某生物制药公司废水处理投标方案 19页

某生物工程有限公司污水处理工程设计方案第16页共19页n目录1概述31.1企业概况31.2中药生产污水的特点32设计依据33设计原则44废水水质水量及治理目标45治理工艺的选择55.1工艺流程选择55.2工艺特点65.3工艺流程说明66工艺单元选择的成熟性和先进性76.1水解酸化76.2SBR生化工艺86.3工程实践97处理构建筑物设计及主要设备选型108处理效果139平面布置1410劳动定员1411经济效益分析1411.1工程投资1411.2运行费用1611.2.1污水处理运行成本1611.2.2回用水运行成本1712售后服务17第16页共19页n1概述1.1企业概况某生物工程有限公司是以生产中药为主的现代化生物制药企业，生产厂一期工程占地113亩。总投资1.824亿元，拥有国内先进设备260余台（套）。建设符合国家GMP要求6条生产线。可年产胶囊2亿粒，颗粒750吨，片剂3亿片，丸剂300吨。1.2中药生产污水的特点中药生产的前处理车间将经过洗、淘、漂、切、干燥等过程的合格原药送入提取车间进行水提或醇提，提取液经蒸发浓缩得浸膏半制品再送至各有关剂型车间。由此产生的生产废水包括洗涤水、药汁流失液以及变更药物品种易生产的冲洗生产设备废水。主要由药材煎出的各种成分及酒精等有机溶剂引起的污染。每一味中草药的有机成分相当复杂，生产过程又多为间歇式操作，从而造成了浓度较高、成分复杂且多变的有机废水，这是中药生产废水的一个特点。废水中的主要成分为糖类、甙类、蒽醌、木质素、生物碱、鞣质、蛋白质、色素等的水解产物。2设计依据1）某生物工程有限公司污水处理招标要求（2005/11/24传真）；2）《国家污水综合排放标准》（GB8978-96）；3）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；4）《地面水环境质量标准》（GHZB1-1999）。第16页共19页n3设计原则1)工艺可靠、灵活、卫生、安全、节能、综合运行成本低廉，操作管理方便、节省投资且能保证长期稳定运行的原则。2)电气设备尽可能采用简易半自动化控制、最大限度减轻劳动强度。3)在设计中充分考虑二次污染的简易控制，采用简易隔噪防振脱臭等措施，保持良好的环境卫生。4)可根据用户要求，设施建成半地下结构。4废水水质水量及治理目标污水处理量：500m3/d污水水质指标：COD=1500mg/LBOD=400mg/LSS=600mg/L污水处理后排放指标：COD≤100mg/LBOD≤20mg/LSS≤70mg/LPH=6～95治理工艺的选择5.1工艺流程选择该公司是以生产中成药为主的制药厂，根据该公司提供的生产废水水质，属有机废水，采用生化法处理该废水是行之有效的。但废水中BOD5/COD=0.27，第16页共19页n废水格栅池栅渣外运除渣机池调节水解酸化池污泥泵水泵剩余污泥风机SBR池加药装置污泥泵沉淀过滤池回用水池二氧化氯发生器污泥浓缩池达标排放加压泵用槽车外运屋顶水箱各用水点回用水系统图1工艺流程图废水的可生化性较差，因为中药生产所排废水中除含有一般有机物外，还含有单宁、甙类、蒽醌、生物碱等结构比较复杂、难于好氧生物降解的有机物。实践证明，废水中好氧法难于降解的有机物可在某种厌氧菌作用下降解，本方案选择以厌氧法+好氧法相结合的处理工艺，即水解酸化+SBR(简称ASBR法)第16页共19页n。它结合了厌氧处理工艺能耗低、污泥产量低，好氧处理工艺出水水质好的优点，避免了单纯厌氧工艺出水达不到排放标准，单纯好氧工艺能耗大、污泥产量高、运行费用高等缺点，在投资、处理成本和效果方面都具有较大的优越性。设计处理工艺流程见图1。5.2工艺特点本设计工艺与其他工艺相比，具有以下优点：1)工艺简明，处理效果稳定可靠，运行成本低；2)污泥产生量少，小水量情况下几乎为零，污泥处理费用低甚至没有；3)操作管理方便，装置可实现半自动化控制，污水站定员少，劳动强度低；4)处理水量可在100～750m3/d范围内任意调节，不影响处理水质。5.3工艺流程说明污水处理系统制药混合废水经管道（沟渠）收集，经格栅除去大漂浮物后，再经机械除渣机除去小颗粒的悬渣，自流入调节水解酸化池（该池对水质水量冲击负荷能起调节作用；池中设置某种生物催化剂，该催化剂为某种工业废料，价廉易得，它可以促进大分子难降解有机物的分解，改善废水可生化性），用泵将其送入SBR池进行生物好氧反应，SBR池出水经沉淀过滤池过滤然后排放。沉淀过滤池中的沉渣经泵打入污泥浓缩池浓缩，SBR池剩余污泥（一般很少）回流入调节水解酸化池，调节水解酸化池设一污泥泵（起搅拌及排泥作用,少量的剩余污泥泥排入污泥浓缩池）。经污泥浓缩池浓缩后的污泥，用槽车不定期运走。低噪音罗茨风机提供气源，由可变微孔曝气器曝气供氧，大幅度提高氧气的传质效率。第16页共19页n系统配置有加药装置，在水质波动的情况下，可在沉淀过滤池前采取加药混凝，以强化处理效果，保证水质达标；当进水水质正常时，可不加药，以节约药费。回用水系统沉淀过滤池出水部分进入回用水池储存，保证回用水所需水源，经回用水输送泵加压，同时消毒机产生的杀菌剂（二氧化氯）由安装在泵出口管上水射器吸入，并充分混合，消毒杀菌后的水进入屋顶水箱再通过管网供应各用水点。输送泵的开停由屋顶水箱水位开关自动控制，消毒机（二氧化氯发生器）与泵采用自锁同步自动运行。6工艺单元选择的成熟性和先进性6.1水解酸化水解酸化是兼氧厌氧技术，兼性菌（主要是产酸菌）在缺氧或厌氧条件下，将废水中诸如单宁、甙类、蒽醌、生物碱等结构比较复杂的大分子有机物分解成小分子中间产物。同时，部分有毒物质及一些带色基团的分子键被打开，降低了废水中有毒物质的浓度。厌氧生物反应分为水解、酸化、产乙酸、产甲烷四个阶段，完成整个厌氧过程需时很长，但其中水解、酸化阶段反应条件温和、速率快，本方案即将厌氧过程控制在此阶段，作为一种预处理手段，水解酸化并没有很大程度降低废水中的CODCr和BOD5，而是使废水中结构复杂的大分子有机物，在生物催化剂作用下降解转变为结构简单的小分子有机物，即废水中的不溶性的复杂大分子有机物降解成小分子溶解性底物，溶解性有机物再转化为有机酸、醇、二氧化碳、各种低级有机酸及氢等，废水的毒性得以降低，可生化性得以提高，为后续生物接触氧化反应器提供了优质底物，给好氧过程创造了条件。第16页共19页n6.2SBR生化工艺SBR法可有效地克服普通好氧活性污泥的缺点，它在一个反应池内完成进水－曝气－沉淀－排放等所有的反应操作过程，在不同时间里完成有机物氧化、硝化、脱氮、磷的吸收和释放等生化过程，不需设置二次沉淀池。SBR是一种简易高效低能耗的污水生化处理法。SBR法的运行工艺是以间歇操作为主要特征。所谓序列间歇式有两种含义：一是运行操作在空间上是按序排列，间歇的。由于污水大都连续排放且流量波动很大，SBR生化池一般采用两个或多个并联运行。污水按序列进入每个反应器，它们运行时的相对关系是有次序排列的，也是间歇的；二是每个SBR的运行操作，在时间上也是按次序排列的，间歇的，一般可分为进水、反应、沉淀、排水、闲置五个阶段，称为一个运行周期。在一个运行周期内，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据污水水质、出水水质与运行功能要求灵活掌握。比如在进水阶段，根据进水时间和曝气时间的关系进行划分，可分为：（1）限制曝气：进水阶段不曝气；（2）非限制曝气：进水和曝气同步；（3）半限制曝气：进水一定时间后开始曝气；（4）脉冲曝气：按一定规律间断或脉冲方式曝气。不论何种方式，为了生物脱氮，也可曝气后搅拌、沉淀以后再次曝气或曝气与搅拌交替运行。剩余污泥可以在闲置阶段排放，也可以在排水阶段或反应阶段后期排放。对单一SBR池来说，不存在空间上控制的限制，只要在时间上进行有效的控制与变换，便能达到多功能的要求，非常灵活。第16页共19页nSBR池是典型的完全混合反应器，器内混合液呈完全混合状态，但底物与微生物浓度在时间上则呈现较理想的推流过程，生化反应推动力大、效率高、水力停留时间（HRT）短、运行方式灵活，容易实现好氧(DO=2～6)—缺氧(DO=0，NOx>0)—厌氧（DO=0，NOx=0）状态交替的环境；又能在好氧期加大曝气量，延长HRT和污泥龄,强化硝化反应和聚磷菌过量摄磷的过程；也可在缺氧期投加碳源（原污水）加快反硝化过程；还可在充水期维持厌氧状态，促使聚磷菌释放磷等，同时实现除磷脱氮。SBR池本身就是一个生物选择器，其高浓度进水、同一池中不同的运行工序及灵活多变的运行方式，对池中的微生物进行了选择，使引起膨胀的丝状菌处于劣势，而且耐冲击负荷的菌胶团得到了优化。调试好的SBR池中活性污泥相当稳定，无污泥膨胀之虞。6.3工程实践略。7处理构建筑物设计及主要设备选型1)格栅池：尺寸为3.0×2.0×1.4m格栅采用回转机械格栅，截留较粗悬浮物。主要设备：HG型回转机械格栅，0.75kw，栅条间隙10mm2)除渣机池：尺寸为3.0×2.0×1.4m除毛除渣机用于去除细小悬浮物，减小后续处理负荷。主要设备：CM2000-800型除毛除渣机，0.75kw，梯形不锈钢筛条，间距1mm第16页共19页n3）调节水解酸化池：尺寸为15.6×5.0×4.5m池体为砼结构，1座(分3格)，平均停留时间为14.4h。配有鼓风曝气系统和污泥泵，对废水进行预曝气和搅拌。均化废水水质和水量，确保处理装置连续平稳运行。在调节池中适当部位设置独特的生物水解酸化系统，在生物催化剂的作用下，对大分子的有机物进行水解和酸化作用，为本公司专有技术。主要设备和材料：生物催化剂（某种工业废料）：75m3；污泥泵40QW12-15-1.5，1.5kw，2台(带自耦装置，1用1备)；提升泵：100WQ100-15-7.5，7.5KW，2台（带自耦装置，1用1备）；曝气器：DYW-Ⅲ型，数量：50个。4）SBR池：尺寸为10.0×6.0×4.5m采用可变微孔曝气器曝气供氧，氧利用率为20%以上；排水装置为虹吸式滗水器。钢筋砼结构，数量2座(共壁)；单池有效容积:240m3。主要设备和材料:曝气器：DYW-Ⅲ型，数量：240个；虹吸式滗水器：2台，最大排水能力125m3/h；罗茨风机：BK5009，风量11.5m3/min，风压4.0m水柱，功率15千瓦，数量2台(1用1备)。第16页共19页n5）沉淀过滤池尺寸为4.0×4.0×5.0m利用重力沉淀和加药混凝和过滤去除出水中和悬浮物。当废水水质波动时，投加混凝剂，吸附未彻底生物降解的有机物，再经沉淀和过滤处理，保证出水达标排放，还可保证达到回用水水质要求，当进水水质正常时，可不加药，以节约药费。钢砼结构，1座。主要材料：支撑架和碳钢底板：2m×2m,δ=8mm，4块，防腐；滤料：石英砂6m3；排污泵：ZW50-20-12，2.2KW，2台(1用1备)；中心布水装置：1套，DN300，碳钢防腐。6）污泥浓缩池：尺寸为4.0×3.0×4.0m钢砼结构，1座。本工程采用的水解酸化工艺本身就具有使污泥减量化的功能，系统剩余污泥产量较少，再经进一步消化浓缩后，泥量更少，可不定期联系市政环卫槽车外运处理。污泥浓缩池中的污泥通过泵输送到槽车内。这样既可减免污泥脱水需要配备的设备、场地和操作人员，还可避免因此带来的环境卫生问题。8）处理站设备操作用房：A.罗茨鼓风机房：砖混结构，内空尺寸：长×宽×高=4m×4m×4m；第16页共19页nA.加药装置、消毒机房：砖混结构，长×宽×高=4m×4m×4m；安装加药装置1套，投加混凝剂用。B.药品储趣间：砖混结构，长×宽×高=4m×4m×4m。9）回用水系统A.回用水池：钢筋砼结构，长×宽×高=4m×2m×5m；B.回用水输送泵：采用自吸式清水泵1台，扬程：30m，流量：10m3/h，安装于地上，便于操作和维修。C.二氧化氯发生器：选用南京理工大学华浦公司产品。D.屋顶水箱：不锈钢，容积10m3。E.电控与自动控制系统：屋顶水箱设置液位开关，自动控制泵的开停，并与消毒机实现联锁。8处理效果废水经以上工艺处理后，预期取得良好效果，能达到国家排放标准的要求。处理效果预测见表1。表1处理效果预测表第16页共19页n9平面布置总平面设计中，在满足工艺要求的前提下，以节省用地、减少工程投资为主要考核指标。污水处理站布置图见附图1。10劳动定员本处理工艺为半自动运行，集中控制，操作管理工作量较小,配备操作人员一人。操作人员主要按运行程序要求控制风机、泵、阀门、格栅及除除渣机等设备的启动按钮的启闭，监视整个系统的运行情况。11经济效益分析11.1工程投资1、土建费：土建费（不含地基处理费）见表2和表3。表2污水处理系统土建费用估算表单位:万元第16页共19页n序号名称内空尺寸（m）(L×B×H)单位数量单价总额备注1格栅池3.0×2.0×1.4池10.60.7砖混结构2除渣机池3.0×2.0×1.4池10.60.7钢砼结构3调节水解酸化池15.6×5.0×4.5池110.612.7钢砼结构4SBR池10.0×6.0×4.5池26.615.8钢砼结构5沉淀过滤池4.0×4.0×5.0池12.82.8钢砼结构6污泥浓缩池4.0×3.0×4.0池11.41.4钢砼结构7风机等用房12.5×4.0×4.0间12.62.6砖混结构8盖板4.24.2钢筋现浇9土方等配套工程3.2运距500米合计44.10表3回用水系统土建费用估算表单位:万元序号项目尺寸（m）(L×B×H)单位数量单价合计备注1回用水池4.0×2.0×5.0池11.71.7钢筋砼结构2消毒房4.6×4.0间11.11.1砖混结构3盖板m2100.020.2预制板4挖土等0.30.3小计3.32、设备材料费：设备材料费见表4和表5。表4污水处理系统设备材料费价格单位：万元第16页共19页n表5回用水系统设备材料费价格单位：万元序号名称规格单位数量单价总价备注1回用水输送泵10m3/h,30m台10.280.28上海凯泉2二氧化氯发生器有效氯150g/h台14.804.80南京华浦3屋顶水箱不锈钢或玻璃钢10m3台12.102.10长沙南方4电控与自控系统套11.801.805水箱阀门等配件批10.800.806电缆及安装辅材直线距300m套10.800.80总计10..583、工程总投资估算:工程总投资见表6。表6污水处理系统和回用水系统总投资估算单位：万元第16页共19页n说明：污泥处理可采用委托市政环卫车定期运走。11.2运行费用11.2.1污水处理运行成本①电费：设备每天电耗情况见表7。设备用电量318.4KWh/d，电费价格按0.5元/KWh计。则每m3污水电费:318.4×0.5÷500=0.32元/m3表7主要设备电耗一览表序号名称功率(KW)运行数量(台)运行时间(h/d)小计(KWh)1机械格栅0.75124182除渣机0.75124183污泥泵1.5123.04提升泵7.514305排污泵2.2124.46罗茨鼓风机15.01162407其它5.0总计318.4②.药剂费用：第16页共19页n药剂费用取0.100元/m3。③.工资：污水站定员1人，月工资600元/人，则工资为：1×600÷30÷500=0.04元/m3。④.污水处理运行成本为0.46元/吨水（不含维修费用）11.2.2回用水运行成本①电费：回用水输送泵功率2.2KW,输出流量为10m3/h，电费按0.5元/度计，则吨水成本为2.2×0.5/10=0.11元/吨水。②.药剂费用：采用二氧化氯发生器，每Kg有效氯的生产成本为3.8元，二氧化氯的投加量为10g/吨水，则吨水药剂费为0.038元/吨水。③.运行成本为0.148元/吨水（不含维修费用）12售后服务污水处理站投入正常运行后，系统免费服务期即保质期为一年，终身提供技术咨询和技术支持。公司主要工程一览表(略)第16页共19页n附图1污水处理站平面布置示意图(设计时可根据场地作适当调整)n附图2污水处理站工艺流程示意图