药业产业园污水处理工程设计说明书方案书.doc

XXXX药业股份有限公司XX生物产业园污水处理厂设 计方 案XXXX环保科技有限公司方案编制说明一、本方案受XX药业股份有限公司委托，由XXXX环保科技有限公司组织环保专业技术人员，编制该废水处理项目整体工程设计方案。二、方案所需水质水量及有关技术资料和技术参数依据建设方的招标文件及XX公司的中试报告，考虑排水高峰期及水处理工艺的抗冲击负荷能力，同时考虑后续发展需求，本方案整体工艺治理工程设计日处理最大量为浓污1500 m3/d，轻污2000 m3/d，共3500 m3/d。经本工艺处理后出水水质执行国家污水综合排放标准（GB8978-1996）二级排放标准。指标为：COD300 mg/L、BOD30 mg/L、NH3-N 25 mg/L、TP 1.0 mg/L、色度 80 、SS 150 mg/L、PH 6-9 。三、治理方案中的平面布置是根据广药招标办的电子图片进行的布置，系统工艺设计需待产业园勘探资料出来后据实设计。XX公司本着“认认真真做事、踏踏实实做人”的务实风格和认真负责的态度，设计方案中提供的各项数据和各项指标真实有效、处理工艺、技术稳定可行，供贵公司领导、专家技术人员和当地环保管理部门参考、核查。38目 录第一章 工程项目概况11.1 概述11.2 编制单位简介21.3 编制依据31.4 设计原则41.5 设计范围51.6 建设规模51.7 进水水质及出水水质6第二章 污水处理技术方案82.1 处理工艺的确定82.2 工艺设计说明112.3 各处理工艺设计及计算22第三章 设计说明253.1 总平面设计说明253.2 建筑设计说明263.3 结构设计说明283.4电气及自动化设计说明313.5 消防及给水排水设计说明343.6 设备设计说明353.7热能动力设计说明38第四章 投资估算编制说明及投资估算表394.1编制说明394.2工程投资估算40第五章 运行成本概算445.1 化学药剂费用445.2相关机械电费445.3 相关用水费用455.4 人工费455.5 污泥处理费465.6 处理总费用46第六章 环境保护及劳动安全卫生466.1 环境保护466.2 劳动保护和安全卫生47第七章 工程建设周期48第八章 结 论48第一章 工程项目概况1.1 概述武穴位于长江中游北岸，大别山南麓，鄂东边缘，四周与蕲春、黄梅、阳新、九江、瑞昌等地为邻，是XX长江经济走廊建设和边缘发展战略的重点倾斜地区。 XXXX药业股份有限公司始建于1969年，是以生产、销售医药原料药及制剂、食品添加剂、饲料添加剂为主的国家重点高新技术企业，并于1999年在深交所上市。公司立足高新技术，坚持走自主创新之路。通过“引进、消化、吸收、提高、创新”，主导产品核黄素（即维生素B2）得以做强做大，产、销量居世界第一，树立起民族VB工业的强势品牌。核黄素高产菌株工业化大生产技术获国家进步二等奖，XX省科技进步一等奖，被专家评定为“国际首创”技术，并被国家商务部列入禁止出口技术目录；自主开发的“核黄素清汤发酵技术”经省科技厅鉴定为“达到国际先进水平”，获XX省科技进步二等奖；-胡萝卜素技术达到国际先进水平，2009年公司与华中科技大学合作成立了产学研合作基地。公司注重产品质量体系建设，公司产品六条生产线全部通过国家GMP认证，核黄素生产遵循国际标准，通过了国际ISO9001（国际质量管理体系标准）、HACCP（联合国食品法典委员会推荐的预防性的食品安全卫生控制体系）、ISO14001（国际环境管理体系标准）认证，并通过了FAMI-QS（欧盟有关饲料添加剂和预混饲料添加剂质量管理规范）、ISO22000（食品安全管理体系）认证。XX药业股份有限公司立足环保治理，实现节能减排。先后投资2600万元建成日处理2500吨污水的污水处理厂；投资4000多万元建成多效蒸发装置，废水经处理后实现达标排放;投入5000万元用35吨循环流化床锅炉代替4台小锅炉，年节煤1.38万吨；采用布袋除尘使烟尘排放量控制50mg/m3以下，采用新型发酵电机，年节电达2000多万度，被国家发改委列为资源节约和环境保护国债项目。目前废水处理工艺虽能有较为稳定的处理效果，达到设计排放标准，但是单位废水的处理成本较高，耗能较大。不符合我国现在节能减排的要求，也不利于企业可持续发展的方针，并大幅降低了企业利润，严重影响了企业的综合竞争力。因此，合理的改进工艺流程，在稳定达标排放的情况下降低废水处理的单位成本，提高废水处理的效益既符合国家十二五规划中可持续发展战略与节能减排的方针，又可提高企业的经济、环境与社会利益。受XX药业股份有限公司的委托，现有XXXX环保科技有限公司组织环保专业技术人员，在XX药业股份有限公司XX产业园污水中试的基础上，编制该废水整体工艺治理方案。根据该公司提供的有关技术资料和数据，我公司技术人员作了认真的分析，本着保证处理效果，最大限度地考虑排水高峰期及处理工艺抗冲击负荷的能力和投资成本及处理成本低的原则，编制提供该公司废水治理工程设计方案，供XX药业股份有限公司领导、技术人员和当地环保管理部门及有关专家审查和参考。1.2 编制单位简介XX公司是一家从事工业三废及城市生活污水治理的设计、施工；环保设备的生产与销售，工业废弃物及城市垃圾再生利用的研发、水资源净化工艺研究与开发、环保技术服务为一体的国家高新技术企业。XXXX环保科技有限公司与武汉理工大学建有“XX省污水一体化处理研发中心”，具有较强的产品开发设计、制造能力。 16名设计人员均为大学本科及以上学历且具有多年从事环保设计的经验，可确保产品创新性及先进性，公司目前拥有处于水处理行业研究前沿的九项国家发明专利和三项实用新型专利，该研发中心还获得了2010年度“XX省产学研优秀项目奖”、2011年度“孝感市重点企业创新团队”。2008年5月公司通过了ISO9001:2000质量体系认证。XXXX环保科技有限公司研发的“石化企业含油废水高效一体化处理成套设备与技术”获得了2008年度“XX省科技厅研究与开发计划”、“XX省科技型中小企业创新基金”、“2008年财政部产业化技术成果转化资金”、2009年“科技部科技型中小企业创业基金”、2010年“XX省经信委中小企业专项资金”、2011年“XX省财政厅中小企业专项资金”、 “孝南区重点项目专项资金” 、2012年“国家经信委重点企业技改专项资金”等多项支持。该技术还获得2008年度“孝南区科技进步一等奖”、2009年“XX省科技进步二等奖”、2011年科技部“国家重点新产品奖”。2011年XX公司 的“三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水技术” 的成果通过XX省科技厅组织的专家组鉴定为“国内领先”。该技术与设备在处理乳酸废水（三江固德）、盐化工（运城盐业）、食品加工（XX美味源食品）、酱菜腌制（杭州萧山12家酱菜腌制企业）等领域污水治理工程的成功利用，使得该技术获得了2011年“孝南区科技创新奖”、2012年孝感市科技局“科技进步二等奖”。XXXX环保科技有限公司建立了占地14000m2、厂房7800m2、实验楼2680m2集科研、实验、生产为一体的XX科技园。公司与武汉大学、武汉理工大学联合成立了研究生教学与实验基地，创建了产、学、研的联合体。XX科技园将建设成为XX省农村饮用水净水设备生产基地，石化、油脂、机械加工等行业含油废水处理成套设备的研发与生产基地，并将成为XX省市、区、镇级城市生活污水处理和各型高难工业污水治理新工艺、新型成套设备的研发与供应基地。迄今为止，XX公司的专利产品“侧向流陶瓷滤料过滤装置”、“电絮凝电气浮”、“悬浮式生物接触污水处理氧化塔”、以及“生物滤塔”、高效浅层气浮系统、“含油废水高效一体化化处理装置”、“牡蛎壳生物吸附一体化装置”、“三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水装置”等污水处理系统设备，已广泛使用于XX安琪酵母集团6000m3/d高浓有机废水治理工程、荆门垃圾填埋场150m3/d垃圾渗透液处理工程、XX宜昌中心医院1000m3/d污水处理工程、英博啤酒（孝感）有限公司2000m3/d的啤酒污水治理工程、中国人民解放军第5710工厂荧光探伤废水治理工程、XX森源纸业（黄板纸）有限公司2000m3/d造纸污水处理工程、以及XX孝感军进粮油有限公司800m3/d油脂污水处理工程、中顺鸿昌纸业（生活用纸）2000m3/d造纸污水处理工程、孝感三江航天集团电镀污水处理工程、摩根凯龙(荆门)热陶瓷有限公司1440m3/d有机与无机混合污水处理工程、江汉油田采油厂400 m3/d、河南油田采油一厂500 m3/d的采油回注水处理工程、杭州红锦食品有限公司酱菜腌制废水、XX药业5m3/d VB2、-胡萝卜素及AD浓液废水处理中试项目等十大类六十四个污水处理项目，治污的社会、经济与环境效益十分显著。本公司以“认认真真学习，踏踏实实做事”的务实风格，按照现代企业运行管理机制，沿着“创业绩、 求发展、出精品、谱新篇”的发展方向，愿和各方朋友一道，在环保高新科技合作领域追求完美，共同为人类社会和谐发展与持续进步作出贡献。1.3 编制依据（1）中华人民共和国环境保护法；（2）中华人民共和国水污染防治法；（3）中华人民共和国清洁生产促进法；（4）国务院关于环境保护若干问题的决定；（5）XX药业股份有限公司提供的原水水质有关数据；（6）国务院第253号令建设项目环境保护管理条例标准标准；（7）污水综合排放标准（GB8978-1996）；（8）室外排水设计规范（GBJ14-87）；（9）地表水环境质量标准（GHZB1-1999）；（10）污水排入城市下水道水质标准（GJ3025-93）；（11）给水排水工程结构设计规范（GB50069-2002）；（12）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；（13）建筑地基基础设计规范（GB500007-2002）；（14）建设排水工程规划（GB50318-2000）；（15）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50060-92）；（16）工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）；（17）电气装置的电测量仪表设计规范（GBJ63-90）；（18）机械设备安装工程施工及验收规划（GBJ231-75）；（19）低压配电装置及线路设计规范（GBJ50054-95）；（20）建筑防雷设计规范（GB50057-94）；（21）建筑结构荷载设计规范（GB50009-2001）；（22）泵站设计规范；（23）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）；（24）XX公司2011年XX药业污水中试实验报告数据。1.4 设计原则本着合理选择处理工艺，优化组合，合理布置，合理选址，减少投资费用，节能降耗，严格控制二次污染的原则，废水经治理工艺处理后，外排废水中各种有害物含量必须达到和优于国家污水综合排放标准GB89781996中的三级排放标准，同时必须依据以下原则：a、贯彻执行国家关于环境保护的政策，工程设计必须符合国家的有关规范及标准。b、从武穴当地实际出发，在城市总体规划指导下，合理选址，使工程建设与公司自身发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。c、根据该公司的总体规划和发展，结合当地气候条件，合理论证生产废水排放规律和水量，确保工程建设规模及工程实施计划，做到污水处理工艺、设备一步到位，避免工程重复建设。d、根据污水水质水量特点，选择合适的处理方案、工程路线，使所选用的处理工艺、技术、设备先进成熟，系统运行安全，稳定可靠、经济合理、工程投资较小及日常管理费用较低，同时降低其日常运行成本。e、为确保工程运行的可靠性及有效性，应尽量提高机械化水平及自动化程度，以减轻操作人员的劳动强度，改善工作条件。f、合理设计、节约用地，提高土地利用率，扩大绿化面积，使其与周围环境相协调。1.5 设计范围根据XX药业股份有限公司提供的水质水量及相关资料，结合XX公司2011年在XX药业的中试数据。本工艺设计编制范围包括整个污水处理厂内整体处理工艺、物化系统、生化系统和整体改造项目、处理工艺内所需配套的土建工程、设备及安装工程、电气自控工程、污水处理厂内的污水管网工程、泵站及水泵，污泥处置系统，总体工程的调试运行及售后服务等。污水及给水进口从新建污水处理厂界内边线开始计算，动力线从新建污水处理厂配电柜输出线开始，排水至新建污水处理厂界内边线止。污水处理厂所需的标准化排放口的监测仪器均未作设计，由业主自行解决。1.6 建设规模1.6.1 废水水质水量分析XXXX药业股份有限公司始建于1969年，是以生产、销售医药原料药及制剂、食品添加剂、饲料添加剂为主的国家重点高新技术企业。现在所需处理的废水主要是医药制备工艺方面所产生的医药废水。目前XX药业在生产VB2、-胡萝卜素时所产生的废水、AD浓污、食品级及耐热级L-乳酸及糖化等废水，成分复杂、悬浮物浓度及色度高、COD含量高、水质水量变化较大，处理起来有一定难度。1.6.2 工程设计规模根据建设方提供的XX产业园废水排放预测量，XX药业中各产品产污量如下：（1） 年产2000吨VB2： 日产生浓污水850吨。（2） 年产50吨-胡萝卜素（发酵法）： 日产生浓污水180吨。（3）年产20000吨-乳酸（发酵法）： 日产生轻污水770吨（4）年产100吨AD（雄烯二酮）（发酵法）： 日产生浓污水50吨。（5）糖化车间： 日产生轻污水30吨。（6）生活污水： 日产生浓污水120吨。污水水量统计如表1-1（结合本工程实际，以COD10000 mg/L计为浓污）：表1-1 污水水量统计表项目排污量(t/d)COD(mg/L)种类VB285016000浓污-胡萝卜素18030000浓污AD5037080浓污浓污合计1080 t/d食品级L-乳酸7405300轻污耐热级L-乳酸301500轻污糖化30轻污生活污水120轻污轻污合计920 t/d根据表1-1，日产生原污水合计2000吨，其中浓污1080吨，轻污920吨。根据建设方3500m3/d的建设规模要求，最终确定的处理量为浓污1500m3/d，轻污2000m3/d，共计3500m3/d。1.7 进水水质及出水水质1.7.1 进水水质处理废水包括浓污水和轻污水。浓污水即生产中所产生的废水：滤液、废母液、溶剂回收残液等；轻污水包括辅助设备中所产生的冷却水、回流水、生活污水、厂内职工产生的生活污水及冲洗设备和地面所产生的污水等。建设方提供的XX产业园废水排放预测指标如表1-2：表1-2 XX产业园废水排放预测指标项 目产量排污量pHCODBODB/CSS氨氮总磷T/年t/dmg/L mg/Lmg/Lmg/Lmg/LVB220008505.5 1600055000.343500700160-胡萝卜素501806.3 30000138000.461000330800食品级L-乳酸200007408.0 530030000.5650015040耐热级L-乳酸5000305.51500600 0.4 200 20 80 AD100509.0 3708087800.2373001140糖化10003010生活污水12010合计 20005.6 12500 49180.391770 385 155 因本工艺设计拟对浓污进行单独预处理，故在此单独列出浓污（COD10000 mg/L）和轻污的水质参数，如表1-3：表1-3 进水水质废水水量指标名称(吨/天）COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pHNH3-N (mg/L) TP(mg/L)VB2等浓废液150019300703529355.7610260洗涤及其它轻污水2000450025304307.812536.5由表1-2、1-3可知，该废水成分复杂，悬浮物浓度、COD含量以及氮磷含量均较高，有一定的可生化性，pH波动较大，处理起来有一定难度。1.7.2 出水水质根据建设方情况，要求出水达到污水综合排放标准GB8978-1996中二级排放标准，本工程设计出水水质参见表1-4：表1-4 设计出水水质项目COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）NH3N（mg/L）TP(mg/L)pH色度(稀释倍数)设计出水水质30030150251.06980第二章 污水处理技术方案 2.1 处理工艺的确定2.1.1 工艺流程概述根据XX药业股份有限公司外排废水的水质水量及厂区排水特征，为了满足和达到废水治理后的排放要求，通过中试试验分析和论证，决定对该公司车间外排废水采用预处理和生物处理两级处理流程。轻污、浓污分开收集，对浓污单独进行预处理后再与轻污混合进行后续生物处理，对浓污单独进行预处理可以减轻预处理的成本，尤其是高效气浮系统加药的成本，具体流程如下所述。VB2、-胡萝卜素、AD等浓污首先汇集到浓污调节池，通过高效气浮系统，调整PH值后进入铁碳微电解池将废水中的悬浮杂质分离出来，以降低后续废水处理系统的负荷，并改善废水的可生化性。上清液和轻污一起，进入综合调节池混合调匀后进行后续生物处理。先经过两级EGSB反应器串联进行厌氧处理，再进入氧化沟进行好氧生物处理。采用倒置式改良型A/A/O氧化沟。考虑到EGSB反应器的出水中NH3-N去除负荷仍然较高，达175mg/L，若采用普通的氧化沟进行处理，难以达到NH3-N的出水排放要求（25mg/L），所以在氧化沟前增设吸附池和沉降池。厌氧池出水首先进入吸附沉降池，依靠生物污泥的吸附作用，高负荷的NH3-N可以得到一定去除。A/A/O氧化沟出水投加PAC进行化学除磷，然后进入二次沉淀池对污水进行固液分离，沉淀池出水进入清水池，一部分经过次氯酸钠消毒达到回用标准后供带式压滤机反冲洗、绿化、厕所冲洗和消防取水之用，一部分直接排入水体。沼气产热和污泥的土地利用是本次工艺设计的两个特色。沼气是一种易于利用的生物能源，可用于供热发电等用途。实现污泥资源化。合理利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气，可降低污水处理厂的运行费用，还有可能向外输出能量。EGSB反应器单元每日可降解18585kg COD，沼气产气率为0.35m3/kgCOD，产气效率80%，两个EGSB反应器每天可产生5203m3沼气，沼气产热量按1.25KWh/m3沼气计算，则每天的产热量为6505KWh，这一部分热量可用于厂区内的锅炉发热和厂区照明。污泥中的有机质含量非常高，本次工艺设计拟对这部分污泥进行土地利用，即对污泥进行好氧堆肥后代替有机肥使用。2.1.2 对主要污染物质的去除机理1）COD的去除机理浓污废水的COD高达约20000 mg/L，SS高达6000 mg/L，必须先通过预处理。第一级高效气浮系统和铁碳微电解的预处理过程可以去除约65%的悬浮性和颗粒性COD。和轻污混合后，废水中存在的COD以溶解性为主，且生化性较好。先采用两级EGSB反应器进行厌氧消化，以较低的能耗大幅度降低废水中的COD含量，再采用A/A/O氧化沟对废水进行好氧生物处理，以降解剩余的溶解性COD，使其优于污水综合排放标准GB8978-1996中二级排放标准的要求。工艺各段对COD设计去除率如表2-1：（说明：调节池段，预处理后的浓污与轻污混合，不计去除率，下同。）表2-1 COD设计去除率序号工艺工段名称进水COD(mg/l)出水COD(mg/l)去除率1 高效气浮系统19300 9650 50%2 铁碳微电解9650 8203 15%3 调节池8203 6499 与清污混合 4 EGSB 反应器I6499 2275 65%5 EGSB 反应器II2275 1137 50%6 A/A/O氧化沟1137 227 80%2）NH3-N和TP的去除机理NH3-N属溶解性污染物质，主要通过微生物的好氧硝化及缺氧反硝化去除。倒置式改良型A/A/O氧化沟分为缺氧、厌氧和好氧段，氧化沟前设置吸附沉降池。吸附沉降池中的生物污泥可吸附去除一部分NH3-N。再通过调节主氧化沟段的曝气强度和水流方式，使其交替的厌氧、缺氧和好氧状态。硝化菌在好氧作用下使氨氮转化为硝态氮，反硝化菌在缺氧环境下的反硝化作用使得硝氮最终还原为氮气，从而使废水中的NH3-N得以去除。NH3-N首先在吸附沉降池得到一定的预处理，再经过A/A/O氧化沟得到进一步去除，两级处理最终使NH3-N达到排放标准。在A/A/O氧化沟完成硝化和反硝化比较简单易行，脱氮效果很好，脱氮效果可达90以上。此外，在浓污采用高效气浮系统及铁碳微电解等物化预处理阶段，高效气浮系统及铁碳微电解产生了很多松散絮体，也可对浓污水中所含高浓度的NH3-N通过化学吸附而将其部分去除。工艺各段对NH3-N设计去除率如表2-2：表2-2 NH3-N设计去除率序号工艺工段名称进水NH3-N(mg/l)出水NH3-N(mg/l)去除率1高效气浮系统61049020%2铁碳微电解49044010%3调节池440295浓轻混合 4吸附沉降池35017550%5A/A/O氧化沟17517.590%原水中磷的含量也较高，在本工艺中主要通过化学除磷和生物除磷两个方面去除。浓污中所含的磷高达260 mg/l，高效气浮系统及铁碳微电解预处理阶段产生的絮体吸附可以大幅度降低污水中磷的含量，去除效率达70%以上。经过预处理并与轻污混合后的污水中，含磷量仍有53 mg/l。前已述及，通过调节A/A/O氧化沟段的曝气强度和水流方式，可以使其产生交替的厌氧、缺氧和好氧状态。聚磷菌在好氧段吸收污水中的磷，在厌氧段释放磷，通过排放剩余污泥将污水中的磷除去。但由于总磷的出水排放标准较为严格（1.0mg/L），一般的生物除磷不能达到要求，因而需要经过化学强化除磷。在A/A/O氧化沟出水中投加无机高分子金属盐PAC，与废水中的磷酸根反应生成磷酸盐沉淀，与生物反应产生的污泥一起进入沉淀池进行沉淀，从而使出水中的总磷含量得以达标。 工艺各段对TP的设计去除率如表2-3：表2-3 TP设计去除率序号工艺工段名称进水TP(mg/l)出水TP(mg/l)去除率1高效气浮系统260 78 70%2铁碳微电解78 66 15%3调节池66 53 浓轻混合 4EGSB 反应器53 50 5%5A/A/O氧化沟50 20 60%6 PAC化学除磷20 0.8 96%3）色度的去除机理废水中的色度主要来源于大分子有机物。铁碳微电解、EGSB反应器厌氧水解酸化、A/A/O氧化沟反应池好氧作用，随着COD的逐步降低，大分子有机物也逐步降解为小分子物质，通过生物降解和物化截留的双重作用，使色度逐步得到去除。4） 污泥的处理方法污泥通过管道收集后进入污泥浓缩池，先采用重力浓缩的方法，使污泥含水率由99.5%降低至98%以下。浓缩后的污泥进入带式压滤机经加药混凝后压成滤饼，然后对其进行卫生填埋或者土地利用。污泥中往往含有有害成分，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。好氧堆肥的工艺流程如下：前处理主发酵后发酵后处理贮存。原料的预处理包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。原料的发酵目前采用二次发酵方式，二次发酵指物料经过一次发酵后，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1-2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。当温度稳定在40左右时即达腐熟，一般需20-30天。后处理阶段是对发酵熟化的堆肥进行处理，进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程，经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比为15-20。贮存是指堆肥处理后加以堆存管理，一般可直接存放，也可装袋存放。堆肥过程中不需要其他能源和人工管理，投资及运行费用低，操作管理方便，是一种经济有效的污泥资源化利用方法。对污泥进行土地利用符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来已得到广泛关注。2.2 工艺设计说明2.2.1 污水处理工艺流程 XX药业股份有限公司废水处理工艺是在尽量节约投资，提高土地利用率，简化处理程序和减少工人劳动强度，提高工艺系统机械化操作水平的基础上，进行合理布置、优化组合的。污水处理工艺流程简图如图2-1所示，高程图如图2-2所示：图2-1 污水处理工艺流程简图 浓污 格栅 超效浅层污水处理系统铁炭内循环系统格栅轻污综合应急池两级EGSB反应器倒置式改良型A/A/O型氧化沟浓污调节池 综合调节池沉淀池清水池排放污泥浓缩池PAM、PAC空气、pH调节PAM带式压滤机 污泥综合处理 泵PAC泵沼气脱硫绿化、消防取水图2-2 污水处理工艺流程高程简图2.2.2 工艺流程分项说明：（1）调节池：医药行业产生的生产废水，其排出的废水水量和水质变化很大，甚至在一日之内或班产之间都可能有很大的变化，过大的变化将不利于废水处理设施设备的正常操作及保证处理效果，相对稳定的水质、水量是整个处理系统稳定运行的保证，也是全系统达标排放的关键。因此废水在进入主要污水处理系统前，都应设置废水调节池，将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行。根据处理工艺流程图，本次工艺设置一个浓污调节池和一个综合调节池，浓污调节池收集的浓污水经过预处理后与轻污混合后进入综合调节池。综合调节池旁边设置一个等容积事故应急池，供后续处理单元发生事故检修时存放污水。在尽量降低基建费用和保证混合效果的前提下，结合企业的生产排水现状及中试的数据，经过论证，确定浓污调节池的停留时间为10h，综合调节池的停留时间为12h。（2）高效气浮系统高效气浮系统集混合、凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体。整体呈圆柱形，结构紧凑，池子较浅。装置主体由五大部分组成：池体、旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水口、出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内，布水机构、集水机构、溶气释放机构都与框架紧密连接在一起，围绕池体中心转动。本装置提供成套设备集成及控制系统，通过集中控制与分散控制相结合，使设备达到最佳运行状态。高效气浮系统采用最新高效溶气技术，回流水在定的压力条件下，使气体极大限度的溶入水中，力求处于饱和状态，然后把所形成的压力溶气水与原水混合，并通过减压释放，产生大量的微细气泡，与水中的悬浮絮体充分接触，使水中悬浮絮体粘附在微气泡上，随气泡一起浮到水面。本工程所选用的高效气浮系统的型号为CQF7000，用来处理浓污水，处理水量62.5 m3/h，主要去除浓污水中的悬浮杂质，在去除悬浮杂质的同时，污水的COD、NH3-N和磷也得到了一定去除。图2-3 中试高效系统处理浓污实景（COD25000mg/L）图2-4 高效气浮系统结构立体图（3）铁炭微电解系统在难降解工业废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已在工程实际中大量采用。废水内循环微电解法的原理非常简单,就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。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。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。对微电解反应器的出水调节PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,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。图2-5 中试微电解填料装填图片本工艺采用新型催化活性微电解填料，该填料含有高电位差的金属合金融合催化剂，采用高温微孔活化技术冶炼生产而成，具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、比重轻、活性强、电流密度大、作用水效率高等特点。作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定，可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。 图2-6 中试铁炭微电解效果图（绿色为反应区，淡黄色为出水）（4）EGSB反应器浓污经过预处理与轻污混合后，废水的COD值仍然很高，而厌氧生物处理法适用于处理高有机负荷的废水，其有机物负荷可以达到1060kgCOD/(m3d)。厌氧生物处理法产泥量低，耗能低，营养物需要少，适用范围广，抗冲击负荷强。将厌氧生物处理工艺放在好氧工艺前可让两种处理工艺互补互促。通过厌氧池来降低好氧池的有机负荷，降低进水水质变化给好氧工艺中活性污泥带来的冲击。本次工艺设计选用的厌氧反应器是EGSB反应器。EGSB反应器是20世纪90年代开发的第三代高效厌氧反应器，即厌氧颗粒污泥膨胀床。EGSB反应器是一种改进型的UASB反应器，较高的上升流速使颗粒污泥床处于膨胀状态，不仅能使进水与颗粒污泥充分接触，提高传质效率，而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。与UASB反应器相比，EGSB反应器具有以下特点：a）EGSB反应器能在高负荷下取得高处理效率，在处理CODCr浓度低于1000mg/L的废水时仍能有很高的负荷和去除率；b）EGSB反应器内能维持很高的上升流速。UASB反应器中最大上升速度不宜超过0.5m/h，而EGSB反应器可高达3m/h7m/h。可采用较大的高径比（38）,细高型的反应器构造可有效减少占地面积；c）EGSB反应器对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷使得反应器内搅拌强度加大，在保证颗粒污泥与废水充分接触的同时，有效地解决了UASB常见的短流、死角和堵塞问题。但高水力负荷和生物气浮力搅拌的共同作用使污泥易流失。因此三相分离器的设计成为EGSB反应器高效稳定运行的关键；d）EGSB反应器采用处理水回流技术，对于常温和低负荷有机废水，回流可增加反应器的水力负荷，保证处理效果。对于超高浓度或含有毒物质的废水，回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害，这是EGSB区别于UASB反应器最为突出的特点之一。EGSB反应器可以应用于各种类型、各种浓度的废水处理，如制酒废水、制糖废水、造纸废水、饮料加工废水、食品加工废水、农产品加工废水、制药废水、屠宰废水等，具有很好的处理效果。图2-7 EGSB示意图图2-8 2000m3 EGSB反应器（5）倒置式改良型A/A/O氧化沟 本工艺的好氧处理单元采用倒置式改良型A/A/O氧化沟。 A/A/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs（挥发性脂肪酸）。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收VFAs，并在体内储存PHB（聚-羟丁酸）。进入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内储存的PHB产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌 和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。 A/A/O工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且系统在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀，但也存在以下缺点：1）除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚； 2）脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高。 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连续环式反应池和曝气装置特定的定位布置，使氧化沟具有以下这些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，有力于克服短流和提高缓冲能力；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；3）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。 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