2002）类水质要求。 3.2工艺流程框图 3.3工艺流程说明中药废水首先经厂区的收集池收集，然后通过原有的提升泵提升进入处理系统的中和格栅池，废水经回调pH值并通过格栅拦截较大杂物后进入调节池匀质匀量，在此废水与EGSB的回水进行混合稀释，然后通入蒸汽加热，一起提升进入EGSB，通过厌氧细菌的作用，COD被大量降解，出水进入一级好氧池，好氧池采用生物接触氧化池，在充足溶解氧的条件下，水中的有机物作为微生物的食物被消耗，水中的COD大大降低，出水经二沉池泥水分离；经过一级生化后，可降解的有机物已基本被降解，所以二沉池上清液进入臭氧接触池进行臭氧氧化，对难降解的有机物进行去环、断链，提高废水的可生化性，臭氧氧化后的废水通过缺氧池去除残留的臭氧，然后进入二级生物接触氧化池，水中的有机物进一步作为微生物的食物被消耗，降解水中的COD，出水经终沉池泥水分离后进入中间水池高程调节，然后提升进入砂滤罐进一步降低废水的浊度，出水经南京大学的专利技术磁性树脂处理技术进一步处理后废水达标排放进入清水池。 3.4污泥处理工艺在污水处理过程中必将产生大量含水率很高的污泥，这些污泥具有体积大、易腐败、有恶臭等的特点，如不加以处理，任意排放，将引起严重的二次污染，因此，污泥的处理和处置十分必要。污泥处理工艺一般包括减容、稳定、无害化三个方面，结合此类污水实际情况，确定其污泥处理采用污泥浓缩池后进行机械压滤脱水。脱水后污泥含水率约为80%，还需进一步处理和处置，由业主方另行考虑。 4 工艺单元处理效率预测指标CODCr（mg/L）中药废水EGSB出水稀释进水30000出水10000去除率66.7%EGSB进水10000出水2500去除率75%一级好氧进水2500出水500去除率80%臭氧氧化进水500出水400去除率20%缺氧及二级好氧进水400出水80去除率80%磁性树脂进水80出水44去除率45%注：磁性树脂处理效果见附件1：扬子江药业制药废水二期生化尾水小试实验报告 5 主要构筑物设计 5.1集水池（原有构筑物） 5.2中和格栅池功 能： 调节废水pH值，拦截废水中较大的杂物类 型： 地下式，钢砼结构，环氧树脂防腐建筑尺寸： 3.0m（L）3.0m（B）2.5m（H）（中和池2座） 6.3m（L）1.0m（B）2.5m（H）（格栅池1座）配套设备：1、搅拌机材 质： 碳钢衬塑功 率： 1.5kW数 量： 2台搅拌机转速：52r/min2、pH在线监测仪 电 极： 常规电极 量 程： 014 数 量： 1套 3、格栅 栅 隙： 3mm 有效栅宽： 840mm 功 率： 1.1kW 数 量： 1台 5.3调节池功 能： 调节来水水量和水质，保证后续系统稳定、连续运行类 型： 地下式，钢砼结构建筑尺寸： 25.0m（L）7.0m（B）3.8m（H）有效水深： 3.0m有效容积： 1050m3停留时间： 10h数 量： 2座配套设备：1、曝气搅拌风机规格型号： GRB125A 风 量： 18.19m3/min 风 压： 4000mmAq 功 率： 15.26kW 数 量： 2台2、穿孔曝气管 规 格： De90/65 材 质： ABS/UPVC 数 量： 1套 5.4加温池功 能： 加温废水，保证EGSB中温厌氧类 型： 半地下式，钢砼结构建筑尺寸： 7.0m（L）2.0m（B）3.8m（H）有效水深： 3.0m有效容积： 84m3停留时间： 0.8h数 量： 2座配套设备：1、提升泵1规格型号：G310-80（4P）流 量：Q=37m3/h扬 程：H=30m功 率：N=7.5kW转 速：2900r/min数 量：4台（3用1备）2、液位计形 式：浮球两点式电缆长度：4m数 量：2套 3、压力表 规格型号：Y-60 测量范围：00.60MPa 数 量：4只 4、蒸汽加热管 材 质： sus316L 数 量： 1套 5、电动阀 规 格： DN65 数 量： 1套 6、温控仪 测温范围： 0100，热电偶 安装形式： 螺纹连接 数 量： 2套 5.5EGSB功 能： 通过厌氧生化处理，去除大量有机污染物类 型： 半地上式，钢砼结构建筑尺寸： 8.0m（L）8.0m（B）24.0m（H）有效水深： 23.5m容积负荷： 4.1kgCOD/m3d有效容积： 150412m3停留时间： 7.2d数 量： 12座配套设备： 1、三相分离器材 质： 碳钢，玻璃钢防腐数 量： 24套2、布水器规 格： De90/De63材 质： UPVC数 量： 12套3、出水堰材 质： 碳钢防腐数 量： 12套 4、循环管网规 格： De90/De63材 质： UPVC数 量： 12套 5、循环水泵规格型号：L315-200（4P）流 量：Q=200m3/h扬 程：H=13m功 率：N=11kW转 速：2900r/min数 量：18台（12用6备） 6、进水电磁流量计 规 格： DN50 电 极： sus316 数 量： 12台 7、循环电磁流量计 规 格： DN200 电 极： sus316 数 量： 12台8、温控仪 测温范围： 0100，热电偶 安装形式： 螺纹连接 数 量： 12套9、水封罐规格型号： 6001500mm材 质： sus304数 量： 12套 10、气水分离器 分离方法： 重力分离法 数 量： 1套 填 料： 陶瓷拉西环 11、脱硫塔 脱除方法： 碱液法 数 量： 2套（1用1备） 12、沼气储柜 储气方式： 双膜柔性气柜 数 量： 1套 13、阻火器 规 格： DN80 数 量： 1套 14、沼气蒸汽锅炉 规 格： WNS3.0-1.25-Z 额定功率： 2.1kW 额定工作压力：1.25MPa 饱和蒸汽温度：194 沼气用量：360Nm3/h 数 量：2套 15、沼气应急燃烧火炬（自动