生产废水及生活污水混合处理工程设计方案~

一、 工程概况

制药企业是我国工业废水排放难户，制药废水一般由两股废水组成，即高浓度废水，该股废水主要生产过程中排出的废渣水，废水中含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸和多种微量元素以及悬浮物、有机物均很高，另一股为低浓度废水，该投废水主要中清洗废水，水中的有机物、悬浮物等均很低。对于该两股废水，一般均采用高浓度废水先进行预处理后与低浓度废水汇合，合并处理。

根据国家医药管理局对新建厂一定要进行GMP改造之规定。贵公司在生产过程中产生一定量的高浓度废水，同时，清洗瓶罐，冲洗地面亦会产生一定量的污水，必须对其进行处理。

目前国家对污水排放的要求比较高，随意排放或不达标排放均会造成严重的环境污染。考虑到上述居多因素，故在制定处理方案工艺及设备选型时，根据我公司在制药污水工程中积累的经验，有针对性的采用高效处理流程，降低设备造价的同时达到规定的回用水排放标准。

受企业委托，我公司对该废水治理进行设计，本着实事求是、真诚合作的原则，我公司根据同类废水的治理经验，在经过大量的文献参阅、专业技术人员的认真探讨后拟成了本设计方案，恭请各级领导和专家审查并提出宝贵意见，希望能够贡献我们的技术和力量。

二、设计依据、规范、范围及原则

1、设计依据及规范

建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料

《制药工业污染物排放标准》

《污水综合排放标准》                         (GB8978-1996)

《建筑给水排水设计规范》                     （GB50015-2003）

《室外排水设计规范》                         （GB50014-2006）

《污水综合排放标准》                         （GB8978-1996）

《低压配电装置及线路设计规范》               （GB50054-92）；

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》     （GB50062-92）

《建筑结构荷载规范》                          （GB50009-2001）

《混凝土结构设计规范》                        (GB50010-2002）

《建筑给水排水设计规范》                     （GBJ15-1988）

《给水排水工程结构设计规范》                 （GBJ69-84）

《给水排水设计手册》（1~11册）

《建筑中水设计规范》                         （GB50336-2002）

2、设计范围

1）污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，不包括污水处理站外污水收集和输送管道。

2）污水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。

a）污水处理

调查研究污水的水质水量变化情况，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。

b）污泥处理与处置

通常小型的污水处理站污泥只作浓缩处理，本工程产生的污泥主要是化学污泥和生物污泥。为防止污水处理过程中产生的污泥对环境造成二次污染，污泥浓缩池的污泥由板框压滤机脱水处理，处理后的污泥进行外运。

3、设计原则

1）本设计方案严格执行国家环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到国家污水排放标准要求。

2）针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。

3）处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。

4）管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。选购产品的企业应通过ISO9001质量体系认证。

5）在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。

6）设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物，改善污水处理站及周围环境，避免二次污染。

三、设计水量与水质

1、设计水量

生产废水：30m3/d，制药厂生活污水：60m3/d

2、设计水质

四、污水处理工艺流程

1、废水处理技术概况：

八十年代以来，我国已建成的制药废水处理设施以生物处理为主的占80%以上，其形式多种多样，但近年来，由于制药技术的应用，产品的多样化，造成了制药废水水质复杂多变，可生化性降低，因此传统处理工艺难以使废水达标排放。

试验和实践表明：在传统的好氧生物处理装置前增加厌氧处理的厌氧——好氧组合工艺，可以使制药废水中难以生物降解的有机物水解为较易生物降解的物质，改善废水的可生化降解性，从而提高系统的处理效率。

2、工艺流程选择：

为了实现制药废水达标排放，在其前端或后端设置必要的辅助处理工艺也是十分必要的，因此针对高浓度废水的特点，在前端设置调节池+UASB厌氧生物反应+二级接触氧化；在后端为保证出水水质达标，故选用曝气生物滤池，该设备的结构与普通快滤池基本相同，不同之处在于陶粒生物滤池下部或底部增加了曝气系统。根据水流方向其可分为上向流和下向流两种，现在多采用上向流方式（即采用气水同向流），使布水、布气更加均匀。同时，在水气上升过程中可把底部截留的SS 带入滤池中上部，增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期，达到去除BOD、COD的功效。

3、污水处理工艺示意

4、工艺流程简述

4-1、制药厂高浓度生产废水进入格栅井，在格栅池中去拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，出水至调节池。调节池主要起到调节水量与均衡水质的作用。本工程将UASB厌氧反应器设置在地面以下四米位置，因此调节池污水可直流至厌氧反应器，省去了提升泵。污水经厌氧塔反应后自流进入生活污水调节池进行综合处理，同时为有效地缓解调节池的负荷，厌氧反应出水采用部分回流（即出水循环），用来稀释进水水质，减轻后续处理强度。

UASB反应器介绍：

上流式厌氧污泥床简称UASB反应器，生物的厌氧发酵分为四个阶段，水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段，固体物质降解为溶解性物质。大分子物质降解为水分子物质。

在UASB厌氧反应器的底部是浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮污泥层统称为反应区，在反应区上部设气、液、固三相分离器。运行时，污水由污泥床底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解污水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层。污水经泵提升至该反应器后，污水由池底向上流动，经细菌形成的污泥层时，污泥层对悬浮物、有机物进行截留吸附、生物学絮凝、生物降解作用，使污水在降解COD的同时也得以澄清。

UASB厌氧反应器的基本功能分区组成及其作用：（1）进配水区：该区的主要功能是污水在过水断面布水均匀，避免产生涌流及死水区，并在升流过程中，起混合作用。（2）反应区：该区由生物颗粒污泥床及絮状污泥组成，是截留、吸附、降解有机物的关键部位。（3）三相分离器：它的主要功能是进行固体（反应器中的污泥）、气体（反应过程中产生的沼气）和液体（被处理的污水）等三相加以分离，将沼气引入集气室将固体颗粒导入反应区，将处理后污水引入排水渠。在三种分离功能中，核心的问题是完成固液分离，将上浮的污泥固体截留下来，返回反应区，同时改善水质。（4）排水系统：其作用是把沉淀区处理过的水均匀的收集并排出反应器外，通常由出水槽引出。（5）气室：又称集气罩，主要是收集生物气（沼气）。（6）排气系统装置：水封系统的功能是控制三相分离器的集气罩中气液两相界面的高度，是保证集气罩出气管在反应器运行过程中不被淹没、运行稳定并将沼气及时排出反应室，以及防止浮渣堵塞等问题的关键；气体收集装置能够有效的收集产生的沼气，同时保持正常的气液界面。沼气经水封罐收集后，可直接外排。

4-2、制药厂还有部分生活污水，由于生活污水水质浓度较低，水量也较高浓度废水大，因此可用作 “稀释剂”，高浓度废水虽经厌氧反应器处理，但出水水质仍然较高，在与生活污水混合后可有效的降低水质中污染物的含量。

4-3生活污水经格栅井后也经预处理后的高浓度废水一起汇入混合调节池，在该池内充分均衡水质与水量，调节后由提升泵提升进入二级生化池。蛋白质分解过程中会产生较高浓度的氨氮，将好氧池出水部分回流至水解酸化池进口，氨氮在好氧兼氧交替条件下，通过硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，然后再利用反硝化菌将硝状氮转化为氮气，从而达到污水中的脱氮的目的。

在水解酸化池中，发酵细菌将污水中复杂有机物（包括多糖、脂肪、蛋白质等）水解为有机酸、醇类。在酸化阶段产氢、产乙酸细菌将发酵产物有机酸和醇类代谢为乙酸和氢，使大分子物质降解为小分子物质，使难生化的固体物降解为易生化的可溶性物质，提高了污水的可生化性。

经水解酸化处理后的污水进入接触氧化池，向污水中输送空气进行曝气。水中碳水化合物为好氧微生物提供了丰富的营养，加快了好氧微生物的新陈代谢，在其作用下水中有机物得以有效降解。在好氧条件下可超出其生理需要而从污水中过量摄取磷，形成多磷酸盐作为贮藏物质。排去剩余的活性污泥，也即从污水中去除了磷，经水解酸化、接触氧化处理后的污水流入二沉池，在二沉池中悬浮物质（脱落的生物膜）在重力作用下下沉至泥斗中，沿排泥管道排入污泥浓缩池，二沉池排放的水经泵提升至陶粒生物滤池，该池结构与普通快滤池基本相同，不同之处在于陶粒生物滤池下部或底部增加了曝气系统。根据水流方向其可分为上向流和下向流两种，现在多采用上向流方式（即采用气水同向流），使布水、布气更加均匀。同时，在水气上升过程中可把底部截留的SS 带入滤池中上部，增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期，生物滤池出水达标排放。

5、污泥处理工艺方案的选择

5.1污泥来源

本污水处理过程中产生的污泥主要来源于二沉池污泥。

5.2污泥处理工艺方案的比较

污泥是污水处理过程的产物，是整个污水处理站的重要组成部分，处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处置创造条件。

1） 污泥处理总体流程选择

污泥处理的一般流程为：浓缩→消化→脱水→干化→处置。

考虑到若采用消化处理，需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备，投资增加，经济效益差。因此本设计不考虑污泥的消化处理。

五．主要处理设施效果预测表

注：此产品为非标定制产品报价仅供参考。