提取类制药工业污水处理设计方案.doc

中成药提取废水水处理

工

艺

方

案

一、概述
贵公司以大青叶、枇杷叶、金银花、连翘、桔梗、淡豆鼓等天然草药为主要原料，经水提、醇提后得到的中药提取物，作为主要原料，生产中药片剂、糖浆剂、合剂、颗粒剂、胶囊剂，年产药剂6000万盒。主要产品为：银翘解毒颗粒、清脑降压片、藏青果冲剂、清火片、 野木瓜片等。
易产生的冲洗生产设备废水，主要由药材煎出的各种成份及酒精等有机溶剂引起的污染。每一味的中草药的有机成份相当复杂，生产过程大多为间歇式操作，从而造成了浓度较高、成份复杂且多变的有机废水。废水中主要含有天然有机物，其主要成分为糖类、有机酸、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、蛋白质、淀粉及他们的水解产物，这些废水若直接外排，影响周围居民的身体健康。
我方按贵方提供的废水水量、水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，在保证处理出水水质达到环保排放要求的前提下，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵方和有关部门决策参考。
二、设计规范、范围及原则
2.1设计规范与标准
1、《污水综合排放标准》GB8978-1996
2、《室外排水设计规范》(1997年修订) GBJ14-87
3、《生活杂用水水质标准》CJ25-89
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
5、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69—84
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
7、《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001
8、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
9、《构筑物抗震设计规范》GB50191-93
10、《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
11、《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
12、《环境空气质量标准》GB3095-96
13、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
14、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
15、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GBJ141-90
16、《地基与基础工程质量验收规范》 GB50202-2002
17、《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19－87 （2001版）
18、《建筑中水设计规范》CECS30-1991
19、《10kV及以下变电所设计规范》 GB50053－94
20、《低压配电设计规范》 GB50054－95
21、《供配电系统设计规范》 GB50052－95
22、《电力工程电缆设计规范》 GB50217－94
23、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB50062－92
24、《工业企业照明设计标准》 GB50034－92
25、《建筑物防雷设计规范》 GB50057－94(2000版)
26、《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65－83
27、《自动化仪表选型规定》 HG 20507－92
28、《仪表供电设计规定》 HG 20509－92
29、《仪表系统接地设计规定》 HG 20513－92
30、《计算机机房设计规范》 GB50174-93
31、《分散型控制系统工程设计规范》HG20573
32、《电气装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63－90
33、《分散型控制系统工程设计规定》HG/T 20573-95
34、《控制室设计规定》 HG 20508－92
35、《信号报警、联锁系统设计规定》HG 20511－92
36、《民用建筑设计规范》JGJ37－87
37、《建筑设计防火规范》GBJ16－87（2001年版）
38、《提取类制药工业水污染排放标准》GB21905－2008
2.2设计范围
1、污水处理站的总体设计，包括工艺、电气设计、仪表与自动控制，以及对土建工程相关的建筑、结构设计提出合理的设计建议与理念等。
2、处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。
1）污水处理
根据水量、水质变化情况，结合污水本身所特有的情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。
2）污泥处理与处置
污水处理过程中产生污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染；并妥善考虑污泥的最终处置。
2.3设计原则
1、本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达标排放。
2、采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。
3、设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。
4、系统运行灵活、管理方便、维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。
5、设计美观、布局合理，与原有设施统一协调考虑。
6、设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度。
7、尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。
三、总体设计
1、污水处理工程规模：
根据建设单位提供的数据，设计产生的污水水量如下：
综合污水量：200m³/d
2、污水处理目标：
、进水水质
水温（℃）
PH
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
10~30
5~10
1000~3000
800~1200
SS(mg/L)
氨氮(mg/L)
色度（稀释倍数）
水量（吨/天）
1000~3000
10~30
300~600
200
、出水水质
处理后废水水质可满足GB21905-2008《提取类制药工业水污染排放标准》中表2要求，直接外排。具体如下表：
PH
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
氨氮(mg/L)（以N计算）
SS(mg/L)
6~9
<100
<20
<15
<50
色度（稀释倍数）
动植物油(mg/L)
总氮（以N计算）
总磷（以P计算）

<50
<5
<30
<0.5

3、废水对环境的危害
、对水体的污染
废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放进入水体或存放地点不合适，受雨水冲洗进入水体，将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。
对农田及作物的影响
废水中含有一定养分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促进农作物的生长。但如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用，则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响，如引起作物徒长、返青、倒伏，使产量大大降低，推迟成熟期，影响后续作物的生产等。
4、废水处理的基本方法
国内外对污水的处理方法，主要有综合利用和处理达标排放两大类。综合利用是生物质能多层次利用、建设生态农业和立体养殖，保证农业可持续发展的好途径。对于处理达标排放，国内外所用的工艺流程大致相同，即固液分离-厌氧消化-好氧处理。
、固液分离
排放出来的废水中固体悬浮物有机物含量很高，通过固液分离可使液体部分的污染物负荷大大降低。
、厌氧处理
采用厌氧消化工艺可在较低的运行成本下有效地去除大量的可溶性有机物，COD去除率达70%～85%。
好氧处理
生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厌氧/好氧（A/O）及氧化沟法等。就处理效果来讲，接触氧化法和生物转盘的处理效果要好于活性污泥法，虽然生物滤池的处理效果也很好，但易于出现滤池堵塞现象。氧化沟、SBR和A/O工艺均属于改进的活性污泥法。氧化沟出水水质好、产生泥量少，也可对污水进行脱氮处理，但其处理的BOD负荷小、占地面积大、运行费用高。SBR法自动化控制程度高，能够对污水进行深度处理，但其缺点是BOD负荷较小，一次性投资也大。A/O体是一种兼有去除BOD和脱氮双重作用的活性污泥处理工艺，其投资虽然偏大，但经该法处理后的水易于达标排放。
四、工艺方案设计
1、综上述针对本工程的工艺流程是：

PAC PAM 回流
格栅
ABR厌氧
微滤机
曝气调节池
污水
泵

PH 曝气 渣

污泥回流

排放
砂炭滤
脱色
A/O
二沉池

混合液回流
污泥

2、工艺流程说明：
污水经格栅进入曝气调节池，该池是池中有池，共四个池子，前两个池子调节PH，后两个池子加药絮凝去除大部分悬浮物。经混凝后的水用泵提升进入微滤机，渣外排混合液自流进入ABR厌氧池，经厌氧水解的水进入生物接触氧化池进行氧化降解。二沉池的混合液回流到缺氧池，二沉池的污泥回流到ABR厌氧池，经二沉池固液分离后的水色度不达标，脱色后进入砂炭滤，过滤后直接排放。
3、污泥处理
整个工艺生化处理均采用挂膜方式，污泥产生量小，二沉池的污泥可回流入ABR池、A/O池补充流失的污泥。其他微滤机产生的渣和脱色产生的污泥可当垃圾外运处理。故整个工艺无需配置污泥脱水装置，可为业主节省约5万元设备和一名运行人员的工资开支等费用。
五、 各处理单元功能

1、 人工格栅
单格过栅流量Q＝10m3/h,栅条间隙B＝8mm，栅条宽度S=5mm，安装角度α=700,格栅有效宽度B′＝500mm,格栅井尺寸600×500×1000mm。
2、曝气调节池：
设计规模：200m³/d
有效容积：108m³
停留时间：13h
规格尺寸：6x6x3
材 质：钢混
附件：1、污水泵 1台 流量10m³/h
2、碱罐 1个
3、加药罐 2台
4、流量计 2台
5、曝气头 23个
6、离心风机 DLB55-180 3KW 1台
7、加药泵 2台 0.55kw
功能说明：收集所有污水进入该池调节PH值，并进行预处理。调节PH池的两个池子有一个池子专门装车间排放的碱水，节省碱的用量。经过不断通入空气降解部分有机物，以保证池中的SS不能沉积池底，水得以充分混合，避免水质出现大的波动，使后段处理工艺得以顺利进行。
3、微滤机
设计规模：200m³/d
规格尺寸：直径1000 x1500
材 质：筛网不锈钢
转 速：5r/min
处理能力：30m³/h
电机功率：1.1kw
功能说明：固液分离。
4、ABR
设计规模：200m³/d
容积负荷：3.0 kgCOD/（m3·d）
有效容积：160m³
停留时间：19.2h
规格尺寸：11x5x3
有效水深：2.5米
材 质：碳钢防腐
附件：1、回流泵 20m³/h 1台
2、填料 160m³
3、折流板 6套
功能说明：在厌氧过程中，利用生活在废水中的厌氧细菌降解废水中的有机污染物，使一些大分子难降解污染物降解为小分子污染物，最后分解为沼气、水、二氧化碳以及一些小分子有机污染物，从而达到废水处理的目的，并且在厌氧过程中提高废水的B/C比，改善其好氧生化性能，为后段好氧处理创造条件。
5、A/O池
设计规模：200m³/d
有效容积：112m³
停留时间：12h
规格尺寸：15x2.5x3
有效水深：2.7米
材 质：碳钢防腐
附件：1、弹性填料 100m³
2、曝气头 120套
3、风机 LS-125 5.5kw 1台
4、气体装置 1套
5、回流泵 1台 20m³/h
功能说明：生物除氮主要在好氧段将水中含氮的物质发生硝化反应（氧化反应），转化成硝态氮，氮的存在形式发生了改变，实际氮并未从水中去除，如需要将氮彻底从水中去除，必须通过缺氧反应，反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O），从而氮彻底从水中去除。故在好氧段前增加缺氧段，好氧段混合液回流入缺氧段，为反硝化反应提供缺氧段反应，从而达到除氮的目的。由于进水水质磷的含量低，在此无需在缺氧段前增加厌氧段即采用A2/O工艺除磷。进行除磷。缺氧池内配液下搅拌系统，以防沉淀。缺氧段仍可作为COD降解的水解酸化池作用，一般而言，污水经过厌氧处理后生化性降低，如后续增加缺氧段，可起到水解酸化作用，提高生化性，保证好氧段的高效率处理效果。
接触氧化段主要应满足好氧微生物去除碳源需氧量即BoD和硝化细菌将NH3－N转化NOX所需的高氧环境和污染物质与生物相充分反应的接触环境。
怎样经济有效的在池内创造高氧环境是人们关注的，细分来讲要有两个方面，一是风机的选择，二是曝气器的选择。
曝气器的选择决定压缩空气的利用效率和所需的供氧量，通过经济技术性比较，我们的曝气器将选用微孔曝气器，它具有充氧动力效率高、氧利用率高、不易堵塞、使用寿命长等特点。
优良的接触环境是保证有机污染物、氧气、生物膜、水等相关物质充分接触反应的必要条件。本装置将选用PVC组合式半软性纤维填料来保证曝气池内优良的接触环境，它具有比表面积大、易挂膜、不堵塞、空隙率大，使用寿命长等。
6、二沉池
污水经曝气池处理后，水中含有一定量的悬浮固体，为了使出水SS达到排放标准，我们采用二沉池来进行固液分离。二沉池设置为竖式沉淀池。
曝气池出水由二沉池中心管进入，在穿孔挡板（整流板）的作用下废水在池内沿辐射方向流向池的四周，水流速度有大到小变化在池四周出水口处设置锯齿形三角堰，使出水均匀。二沉池沉淀污泥一部分由泵回流至ABR反应池和A/O反应池补充污泥浓度。
设计规模：200m³/d
有效容积：25m³
停留时间：3h
规格尺寸：直径3米，高4米
有效水深：3.5米
附件：刮泥机 1套
回流泵 1台
7、脱色器
设计规模：200m³/d
有效容积：30m³
规格尺寸：4x3x3
HRT=3.6h
附件：1、加药罐 2套
2、流量计 2套
3、排泥阀门 1套
4、污水泵 1台 10m³/h
5、加药泵 2台 0.55kw
功能说明：脱色处理
8、机械过滤
设计规模：10m³/h
规格尺寸：直径1.2x2.5
滤 速：8-10m/h
反冲洗强度：15L/㎡、s
附 件：1、活性炭 0.8-1.8
2、石英砂 0.5-1.2
3、反冲洗泵 100QW50-35-11
六、主要处理单元去除效果
设计处理效果一览表
处理单元
指 标
CODcr
BOD5
氨氮
人工格栅
进水（mg/L）
3000
1200
30
出水（mg/L）
3000
1200
30
去除率%
／
/
/
曝气调节池+微滤机
进水（mg/L）
3000
1200
30
出水（mg/L）
2400
960
30
去除率%
20
20
/
ABR
进水（mg/L）
2400
960
30
出水（mg/L）
720
288
30
去除率%
70
70
/
A/O
进水（mg/L）
720
288
30
出水（mg/L）
108
28.8
10
去除率%
85
90
67
脱色和碳滤
进水（mg/L）
108
28.8
/
出水（mg/L）
86.4
≤20
/
去除率%
20

30
/
总去除率％
≥97
≥98.3
67
七、主要设备配置清单
序号
名 称
规格型号
数 量
备 注
1
污水泵
10m³/h
1台
0.75kw
2
碱罐

1个

3
加药罐

2个

4
流量计

2台

5
曝气头
Φ260
23套

6
风机
DLB55-180
1台
3kw
7
微滤机
Φ1000×1500
1台

8
电机

1台
1.1kw
9
回流泵
20m³/h

1台
2.2kw

10
填料
2.5m 160m³

11
ABR
11x5x3
1套

12
好氧池
15x2.5x3
1套
6m/m
13
弹性填料
100m³

14
曝气头
Φ260
120套

15
风机
LS-125
1台
5.5kw
16
填料支架

4套

17
气提装置

1套

18
污泥回流
20m³/h

2台
2.2kw
19
脱色器
4x3x3
1套

20
加药罐

2套

21
流量计

2套

22
加药泵

4台
0.55KW
23
排泥阀

1套

24
污水泵

10m³/h
1台
0.75kw
25
滤罐
Φ1.2×2.5
1台

26
活性炭
Φ0.8-Φ1.8

400kg
27
石英砂
Φ0.5-Φ1.2

1200kg
28
反冲洗泵
100QW50-35-11
1台
11kw
30
控制箱

1套

31
格栅

1套

32
其它

现场配
七、设备制造及安装调试
1.污水处理工程设备按行业标准制造。
　　2.配套设备按工艺结构部件制造后运至现场，由专业人员进行现场组装，包括联接管道和水电设施。
3.设备安装完毕，由专业技术人员进行启动运行，并在此期间免费培训操作管理技术人员。
4.用户需将主机四线电源引至设备配电箱。
八、售后服务和质量保证
1、交付使用后，本公司将每年一至二次对用户进行随访，并免费为用户解决工程技术问题。
　2、交付使用后，用户负责设备的检修、保养维护工作。
3、配套动力设备按国家保修期保修，并按使用单位要求，长期提供配套设备的代购和更换服务。
4、公司有专业的设备售后服务工程师，接到客户电话，经沟通客户不能自行解决的。24小时内赶到现场，进行维修更换或解决问题。
5、保质期内因质量问题引发的费用，由我公司承担。
6、保质期内由于贵方的使用不当或者是自然环境造成的。我方负责提供维修，但要收取材料和配件的成本费。
7、产品质量保质期一年，在质量保质期内，因产品质量问题（人为操作不当、故意损坏者除外）免费维修。
8、超出质保期收取成本费。
九、全套设备功率
全套设备装机功率：28.7kW
十、运行费用
1、污水处理设备功率28.7kw，每天正常运行17.7kw，其余11kw 7天运行5分钟。
2、 吨污水用电2.1度（1.47元）
3、 药剂费 吨污水估算1元
4、 人工费 每月按1500元计吨污水人工费：0.85元
6、 共计吨水费用 3.32元
十一、全套设备总重30吨左右
十二、设备总报价
全套设备报价：51.68万元（含运费、税票、安装、调试）。
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