药业污水处理工程设计方案

药业污水处理工程设计方案

概述

化工制药产品生产过程中会产生一定量的废水，该类废水成份复杂，有机

物含量高，色度和悬浮物等普通含量都很高，一些制药废水还有很强的毒性，并且

含有大量难降解的物质，如果不经过处理直接外排，会对环境造成严重破坏。药

业公司以膏药类产品为主,生产过程排放的高浓度废液COD值达到44000mg/L,低

浓度废水COD值也有2300mg/L,这样高浓度的有机物废水排入水

体后，在有溶解氧的条件下，由于好氧微生物的呼吸作用，被降解为CO、H0与

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NH,同时合成新细胞，消耗掉水体中的溶解氧，与此同时，水体水面与大气接触，

3

大气中的氧不断溶入水体，使溶解氧得到补充，这种作用称为水面复氧。若排入

的有机物量超过水体的环境容量，则耗氧速度超过复氧速度，水体浮现缺氧其

至无氧；在水体缺氧的条件下，由于厌氧微生物的作用，有机物被降解为CH、

4

CO、NH及少量的HS等有害有臭气体，使水质恶化“黑臭”，对周围环境造成极

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大的破坏，因此对该类废水的管理是刻不容缓。

药业公司是一家集药品与化妆品研发、生产、销售为一体的民营企业，前身

为康乐药业药膏厂，于2(X)5年注册成立。公司位于XX市XX县灵溪镇工业园区，总

占地面积40000平方米，遵循"统一规划，分期建设”原则，一期工程用地面积16000

平方米，建造面积12000平方米，绿化面积3500平方米。公司主要生产产品有阿昔

洛韦乳膏、新肤蛇脂软膏、复方酮康唾软膏、克林霉素磷酸酯凝膏等；

贵方领导对环境保护极其重视，为了积极响应国家的环保政策及地方的环保

要求，决定建设污水处理系统，对排放的污水进行处理,故委托XXX公司进行该污

水处理工程的设计。我公司在总结以往同类工程的经验，并结合具体情况,完成为

了本污水管理方案的设计。

第一章项目概况

2.1.工程名称、地点

工程名称：药业公司污水处理工程

工程地点：XX市XX县

2.2.项目生产工艺及废水来源

废水主要来自贮存药膏的桶的洗刷水，高浓度为第一道清洗水，低浓度为第

二道清洗水。

2.3.废水进水水量、水质

进水水量

根据业主方提供，每天废水排放量为3〜4吨,其中高浓度、低浓度废水各占

一半。

进水水质

废水中主要污染物为COD,BOD及SS,业主方目前无环评资料及相应的水质资

料,我方根据水样化验测和同类工程的经验数据得此故污水水质如下表1所示：

表1

水质指标PHCODcr(mg/LBODmg/L

5

污染物浓度7~8240(08400

2.4.排放标准

污水处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996,中一级标准

表2

水质指标PHCODcr(BOD(

m。/!

mg/L5

污染物浓度6-9

on

污水经处理达到上述标准之后，出水进入调节池稀释进水水质。

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25设计进、出水水量和水质

设计进水水量：5t/d（连续24h运行》;

设计进、出水水质,见下表3

表3

污染物PHBOD(

CODcr(mg/LJS

mg/L

设计进水指标7-R<R400

设计出水指标6~9<1(X)<20

注：以上设计进、出水水质需要业主核实认可后方可进行后续图纸设计。

第二章工艺选择

3.L设计原则

•认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，使设计符合国家的有关法

规、规、标准；

•充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益；

•综合考虑来水水质、水量的特征,选用的工艺流程技术先进、妥帖可靠、经

济合理、运转灵便；

•处理系统的运行应用有较大的灵便性和调节的余地与适应水质水量的变化

特性。设施运行上有较大的灵便性和可调节性,并保留了一定富余量以满足

长远需要；

•污水处理管理、操作、维护简便。尽量考虑自动化控制，实用和先进兼顾；

减轻劳动强度。

•在保证处理效率同时节省工程费用，减少占地面积，构筑物尽量采用地下式：•

选择品质优良、价格公正、售后服务周到的设备、仪器，关键性仪器仪表选

用优质产品。设备材料的选择规，关键性设备选用国知名度、信誉度高的产

品；

•设计采用规与标准，应采用业主方认可的国家规标准或者共同的规与标准，如

设计中遇到需用企业标准时，则应告知设计方并得到认可。

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针对该工程的生产加工废水，有机废水中的COD较高,不能直接进入生化系

统，需要进行预处理。经取样做小试后发现该水质沉淀物过多，上清液惟独

20%-25%,因此不能采用化学沉淀方法处理。根据该工程的实际情况，决定对进水

水质采用稀释的方法，达到进入生物处理系统的要求后直接进行生化处理。稀释

用水来自污水处理系统的出水。污水经稀释后COD浓度约为8000mg/L,BOD值

约

为2800mg/L,稀释后的水量为15t/d,即0.65t/h(24小时运行。

由于废水有机物浓度高，为了稳定达到出水要求，该工程采用厌氧生物处理+

好氧+MBR相结合的处理工艺。

(1)厌氧处理

废水的厌氧生物处理是一个极其复杂的过程，即是在无氧的条件下，由兼性菌

及专性厌氧菌降解有机物,最终产物是二氧化碳和沼气，使得污水得到净化。1979

年,伯力特(Bryant等人根据微生物的生理种群提出的厌氧消化的三阶段理论，第一

阶段是在水解与发酵细菌作用下,将碳水化合物，蛋白质与脂肪转化成单糖、氨基

酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段是在产氢产乙酸菌的作用、把

第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸；第三阶段是通过两组生理上不同

的产甲烷菌的作用，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组是对乙酸脱痰产生甲

烷。

参预的微生物种类,参预厌氧消化第一阶段的微生物包括细菌、原生动物和

真菌，统称水解与发酵细菌,大多数为专性厌氧菌，也有不少兼性厌氧菌；参预厌

氧消化第二阶段的微生物是一群极其重要的菌种——产氢产乙酸菌以及同型乙

酸菌；参预厌氧消化第三阶段的微生物是甲烷菌——甲烷发酵阶段的主要细菌，

属于绝对的厌氧菌。

厌氧消化产生的沼气，可称为生物能，是一种无色气体，主要成份CH,CO,并

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含有少量的HS,CH的燃烧值为35000-40000kJ/n,沼气的燃烧值随CH含量而异。

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目前常用的厌氧污水处理工艺有厌氧反应池，上流式厌氧污泥床反应器

(UASB,厌氧折流板反应器(EGSB等等。

其中上UASB(上流式厌氧污泥床工艺在处理工业废水方面得到广泛的应用。

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vUASB＞由荷兰LETTINGA教授研究开辟，该技术成功的运用于工业废水的处理,

其具有低成本、占地少、高去除效率、污泥产量少的优点以及生化乩斯能源I叩仅

的经济效益已获得证实。

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处理池主要原理是利用培养的粒状污泥,分解废水中的有机污染物。废水山

池底散水装置均匀的向上流经污泥床，厌氧菌吸附分解废水中有机物，产生含甲

烷与二氧化碳混合气体，少部份有机物则作为厌氧菌的食物，以形成新细胞并聚

集成具有良好沉降性的粒状污泥。

在反应器反应池上部设置三相分离器，在甲烷菌反应产生的弱小气泡向上流

动时,提供自然的搅拌效果，到达池顶时，通过三相分离器，固、液、气三相得到分离,

甲烷排出后由采集器采集排出，处理水则经由溢流渠采集排出。

UASB主要有以下特点：

/去除效率较高60-95%〈COD>

/有机负荷3—M)KgCOD/M3day

/水力停留时间4一72小时

/操作温度15-40℃

/PH值6—8.5

/进流废水COD浓度1,000-100,000mg/l

/甲烷气产量0.2—().5m3/Kg.COD去除

/污泥产量0.03-0.07KgZKg.COD去除

/操作稳定可忍受冲击负荷PH及温度的变化

/节省能源

反应器主要有以下优点：

/占地面积小

/甲烷气可资利用

/可变及间歇操作负荷能力

/低营养源需求

/剩余污泥可长期贮存

/无噪音、臭味之困扰

(2)接触氧化法

经过厌氧处理后的废水，大部份大份子有机物长链断裂，其可生化性大大增

强，但COD浓度仍很高，因此在厌氧工艺后增加好氧处理设施，进一步的消减废水

中的COD等污染物。

常用的好氧工艺主要有传统活性污泥法、接触氧化法、SBR工艺等。接触氧

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化工艺有机负荷冲击能力强、负荷高、运行稳定、出水水质好的特点，运行管理

方便等优点。生物接触氧化法是在好氧池设有填料,部份微生物以生物膜的形式

固着生长于填料表面，部份则是絮状悬浮生长与水中。因此它兼有活性污泥法与

生物膜两者的特点。生物接触氧化法中的微生物所需氧常通过人工曝气供给。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，同时产生的

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

物膜的新代，脱落的生物膜将随出水流出池外，从而达到去除布•机物的目的。

生物膜法的在主要特点有：微生物相多样化,生物的食物链长,并能存活世代

时间较长的微生物，除大量细菌生长外，还能浮现大量真菌、线虫、轮虫及寡毛虫等,

因此在生物膜上能形成较长的食物链；微生物量多，处理能力大，净化功能显著提

高；由生物膜上脱落下来的污泥，因所含动物成份较多，比重较大，且污泥颗粒个体

较大，因此具有良好的污泥沉降性能，易于固液分离；耐冲击负荷：对水质、水量变

动具有较强的适应性；生物膜由于具有较高的生物量，普通不需要污泥回

流，于是不需要时常调整剩余污泥排放量，易于运行维护与管理。

(3)MBR膜法

经过二级处理后的废水，通常可以达到排放要求，但是由于该废水的浓度过高，

出水指标要求较为严格，为了确保废水稳定达标，后续采用MBR膜系统进行进一

步的处理。MBR是一种由高效膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理

技术。液中膜的应用取代了生物法中的二沉池,进行固液分离，有效的达到了泥水

分离的目的。膜的高效截留作用,可以有效截留硝化菌，使其彻底截留在生物反应

器，使硝化反应得以顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，同时可以截留一时

难于降解的大份子有机物，延长其在反应器的停留时间,使之得到最大限度的分

解。应用MBR膜技术后，主要污染物去除率可达：COD>93%>SS达到100%。产

水悬浮物和浊度近于零，水质良好且稳定,可以直接回用，保证污水处理系统的稳

定达标，同时实现了污水资源化。

(4)污泥处理

污泥处理主要是生化污泥的处理，将剩余生化污泥排放到污泥池，再经过浓

缩后，泵入污泥脱水机，由污泥脱水机脱水，泥饼外运,滤液回流至调节池。

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3.5.工艺流程图及说明

351.工艺流程图

3.5.2.工艺流程说明

污水处理工艺：废水自流进入调节池，进行均量均质,并采用系统出水进行

稀释，降低进入生化系统的废水浓度；然后经泵提升进入UASB反应系统,该系统

生化过程分为三个阶段，即第一阶段是在水解与发酵细菌作用下，将碳水化合物，蛋

白质与脂肪转化成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段

是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸；第

三阶段是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用，一组把氢和二氧化碳转化成甲

烷，另一组是对乙酸脱粉产生甲烷。厌氧消化产生的沼气为生物能,是一种无色气

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体，土要成份CH,CO，并含有少量的HS,该组分气体通过水封罐高空排放或者点燃。

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污水经过UASB高效反应器后自流进入好氧接触氧化池，在好氧菌的作用下，分解

水中有机物质，进一步去除水中的有机物。经处理后的污水自流进入MBR膜生物

反应器，进一步分解水中有机物并进行泥水分离，清水通过泵排出进入清水池，部

分回流到调节池作为稀释用水，一部份达标排放。

MBR膜生物反应器中的污泥可部份回流到接触氧化池，补充接触氧化池活

性污泥。MBR膜生物反应器有较高的污泥浓度，剩余污泥产量小。剩余污泥可经

过较长期排放一次，进入污泥浓缩池进行浓缩，然后经污泥脱水机处理，泥饼外运

处置,滤液回流至调节池。

第三章单元设计及设备选型

4.L调节池

作用：调节水质水量，并在此对原水进行稀释。

工艺尺寸：4m(Lx2.5m(Bxl.8m(H

有效水深：1.5m

停留时间：24h

数量：1座

结构：钢结构

附属设备

1、污水提升泵

规格参数：Q=1.0m3/h,H=8m,功率0.18KW

数量：2台(一用一备

2、曝气搅拌系统一套

4.2.UASB反应器

作用：对污水中难分解的长链有机物进行降解，使之变成易分解的小颗粒有机

物,并降解部份小颗粒有机物。

工艺尺寸：01.2mx5.5m(H

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上升流速：0.36nVh

有机负荷：2kgC0D/(m3-d

停留时间：9h

数量：1座

结构：钢结构

附属设备

1、三相分离器一套

2、布水器一套

3、水封罐一个

43.接触氧化池

作用：好氧微生物在有氧的条件下分解有机物，从而降低水中有机物的含量。

工艺尺寸：4m(Lx3m(Bxl.8m(H

有效水深：1.5m

有效容积:18m3

有机负荷：1.0kgBOD《(m3d

停留时间：28h

数量：1座

结构：钢结构

附属设备

1、罗茨鼓风机

型号：LT-040

参数规格：Q=0.45m3/min,2000mmAq,功率0.29KW1650i7min

数量：2台(一用一备

2、可变微孔曝气器

型号：KBB215型

参数规格：服务面积0.3m7个，充氧能力N0.15kg/h

数量：40套

3、曝气管网：一套

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4、弹性填料

型号：TL-0150x800

参数规格：0150

数量：10m3

5、填料支架：12nl2

4.4.MBR池

作用：膜的高效截留作用,能保持高的污泥浓度，进一步深度分解有机物,

同时进行泥水分离。

工艺尺寸：4m(Lx1.5m(Bxl.8m(H］膜反应池

污泥浓度：4000-8000mg/L

数量：各1座

结构：钢结构

附属设备

1、膜组件

型号：PMBR-8

参数规格：膜片面积：8nW片

膜片数量：共10片

设计通量：15~20L/mLh(0.02Mpa>

膜架数量：1套

膜架材质：SS3O4

2、自吸泵

参数规格：Q=lm3/h,H=8m,功率0.18KW,最大吸程3.()m

数量：2台(一用一备

3、反洗泵

参数规格：Q=5m3

数量：1台

4、保安过滤器

型式：立式圆筒型

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参数规格：Q=5m3/h,运行压差8.03MPa,壳体材料-SS304

数量：1台

5、污泥回流泵

参数规格：Q=l()m3/h,H=l()m,功率1.5KW,材质：铸铁

数量：2台(一用一备

6、穿孔曝气器

数量：1套材

质：UPVC

7、系统管阀件

数量：1套材

质：UPVC

4.5.清水池

作用：暂时存储排放出来的清水。

工艺尺寸：2m(Lxlm(Bx|.8m(H

数量：1座

结构：钢结构

4.6.污泥池

作用：存储生化池排放出来的剩余活性污泥。

工艺尺寸：2m(Lx3.5m(BxL8m(H

数量：1座

结构：钢结构

附属设备

1、污泥泵

参数规格：Q=15m3/h,H=15m,功率1.5KW

数量：2台(一用一备

2、板框压滤机

数量：1台

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压滤面积：10m2

4.7.标准排放口

根据当地环保部匚要求，按规设置标准排放口，排放口配置木公司在线监测

仪器,具体再做专项设计。

第四章设计要求

5.1.建造设计要求

1、根据《建造设计防火规》对污水处理厂（站进行防火设计；在室外应考

虑消防通道、消防栓和消防水源，并同整个污水厂（站设施统一配套；在室应根

据《建造灭火器配置设计规》合理设置干粉灭火器口

2、污水处理工程建造物普通属于三类防雷，为了防止直接雷击，通常需要在

配电控制室的屋顶装设避雷保护。污水处理工程设有接地网，接地系统采用

TN-C-S系统。

5.2.工艺安装设计要求

5.2.1.工艺安装普通要求

1、污水处理系统外露钢件部位表面均刷两道环氧树脂胶防腐及面漆。

2、本工程工艺复杂，配管工序多，质量要求高。交叉作业多，各种设备安装及

配管与土建施工相互交叉、相互穿插施工。特别要注意设备预埋件的预埋。

3、设备安装的准备工作要把握好,主要分为三关，即设备开箱检验关，设备清

洗检查关.以及设备就位找正后与管道及阀门的连接关。

4、设备安装后,要注意对设备的保护，如小型机电、加药泵等,一旦安装就位，要

即将采取相应的保护措施，防止砸坏、碰坏。

522.具体设备安装要求

1、水泵安装

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水泵安装应根据土建工程给定的定位线及设备安装图纸给出的尺寸线

画出各台泵的泵座两个方向中心线，然后进行安装。泵安装完成后要检测泵

的流量、扬程及效率是否符合设计要求，并且运转平稳、无异常声音和震动，

电机电流正常。

2、管阀件的安装

管道安装严格按照图纸施工，与泵连接的管道安装时管重不直接承受在

水泵上，管道与泵连接后，再也不进行焊接温和割，防止焊渣进入泵。管道安装

完成后，管部应清洗干净，密封面无损坏。

阀门安装要按照创造厂的安装说明书进行，阀门安装前，按设计要求险查

型号，清除阀污物，检查阀杆是否灵便，以及阀体、零件等有无裂纹、砂眼,进

行试压试漏试验,合格后才干进行安装。各种阀门的安装注意要点根据陵nr

方要求进行。

3、罗茨风机的安装

安装前，应对风机各部件进行全面检查。机件是否完整川轮与机壳的旋

转方向是否一致，各部连接是否密切，叶轮、主轴、轴承等主要机件有无损伤，

船东组是否灵便等等。如发现问题，应即将予以修好和调整。

安装时，注意检查机壳，壳不应有掉入的和遗留的工具和杂物，在一些接合

面上，为了防止生锈,减少拆卸艰难，应涂上一些润滑脂或者机械油，风机与地

基接合面,进出风管管道连接时应调整使之自然吻合，不得强行连接，更不许

将管道分量加在风机各部件上，并注意保证风机的水平位置。

4、曝气盘的安装

曝气盘在安装前，使用空气吹扫或者水冲洗清理，以清除可能积聚在主管

道中的任何部碎片和碎屑。曝气盘安装公差不得超过±5mm；为了方便安装,

可用润滑油将橡胶平垫片弄湿，将曝气盘的罗纹接头压入橡胶垫，然后顺时

针方向尽可能旋紧，使橡胶垫选入出水口。在撬紧时，膜片不得变形,否则可能

浮现不均匀的气泡形态，或者可能导致泄漏的贯通膜片撕裂。

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5.3.配电、自控设计要求

531.供电设计

供电电源为~380V、50Hz,由业主方的低压配电柜引至系统用电设备处理

系统配电柜，负荷等级为三级。污水处理系统配电系统为三相五线制，单相配电

为三线制。

5.32动力配电及电缆敷设

室外采用电力电缆直埋方式或者电缆桥架架空，电缆经电缆桥架或者穿金

属套管敷设，室采用硬管敷设。

5.3.3.照明配电

由低压配电柜提供单相~220丫电源作室外照明电源。室照明采用荧光灯，室

外照明采用高杆路灯。

534.控制与保护

1、设备控制分为手动控制和自动控制，其部份设备的手动控制采用两地控

制，即设备现场控制按钮箱和配电室低压配电柜两地手动控制，自动控制由自控

操作台控制。低压设远程自动控制及就地控制系统,对各项指标环节进行在线监

测。对所有机械东西系统进行集中输入可编程序控制器，对所有水泵采用液位传

递讯号，以达到自动控制目的，并对各类电气、机电设置电气短路过载及相序保护。

2、继电保护设施可以确保安全供电和电能质量，使电气设备在规定的电气

参数围安全可靠的运行。本工程低压配电线采用空气断路器做短路保护，馈线采

用空气短路器和热继电器做短路和超载保护。

3、普通的动力设备均为220~380V低压机电，小于11KW的采用直接启动，

大于或者等于11KW的采用星三角或者自耦降压启动方式。普通设备均设置备用

件。

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第五章工程概算

6.1.费用概算

序号名称型号参数数量