發(fā)酵類制藥廢水治理方案

1、山東正大菱花生物科技有限公司賴氨酸工業(yè)廢水處理工程設計方案鄭州大學環(huán)境與水利學院河南金谷實業(yè)發(fā)展有限公司2004年10月目錄目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2第一章概論1 HYPERLINK l bookmark41.1項目概況1 HYPERLINK l bookmark81.2處理目標1 HYPERLINK l bookmark101.3設計依據1 HYPERLINK l bookmark121.4設計原則1 HYPERLINK l bookmark14第二章廢水處理方案2 HYPERLINK l bookmark162.1處理工藝2 HYPERLIN

2、K l bookmark182.2工藝說明2 HYPERLINK l bookmark202.3處理效果3 HYPERLINK l bookmark22第三章處理工程設計4 HYPERLINK l bookmark243.1工藝設計4 HYPERLINK l bookmark443.2主要構筑物及設備7 HYPERLINK l bookmark46第四章平面布置和高程布置8 HYPERLINK l bookmark484.1平面布置84.2高程布置8 HYPERLINK l bookmark50第五章工程投資估算9 HYPERLINK l bookmark525.1投資估算9 HYPERLIN

3、K l bookmark545.2投資估算編制依據10 HYPERLINK l bookmark56第六章工程實施進度計劃11 HYPERLINK l bookmark58第七章生產組織和安全保護12 HYPERLINK l bookmark607.1勞動定員127.2職工培訓12 HYPERLINK l bookmark627.3安全保護12 HYPERLINK l bookmark64第八章環(huán)境經濟分析13 HYPERLINK l bookmark668.1環(huán)境效益分析13 HYPERLINK l bookmark688.2運行費用分析13 HYPERLINK l bookmark86第九

4、章結論和建議15結論15建議15附圖1賴氨酸工業(yè)廢水處理工程工藝流程圖附圖2賴氨酸工業(yè)廢水處理工程平面布置圖山東正大菱花生物科技有限公司賴氨酸工業(yè)廢水處理工程設計方案第一章概論1.1項目概況山東正大菱花生物科技有限公司在山東濟寧新建年產25000噸的飼料級賴氨酸鹽酸鹽生產廠，其生產工藝為：淀粉葡萄糖工業(yè)發(fā)酵離子交換提取濃縮結晶干燥產品生產廢水大部分在離子交換提取過程中產生，公司生產廢水的排放量為1200噸/日，根據已建成生產運行的賴氨酸企業(yè)生產廢水的類比，其廢水水質指標見表1-1。表1-1賴氨酸工業(yè)廢水水質指標項目PHSSCODBOD5NH3-NSO42-指標5.5-7400mg/L8000m

5、g/L4000mg/L600mg/L500mg/L1.2處理目標本公司設計處理水量為1200噸/日，廢水經處理后要求出水水質達到國家發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標準GB219032008表2中的排放標準，具體指標見表1-2。表1-2賴氨酸工業(yè)廢水排放標準項目PHSSCODBOD5NH3-N指標6-960mg/L120mg/L40mg/L35mg/L1.3設計依據有關國家環(huán)境保護技術的政策。有關賴氨酸工業(yè)廢水的調研資料。有關處理發(fā)酵工業(yè)有機廢水和類似工業(yè)有機廢水的經驗。1.4設計原則1.4.1處理出水水質確保達到規(guī)定的國家排放標準。1.4.2采用先進實用，高效低耗的廢水處理技術，盡量節(jié)省基建投資和

6、工程運行費用。1.4.3采用合理可靠的處理工藝，達到運行穩(wěn)定，抗沖擊能力強，管理維護方便的工程目標。山東正大菱花生物科技有限公司賴氨酸工業(yè)廢水處理工程設計方案 第二章廢水處理方案2.1處理工藝廢水處理工藝流程圖見本方案附圖1。廢水處理工程的經驗表明處理工藝技術的選擇對處理效果，占地面積，運行管理，基建投資，處理成本等重要指標都有很大的影響，因此選擇先進可靠的處理工藝技術是做好處理工程建設的根本保證。根據本公司生產廢水的特征，在全面查閱了國內外有關賴氨酸工業(yè)廢水處理技術文獻資料的基礎上通過系統(tǒng)分析并根據處理類似工業(yè)廢水的工程經驗提出了以升流式厭氧污泥床(UASB)、A/0及催化氧化技術為主的廢水

7、處理工藝，廢水處理工程方案工藝流程框圖見圖2-1。圖2-1賴氨酸工業(yè)廢水處理工藝流程框圖2.2工藝說明本廢水處理工藝中格柵的作用主要是去除粗大的懸浮物，防止管道堵塞和保護污水泵；初沉池通過簡單的物理過程對懸浮物進行去除，對后續(xù)的生物處理提供了有利條件；調節(jié)池主要是調節(jié)水量，有利于處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。厭氧生物處理采用先進實用的UASB反應器，大部分有機物在厭氧處理過程中去除，而且產生大量的優(yōu)質沼氣可以加以利用，由于厭氧生物處理容積負荷高能耗低，本公司廢水通過厭氧生物處理大大降低工程基建費用和工程運行費用，而且通過厭氧生物處理和好氧生物處理廢水中的有機污染物可以更徹底的去除；好氧處理采用先進實用的

8、三級A/0技術，A/0反應器結構緊湊，處理效率高并且脫氮功能強。本廢水處理系統(tǒng)中氨氮主要在厭氧處理單元和好氧處理單元進行去除，厭氧處理單元主要利用微生物生長對氮素的需要去除部分氨氮，好氧處理單元可以通過硝化和反硝化作用去除大部分氨氮。由于本廢水中氨氮含量高，三級A/O系統(tǒng)能夠進行硝化和反硝化串聯(lián)作用，提高氨氮的去除率。污泥處理采用帶式壓濾機，污泥處理效率高，占地面積小，操作管理方便；厭氧生物處理系統(tǒng)產生的沼氣通過汽水分離器進入沼氣柜，可以進行連續(xù)穩(wěn)定的利用。2.3處理效果廢水中的有機污染物主要在初沉池、UASB、A/0、催化池單元加以去除，采用本處理工藝各單元的處理效果見表2-1。表2-1各處

9、理單元處理效果處理單元CODBOD5SSNH3-N初沉池進水（mg/L）80004000400600出水（mg/L）72003600200600去除率（）10%10%50%UASB進水（mg/L）72003600200600出水（mg/L）36001800140570去除率（）50%50%30%5%A/O池進水（mg/L）36001800140570出水（mg/L）3601807050去除率（）90%90%50%91%催化池進水（mg/L）3601806050出水（mg/L）108362830去除率（）70%80%60%40%排放標準（mg/L）120406035第三章處理工程設計本賴氨酸工業(yè)

10、廢水處理工程設計處理水量為1200噸/日，主要處理單元工程設計說明如下。3.1工藝設計3.1.1初沉池水力停留時間2h,有效容積100m3。外形尺寸：長X寬X高=4.5mX4.5mX6.5m；3.1.2調節(jié)池水力停留時間8h,有效容積400m3。調節(jié)池對水質水量進行調節(jié)，以保證處理系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。UASB容積負荷1.8kgCOD/m3d,有效容積4800m3。厭氧處理生物污泥產率為O.lkgSS/kgCOD,生物污泥產量為432kgSS/日,同時UASB能夠去除部分懸浮物，有機污泥產量為72kgSS/日，污泥總產量為504kgSS/日,每天產生含水率為98%的污泥0.25噸。沼氣產率為0.

11、45m3/kgCOD，處理系統(tǒng)沼氣產量為1994m3/日。UASB采用中溫處理，控制溫度為30C左右，夏季不需要加熱，冬季利用本公司蒸汽或廢熱水加熱廢水至要求溫度。外形尺寸：長X寬X高=35口X5mAO組合池A/O生化池為組合式鋼砼結構，是本項目的COD和氨氮處理的主要單元，設三級A/O系統(tǒng)，包括A1、01、A2、02、A3、O3,A/O組合池的工藝參數為：容積負荷為O.5kgBOD/m3,天變化系數為1.25,容積為1200 x1.25x2000/0.5x3300=1820m3A1池設計參數為：有效體積：480m3，水力停留時間：28.8h（以原污水進水流量計）有效水深：5.0m,超高為0.

12、30m,總高為5.3m,外形尺寸：長X寬乂高=12.0mX8mX5.3m；總容積：508.8m3；01池設計參數為：有效體積：960m3，水力停留時間：57.6h（以原污水進水流量計）有效水深：5.0m,超高為0.3m，總高為5.3m,外形尺寸：長X寬乂高=16.0mX12mX5.3m；總容積：1017.6m3；A2池設計參數為：有效體積：480m3，水力停留時間：28.8h（以原污水進水流量計）有效水深：5.0m，超高為0.30m,總高為5.3m,外形尺寸：長X寬乂高=12.0mX8mX5.3m；總容積：508.8m3；O2池設計參數為：有效體積：960m3，水力停留時間：57.6h（以原污

13、水進水流量計）有效水深：5.0m，超高為0.3m，總高為5.3m,外形尺寸：長X寬乂高=16.0mX12mX5.3m；總容積：1017.6m3；A3池設計參數為：有效體積：480m3，水力停留時間：28.8h（以原污水進水流量計）有效水深：5.0m，超高為0.30m,總高為5.3m，外形尺寸：長X寬乂高=12.0mX8mX5.3m；總容積：508.8m3；O3池設計參數為：有效體積：960m3，水力停留時間：57.6h（以原污水進水流量計）有效水深：5.0m，超高為0.3m，總高為5.3m，外形尺寸：長X寬乂高=16.0mX12mX5.3m；總容積：1017.6m3；硝化混合液回流比800%（

14、以原污水進水流量計），由03直接回流到A1,硝化混合液回流泵選用100WGF耐酸堿離心污水泵（通用產品），4臺（3用1備）設備參數：Q=112m3/h；H=12m；n=970rmp；N=11kw。A池內底部安裝散流曝氣器型號為ZX-600,每池安裝80個，3池總數為240個。O池采用可變微孔曝氣器型號為ZX-215進行鼓風曝氣充氧。每池安裝1630個，3池總數為4890個。A/O生化池每月和事故后添加1010N、1008C等生物菌種，以改善污泥性質和提高污泥中硝化菌濃度。1010N添加量為每月5.4kg,1008C添加量為每月3kg。事故時添加量1010N54kg，1008C30kg。生物處理

15、工藝中，氨氮首先會被污泥（生物體）吸收，按每天剩余污泥量0.6t計算，污泥含氮12%計，每天污泥需氮量為0.07t,以570mg/l氨氮計算，總氮源量為684kg，扣除污泥需氮量和允許排放的氨氮濃度（35mg/l）后，每天硝化需處理的氨氮572kg。按照理論計算1摩爾氨氮轉化為硝酸鹽需2摩爾0H-，每摩爾硝酸鹽轉化為氮氣會釋放出1摩爾0H-,因此理論上1g氨氮完成硝化和反硝化后需消耗2.86g燒堿，反硝化率按98%計算，則每日需堿量為4492kg。但BOD被處理后也會釋放出堿度，釋放的堿度（以CaC03計）按BOD量的10%計算，約為1136kg/d，折合燒堿909kg/d；由于本工藝在調節(jié)池

16、前設有石灰石過濾床，也將增加堿度，可節(jié)約堿耗約363kg/d；污水本身也帶有一定的堿度，根據中試時測試約為0.50g/l（以CaCO3計），折合0.4g/l燒堿，可抵扣堿耗400kg/d。綜合上述分析，日耗堿量約為2820kg，折合噸污水堿耗為2.82kg。根據中試實驗過程分析，處理1g氨氮的堿耗約為1.41.5g（純度95%），每噸污水消耗量為2.83.0kg（純度95%），與理論計算基本吻合。每日需堿量為2.8噸（折純），堿儲存（30%）按710d，需設100m3的堿儲槽，為維持O池的堿度，每級O池必須設堿自動投加系統(tǒng)，總的需配置PH101型全自動pH控制器3套（含計量泵）。污泥負荷設計為

17、0.15kgCOD/kgMLS污泥溶度設計為3000mgMLSS/L,有效容積3600m3。處理系統(tǒng)生物污泥產率為0.25kgSS/kgCOD，生物污泥產量為324kgSS/日，同時CASS能夠去除部分懸浮物，有機污泥產量為144kgSS/日，污泥總產量為468kgSS/日，每天產生含水率為99%的污泥47噸，好氧生物處理曝氣系統(tǒng)采用高效可變微孔曝氣器，采用羅茨風機供氣。3.1.4中間沉淀池3.1.5水力停留時間2h,有效容積100m3。處理系統(tǒng)產生的污泥量為240kgSS/日，每天產生含水率為98%污泥12噸夕卜形尺寸：長X寬X高=4.5mX4.5mX6.5m；3.1.6污泥處理本工程處理系

18、統(tǒng)共產生污泥2548kgSS/日，共產生濕污泥為151噸/日。污泥處理系統(tǒng)采用污泥濃縮脫水一體機，污泥處理效率高，衛(wèi)生條件好，結構緊湊占地少。污泥處理中每天產生含水率為75%的泥餅10噸，污泥中不含有有害物質，可以用作農肥。3.1.7沼氣利用厭氧生物處理系統(tǒng)沼氣產生量為3240m3/日，產生的沼氣是優(yōu)質的氣體燃料，可以作為本公司鍋爐的燃料或民用，建設一座容積為300m3的沼氣利用的需要。主要構筑物及設備3.2.1主要構筑物主要處理構筑物見表3-1。表3-1主要處理構筑物序號名稱規(guī)格（m）單位數量備注1集水井5x5x5座1砼結構2初沉池7x7x8組2砼結構錐形底3調節(jié)池14x14x6座1砼結構4

19、加熱池7x3x8座1砼結構5CASS28x7x6組4砼結構組合池6集泥池10 x5x5座1砼結構3.2.2主要設備及用電功率主要設備及用電功率見表3-2。本廢水處理工程電耗主要有集水井廢水提升泵，加熱廢水提升泵，羅茨鼓風機，CASS污水回流泵和潛水攪拌機以及污泥濃縮脫水一體機等。表3-2主要設備及用電功率序號名稱型號數量單機功率運行功率/裝機功率備注1廢水提升泵WQ100-133臺7.5KW15KW/22.5KW2用1備2廢水提升泵WQ100-223臺15KW30KW/45KW2用1備3羅茨鼓風機SSR150-0.64臺22KW66KW/88KW3用1備4污水回流泵WQ100-84臺5.5KW

20、11KW/22KW間歇運行5潛水攪拌機QJB2.2/8-3208臺2.2KW11KW/17.6KW間歇運行6污泥處理系統(tǒng)DY20001套16KW/32KW間歇運行7其他設備12KW/20KW間歇運行8合計161KW/247.1KW山東正大菱花生物科技有限公司賴氨酸工業(yè)廢水處理工程設計方案 第四章平面布置和高程布置4.1平面布置本工程平面布置見附表2本工程中初沉池，調節(jié)池，加熱池采用組合式結構形式，節(jié)省占地和工程建設費用，布置緊湊并且有利于維護管理。UASB和CASS對稱布置以突出主題構筑物，并且有利于維護管理。鼓風機房設在CASS池附近，以節(jié)省能耗和管道。污泥處理車間衛(wèi)生條件較差，布置在廢水處

21、理站的北邊，并且有利于污泥儲存和運輸。把防火要求很高的沼氣柜放在人跡很少的東北邊并且用柵欄圍護。綜合樓設在處理站的西南角并且向陽設計，可保證良好的通風采光條件，而且交通方便，便于人員出入。處理站建筑物前留有部分綠化用地，可按氣候和植物主要條件種植花卉草木，以改善環(huán)境衛(wèi)生，構筑物四周種植草坪，以美化站區(qū)。本處理站由于用地緊張，構筑物布置比較緊湊。4.2高程布置本公司生產廢水首先自流進入集水井，然后通過初沉池自流到調節(jié)池，對廢水水質水量進行調節(jié)后自流到加熱池對廢水進行加熱，采用污水泵把廢水提升至UASB反應器，UASB出水通過中間沉淀池自流到CASS反應池，經CASS處理后的廢水排出處理系統(tǒng)。高程

22、布置水流暢通，廢水提升次數少，節(jié)省運行能耗。第五章工程投資估算5.1投資估算5.1.1土建部分土建部分投資估算見表5-1。表5-1土建部分投資估算序號名稱規(guī)格（mm）單位數量投資（萬元）備注1格柵井3x1x1座1砼結構2集水井5x5x5座1砼結構3初沉池7x7x8組2砼結構錐形底4調節(jié)池14x14x6座1砼結構5加熱池7x3x8座1砼結構6UASB基礎D=9座6砼結構7中沉池7x7x8組4砼結構錐形底8CASS28x7x6組4砼結構組合形9集泥池10 x5x5座1砼結構10沼氣柜基礎D=11座1砼結構11風機房12x7座1磚混結構12污泥處理間19x10座1磚混結構13綜合樓19x8座1磚混結

23、構14各種檢查井15管夠及道路16合計（A）5.1.2設備材料部分設備材料部分投資估算見表5-2表5-2設備及材料部分投資估算序號名稱規(guī)格（m）型號單位數量投資（萬元）備注1各種提升泵臺16外購2機械格柵個1外購3UASBD8H12個6自制4水封器個6自制5汽水分離器個1自制6沼氣柜300m3個1自制7羅茨風機臺4外購8曝氣器D260個2000外購9潷水器套4外購10潛水攪拌機QJB2.2/8-320臺8外購11污泥濃縮脫水機DY2000套1外購12配電設備13自動控制設備PLC14各種閥門15各種管道16防腐保溫17合計（B）5.1.3其它部分其它部分投資估算見表5-3。表5-3其它部分投資

24、估算序號名稱計算標準費用（萬元）1設計費2調試費3安裝費4運輸費5菌種費6小計7稅金及管理費8合計（C）5.1.4工程總投資本廢水處理工程總投資見報價單。投資估算編制依據（1）本工程估算是依據本處理方案中提出的該廢水處理工程方案的工藝流程和工程總平面布置圖所反映的主要構筑物規(guī)模、工藝管道、設備型號及輔助設施內容計取工程量。（2）參考目前設備材料價格和已建類似工業(yè)廢水處理工程的實際投資、估算本工程投資。（3）設計調試費參照執(zhí)行現行建筑工程、工藝設備、安裝工程、構筑物綜合設計取其平均值。第六章工程實施進度計劃本工程總體工程為8個月，工程實施進度計劃見表6-1。表6-1工程實施進度計劃項目/月份12

25、345678工程設計土建施工設備定貨設備加工設備安裝試車調試竣工驗收山東正大菱花生物科技有限公司賴氨酸工業(yè)廢水處理工程設計方案 第七章生產組織和安全保護7.1勞動定員本廢水處理站按3班4運轉制，機修及電工由公司統(tǒng)一安排，不設專門編制，人員分配如下。站長1人；技術員1人三班運轉工8人污泥脫水兩班生產4人處理站共計14人7.2職工培訓本廢水處理工程運行管理技術性較強，所有人員必須經過嚴格的技術培訓，達到標準方可持合格證上崗?？梢哉惺窄h(huán)境工程專業(yè)的大學生，結合實際廢水處理工程實踐，不斷提高自身的業(yè)務水平。同時可以選送技術骨干到高校進修培養(yǎng)或請專家教授講課或到相似廠家考察學習。7.3安全保護7.3.1

26、防火工程設計按建筑設計防火規(guī)范考慮。沼氣柜應是重點防火構筑物。UASB反應器上部有沼氣室，雖離地較高，也應加強防火措施。7.3.2防爆厭氧生物處理所產生的沼氣是易燃易爆的氣體，UASB反應器及沼氣柜為甲級防火區(qū)，嚴禁煙火和火電線路在此架設，區(qū)域內照明以及電氣設備均選用防爆型。7.3.3防雷廢水處理站內建構筑物及設施均應按建筑物防雷設計規(guī)范執(zhí)行。UASB反應器及沼氣柜為二類防雷構筑物，在其最高處設避雷針，沿外圍上沿設避雷帶，避雷針與避雷帶連接在一起，每座構筑物的引下線不少于兩處，沖擊接地電阻不大于10歐。山東正大菱花生物科技有限公司賴氨酸工業(yè)廢水處理工程設計方案 第八章環(huán)境經濟分析8.1環(huán)境效益

27、分析本廢水處理工程實施后處理水質達到了國家廢水排放標準，為本公司的可持續(xù)發(fā)展提供了保證；廢水處理過程中每天處理有機污染物10噸COD，為環(huán)境保護做出了重要貢獻，樹立了良好的公司形象。本項目為環(huán)境保護綜合治理項目，總體上大大減少了環(huán)境污染，處理過程中產生的剩余污泥經處理后，可以外運作為肥料；處理過程中產生的大量沼氣，可以作為優(yōu)質能源加以利用，這對于節(jié)約用煤，減少大氣污染具有積極作用。8.2運行費用分析運行費用經常運行費用主要包括工資費、動力費、藥劑費、蒸汽費、維修費等，每年生產日按330天計算。工資費本廢水處理站共需要14人，每人每月工資按1000元計算，則全年工資費為：1000 x12x14/10000=16.8萬元/年。動力費本廢水處理工程運行功率為161KW，每度電按0.5元計算，則全年動力費為：161x24x0.5x330/10000=63.8萬元/年藥劑費本廢水處理工程運行過程中，污泥處理需要加入聚丙烯酰胺絮凝劑，每天需要量為9Kg，聚丙烯酰胺絮凝劑的價格按15元/Kg計算，則全