制药废水MBR设计说明

阿胶制药有限公司废水治理工程设计方案建设单位：阿胶制药有限公司设计单位：六月目录1概述 22编制根据 23设计范畴 24设计根据 25污水解决工艺拟定 35.1污水水质水量 35.2工艺技术路线选择 45.3预解决工艺介绍 45.4主体工艺——MBR工艺简述 45.4.1膜生物反映器（MBR）的工作原理及特点 45.4.2本项目生化——MBR工艺的工作原理及特点 55.4.3MBR与传统生化在废水解决中的实际应用状况对比 75.5各工艺去除率分析表 86工艺设计 96.1预解决工艺 96.2生化+MBR工艺 106.3污泥解决系统 116.4气体供应系统 116.5加药系统 126.6生活污水解决 127构筑物及设备材料一览表 138技术经济分析（供参考） 148.1基本数据 148.2经济技术分析表 149.工程投资概算 161概述阿胶制药有限公司位于湖南省株洲市攸县。在生产过程用到的原料有：驴皮、龟甲、鹿角，前解决车间生产工艺为：挑选——浸泡——切块——洗皮清洗——漂洗——掸水——提取车间。在此过程中会产生一定量的废水。为保护环境，根据有关的环保法律法规，车间产生的废水需要通过有效解决后再外排。受业主方委托，我司公司提供废水解决设计方案。2编制根据1、遵照国家对环保、污水治理的有关政策、法规、原则和规范，严格确保设计质量；严格执行国家有关环保的各项规定,确保排放水的各项出水指标达成国家和地方规定的排放原则；采用现在国内成熟、实用的解决工艺,稳定可靠地达成治理目的和回用的规定；工艺技术条件控制实现自动化,确保工艺的稳定性，减轻工人劳动强度；技术路线简朴明了、操作管理方便、工艺流程抗冲击能力强；在上述前提下，做到投资少、运行费用低。3设计范畴本方案设计范畴为：废水解决站从废水调节池达成标排放口的整套工程的设计,涉及工艺、土建、电气、自动控制及工程预算。本工程需要的自来水和动力电源由业主提供。自来水源由业主引到废水解决站范畴，并负责将电源线接到主电源柜中。4设计根据《中华人民共和国环保法》；《中华人民共和国水污染防治法》；《中华人民共和国污水综合排放原则》（GB8978-1996）；《中药类制药工业水污染物排放原则》（新建）；《室外排水设计规范》（GB50014-）；《污水再生运用工程设计规范》（GB50335-）；《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）；《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；5污水解决工艺拟定5.1污水水质水量根据环评提供的水量数据，每天产生的废水量为220m3。废水解决站为24小时运行，每小时解决量为废水的水质以下：表5-1废水水质表序号项目单位指标1PH--6-112CODcrmg/l3BOD5mg/l6004SSmg/l9005氨氮mg/l506动植物油mg/l30通过解决后的废水排放水质须符合《中药类制药工业水污染排放原则》（新建）原则，具体以下：表5-2达标排放水水质序号项目单位指标1PH--6-92CODcrmg/l1003BOD5mg/l204SSmg/l505氨氮mg/l86动植物油mg/l55.2工艺技术路线选择从表中数据能够看出，废水中的重要污染成分为COD和氨氮，并且BOD/COD的值在0.3左右，能够用生物解决法进行解决。根据出水水质的规定，以及有关的工程案例，本废水解决站采用预解决+一级生化+MBR（膜生物反映器）解决工艺。具体的废水解决流程以下：废水――隔渣调节池――混凝反映池――混凝沉淀池――水解池――一级好氧池――一级沉淀池――MBR（二级好氧池+膜区）――排放。5.3预解决工艺介绍预解决工艺涉及废水隔渣、废水的均量均质和混凝反映沉淀。废水中含有大量的悬浮物及生产过程带出来的杂质，先通过隔渣井隔除。在格栅井中设立两道格栅，分别能够拦截不同大小的杂物。通过隔渣之后的废水进入调节池储存，并通过空气的搅拌、起到均衡水质的作用。调节池配备两台提高泵，在固定的流量状况下，通过水位控制水泵的运行，将调节池中的废水提高到下一种解决工艺。混凝反映沉淀工艺为废水进入生化解决前的一道预解决工序，将废水中的SS通过沉淀的作用大部分去除，同时减少废水中的COD值、减少后继生化工艺的负荷。混凝反映池中加入酸、混凝剂和聚丙烯酰胺，通过PH控制仪控制废水的PH值。5.4主体工艺——MBR工艺简述5.4.1膜生物反映器（MBR）的工作原理及特点污水的生化解决技术现在是被普遍采用、比较经济的解决办法，但传统生化解决工艺由于其工艺机理上的限制，普遍存在COD、氨氮和石油去除效果差，耐冲击负荷能力弱等缺点。近年来，将膜分离技术与传统的生物解决技术相结合的污水解决技术——膜生物反映器（MembraneBioReactor，MBR）技术得到了长足的发展。它在解决了膜寿命、膜污染控制、膜通量维持等核心技术的基础上，充足运用膜的选择透过性和生物解决的多样性和彻底性，进行有效的污水净化解决，被逐步应用于市政、炼油、化工、医药、纺织印染等行业的污水解决与回用领域。下图为膜生物反映器（MBR）的工艺原理示意图：膜出水膜出水生物解决池图5.1膜生物反映器工艺示意图膜组件抽吸泵废水膜生物反映器（MBR）技术以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥解决过程中的泥水重力沉降分离过程进行固液分离，由于采用膜分离，因此能够保持很高的生物相浓度和非常优秀的出水效果。可有效去除水中的有机物与氨氮等污染物质，含有许多其它生物解决技术无法比拟的明显优势，重要含有下列特点：能够高效地进行固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度靠近于零，可直接回用，实现了污水资源化。膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反映器内，实现了反映器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。反映器内微生物浓度高、耐冲击负荷。有助于增殖生长缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率得以提高。通过运行方式的变化可含有脱氮和除磷功效。泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分在体积有限的生物反映器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。反映器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥排放量少。自动化程度高，运行管理简便；占地面积小，工艺设备集中。模块化，易于扩建。5.4.2本项目生化——MBR工艺的工作原理及特点针对本项目排放废水COD浓度高、氨氮浓度高的特点，本项目采用多段生化MBR技术解决工艺。该工艺可适应多个复杂的来水水质，同时根据解决程度规定可灵活的将多个生化工艺结合，确保各项污染物质的有效去除。其具体工艺组合过程以下：来水→水解酸化→一级好氧→中间沉淀→二级好氧→膜分离→出水多段生化MBR工艺各段特点以下：1）水解酸化可将污水中的难降解长链或环状有机物分解成易降解短链或直链有机物，改善污水的可生化性，提高后续好氧解决的效率。根据解决水质及解决程度的不同，与对应的好氧工艺结合进行硝化-反硝化作用，能够提高COD、总氮及氨氮的去除效果。2）好氧一段高负荷活性污泥工艺，控制活性污泥处在对数生长久，保持较高的生物活性，提高生化解决效率。培养驯化专性细菌，可提前有效的去除水中的有毒有害物质，确保好氧二段的解决效果。维持适宜的污泥浓度，有效面对来水水质的变化。当来水水质发生重大变化时，可有效保护二段好氧生化免受冲击，确保最后解决效果。3）好氧二段通过高污泥浓度、低污泥负荷运行的方式，能够有效地提高污水的生物去除效率，降解水中的氨氮，改善出水水质。作为好氧一段生物菌种储藏，可在一段好氧受冲击的状况下，为其接种污泥，使其尽快恢复，达成提高整个系统抗冲击负荷能力的目的。采用膜分离的方式，根据解决水质的不同，能灵活地控制污泥浓度，变化污泥负荷，确保污泥活性，使生化妆置始终处在较高效率下运行。由于硝化菌得到绝大部分的截留，好氧二段中硝化功效得到大大的加强，对氨氮去除有非常良好的作用。4）膜分离区采用独立的膜区设计，能够直接得到高质量的产水，出水清澈透明，细菌、悬浮物和浊度等指标靠近于零。采用聚偏氟乙烯（PVDF）进口膜材料，含有通量大、机械强度高、抗氧化性强、化学稳定性好，耐有机污染等特点。5.4.3MBR与传统生化在废水解决中的实际应用状况对比表5.4 MP-MBR技术与传统生化解决技术的对比膜生物反映器技术传统生化解决技术重要工艺过程生化解决+膜分离生化解决+沉淀污泥浓度8000mg/l可根据生化解决需要进行调节，确保高浓度、高活性；可有效克制丝状菌生长，控制污泥膨胀和生物泡沫。3000mg/l受沉淀池表面负荷影响，污泥浓度不能过高。经常受到丝状菌繁殖、污泥上浮和生物泡沫的影响。生物种群由于采用膜分离，因此几乎全部微生物都被截留在反映器内，生物种群非常丰富，因此生化解决效率很高。由于采用重力沉淀分离，因此某些弱势微生物或世代周期较长的微生物很难在存留，而这些微生物经常是高效生化解决所必须的。生化解决效果生物相启动快，生物降解彻底，解决效率高，可达95%以上，出水水质好。BOD不大于5mg/l。COD可不大于60mg/l。存在生物流失，解决效率普通在85%左右，出水BOD不大于20mg/l。COD可不大于150mg/l。要达成更加好的效果，必须增加深度解决设施，而深度解决设施失效较快。抗冲击负荷能力由于含有较高的污泥浓度和丰富的生物种群，且活性高，因此抗冲击能力高。抗冲击负荷能力普通，很容易受外界条件变化的影响。占地面积运行费用解决设施紧凑，占地面积小；运行费用低。解决设施多，占地面积大，运行费用较高。自控程度运行管理自动化控制程度高，可最大程度地减少人为因素的影响。由于解决构筑多，实现高度的自动化控制很难，操作效果，受人员素质影响较大。 5.5各工艺去除率分析表解决工艺段项目进水水质mg/L出水水质mg/L去除率调节池COD0%BOD6006000%SS90072020%氨氮50500%动植物油30300%混凝反映沉淀池COD100050%BOD60036040%SS7207290%氨氮504510%动植物油302420%水解、一级氧化及沉淀池COD100040060%BOD36010870%SS氨氮452740%动植物油241250%MBR段COD400≤6085%BOD108≤10.890%SS--≤5--氨氮27≤775%动植物油12≤467%整个系统COD≤6097%BOD600≤10.892%SS900≤599.5%氨氮50≤786%动植物油30≤487%6工艺设计6.1预解决工艺〖1〗格栅井规格: 2.0m×0.6构造: 砖混附属设备：格栅2两道〖2〗调节池设计水量：600m3/d（规格（内部尺寸）: 6.75m×5m停留时间: 10h有效容积： 1构造: 钢筋混凝土附属设备：提高泵两台（Q=12m3/h，H=10m，N=1.〖3〗混凝反映池（三格）规格: 4.0m×1.0m总水力停留时间： 1.4h有效容积： 14构造: 钢筋混凝土附属设备：空气搅拌器三套PH控制仪一套〖4〗混凝沉淀池规格: 4m×4m×水力表面负荷： 0.65m3/m构造: 钢筋混凝土6.2生化+MBR工艺〖1〗水解池规格: 7.5m×4m构造: 钢筋混凝土有效容积： 120停留时间：12h附属设备：潜水搅拌机一台（N=0.75Kw）〖2〗一级好氧池规格（内部尺寸）: 5m×4m构造: 钢筋混凝土有效容积： 80停留时间: 8h污泥负荷：0.50kgCOD/kgMLSS.d附属设备：微孔曝气器80套（φ21〖3〗一级沉淀池规格（内部尺寸）: 4m×3.25m构造: 钢筋混凝土表面负荷：1m3/m附属设备：中心导流装置一套污泥回流泵一台（Q=30m3/h，H=10m，N=〖4〗二级好氧池规格（内部尺寸）: 10.5m×4.25m构造: 钢筋混凝土有效容积： 1停留时间: 17.8h污泥浓度：6000mg/L污泥负荷：0.07KgCOD/KgMLSS.d附属设备：微孔曝气器150套（φ21循环泵一台（Q=40m3/h，H=10m〖5〗膜分离区膜分离区为膜组件安置处，在此进行混合液与水的分离。规格（内部尺寸）: 2m×2m×4.5m构造: 钢筋混凝土有效容积： 3停留时间: 1.4h附属设备：膜组件两组（通量共10抽吸泵两台（Q=12m3/h，H=18m污泥泵一台（Q=10m3/h，H=156.3污泥解决系统废水解决产生的污泥来自混凝沉淀池、一级沉淀池和膜区的剩余污泥。污泥排到污泥储池，通过隔阂泵压送到板框压滤机进行脱水解决。污泥在板框压滤机压缩完毕，再通入压缩气体挤压板框内的污泥，进一步减少泥饼的含水率。〖1〗污泥储池规格: 2.3m×1.5m×3.构造: 钢筋混凝土有效体积：11附属设备：气动隔阂泵两台（QBY-40）板框压滤机一台（压滤面积256.4气体供应系统气体的供应重要有两方面，一是给生化池提供氧气和膜组吹扫，另一种是给隔阂泵、气动阀门等提供压缩空气。罗茨鼓风机两台 参数：Q=5.5m3/min，H=5.0〖2〗空压机参数：Q=0.55m3/min，P6.5加药系统加药系统涉及混凝反映药剂和膜清洗药剂的投加。混凝反映使用到的药剂有混凝剂、氯丙烯酰胺和酸；膜清洗所用到的药剂有聚合次氯酸钠、氢氧化钠和柠檬酸。〖1〗药罐数量：6个参数：V=0.5〖2〗加药泵数量：9台参数：Q=100L/H，H=10m，N=0.256.6生活污水解决〖1〗集水池规格（内部尺寸）: 2.3m×1.5m构造: 钢筋混凝土附属设备：提高泵两台（Q=3m3/h，H=127构筑物及设备材料一览表表7-1构筑物一览表序号项目内部尺寸数量备注1隔渣井2.0m×0.61座砖混2调节池6.75m×5.0m1座钢混3混凝反映池4.0m×1.01座钢混4一级沉淀池4.0m×4.0m1座钢混5水解酸化池7.5m×4.0m1座钢混6一级好氧池5.0m×4.0m1座钢混7一级沉淀池4.0m×3.2m1座钢混8二级好氧池10.5m×4.2m1座钢混9膜分离区2.0m×22座钢混10污泥储池1.5m×2.3m×1座钢混11污水集水池1.5m×2.3m×1座钢混12设备基础、楼梯走道、地面1项表7-2设备材料一览表序号产品名称规格型号数量备注1隔渣井1.1格栅1栅距10mm1个1.2格栅2栅距5mm1个2调节池2.1提高泵Q=12m3/h，H=10m，N=1.2台3.混凝反映池3.1空气搅拌器PVC穿孔管3套3.2PH控制仪测量范畴：0-141台4一级沉淀池5水解池5.1搅拌器N=0.75Kw1台6一级好氧池6.1曝气器D=280套7中间沉淀池7.1导流管不锈钢1套7.2污泥回流泵Q=30m3/hr，H=10m，N=1台8二级好氧池8.1曝气器D=2150套8.2循环泵Q=40m3/hr，H=10m，1台9膜分离区9.1膜组件Q=5m3/hr膜架材质：304不锈钢2套9.2抽吸泵Q=12m3/hr，H=18m，2台9.3污泥泵Q=10m3/hr，H=15m1台10污泥解决系统10.1隔阂泵QBY-40，气动隔阂2台10.2板框压滤机21台11气体供应系统11.1空压机Q=0.55m3/min，P=0.8MPa，1台11.2罗茨鼓风机Q=5.5m3/min，H=5m，2台12加药系统12.1药槽容积：500L；材质：PE6个12.2加药泵9台13生活污水解决系统13.1提高泵Q=3m3/hr，H=12m2台14其它辅助系统14.1电气控制柜1套14.2自控柜含电磁流量计、压力控制表等1个14.3电缆、桥架、线管等1批14.4管路系统1套14.5阀门配件1批14.6栏杆扶手、五金附件