药业产业园污水处理工程项目可行性研究报告.docx

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药业产业园污水处理工程项目可行性研究报告

药业产业园污水处理工程

项目

可行性研究报告

湖北中碧环保科技有限公司

前言

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##长江经济走廊建设和边缘发展战略的重点倾斜地区。

某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，##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##省科技进步二等奖；β-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。

某某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。

受某某药业股份有限公司的委托，现有##中碧环保科技有限公司组织环保专业技术人员，在某某药业股份有限公司大金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，编制了《某药业废水处理工程可行性研究报告》。

《可研报告》主要成果简介如下：

1.某某药业生产废水主要分为浓污和轻污两大类，日产生原污水合计2000吨，其中浓污1080吨，轻污920吨。

该厂周边环境优美，若不进行处理将对环境产生很大的污染和影响，根据相关文件的规定以及保护环境的准则，因此，此次工程十分重要。

2.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。

3.根据某某药业提供的工艺用地，以及相应的地勘资料，在最优情况下完成了该污水处理厂的选址。

4.根据对某某药业生产废水水质预测及处理程度分析，得到其进水指标为：

废水

水量

指标

名称

（吨/天）

COD

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

NH3-N（mg/L）

（mg/L）

VB2等浓废液

1500

19300

7035

2935

5.7

610

260

洗涤及其它轻污水

2000

4500

2530

430

7.8

125

36.5

5.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）

NH3—N（mg/L）

（mg/L）

色度（稀释倍数）

设计出水水质

≤300

≤30

≤150

≤25

≤1.0

6~9

≤80

6.经过对污水处理工艺进行多方案综合比较，推荐采用厌氧EGSB+倒置A²O氧化沟主体工艺，处理后水排入污水管网，进入城镇污水处理厂再进行处理。

7.项目总投资为2942.68万元，其中固定资产建（构）筑物投资估算1070.36万元，主要设备购置及配件投资估算为1353.8万元，其它费用估算为518.52万元。

1概述

1.1项目概况

项目名称：

某药业股份有限公司大金生物产业园污水处理厂

建设单位：

##中碧环保科技有限公司

建设地点：

##省武穴市

建设规模：

浓污1500m3/d，轻污2000m3/d，共计3500m3/d。

1.2基础资料

1.某某药业大金产业园区地形图；

2.某某药业大金产业园区污水厂规划区域图；

3．某某药业大金产业园区污水厂规划区域地勘图；

1.3编制范围及编制原则

1.3.1设计范围

本可研报告研究范围为某某药业大金产业园区污水处理工程。

1.3.2编制原则

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GB8978—1996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。

1.4采用的主要规范和标准

（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）某某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）中碧公司2011年某某药业污水中试实验报告数据。

1.5某某药业污水处理现状

某某药业股份有限公司立足环保治理，实现节能减排。

1.6项目建设的必要性

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。

2工程总体设计

2.1污水处理厂规模

根据建设方提供的大金产业园废水排放预测量，某某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β-胡萝卜素（发酵法）：

日产生浓污水180吨。

（3）年产20000吨Ｌ-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2-1（结合本工程实际，以COD>10000mg/L计为浓污）：

表2-1污水水量统计表

项目

排污量（t/d）

COD（mg/L）

种类

VB2

850

16000

浓污

β-胡萝卜素

180

30000

浓污

37080

浓污

浓污合计

1080t/d

食品级L-乳酸

740

5300

轻污

耐热级L-乳酸

1500

轻污

糖化

轻污

生活污水

120

轻污

轻污合计

920t/d

根据表2-1，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。

2.2污水处理厂选址

污水处理厂的厂址选择根据某某药业大金生物产业园区总体规划图以及大金生物产业园区污水处理厂规划图确定，最终厂址选择在该生物产业园区东南方。

2.3污水处理厂进水水质拟定

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。

建设方提供的大金产业园废水排放预测指标如表2-2：

表2-2大金产业园废水排放预测指标

项目

产量

排污量

COD

BOD

B/C

氨氮

总磷

T/年

t/d

mg/L

VB2

2000

850

5.5

16000

5500

0.34

3500

700

160

β-胡

萝卜素

180

6.3

30000

13800

0.46

1000

330

800

食品级

L-乳酸

20000

740

8.0

5300

3000

0.56

500

150

耐热级

L-乳酸

5000

5.5

1500

600

0.4

200

100

9.0

37080

8780

0.237

300

114

糖化

1000

生活污水

120

合计

2000

5.6

12500

4918　

0.39　

1770

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（COD>10000mg/L）和轻污的水质参数，如表2-3：

表2-3进水水质

废水

水量

指标

名称

（吨/天）

COD

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

NH3-N（mg/L）

（mg/L）

VB2等浓废液

1500

19300

7035

2935

5.7

610

260

洗涤及其它轻污水

2000

4500

2530

430

7.8

125

36.5

由表2-2、2-3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。

2.4污水处理程度

根据污水进水水质指标和污水出水水质要求，污水处理一般分为一级处理、二级处理、三级处理。

从国外情况看，有12%的污水处理厂采用一级处理，70%的污水处理厂采用二级处理或部分生化处理。

目前我国大多数污水处理厂为二级处理。

本次某某药业污水处理工程处理后出水直接排入到生活污水处理管网当中，于是根据建设方情况，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2-4：

表2-4设计出水水质

项目

COD（mg/L）

BOD（mg/L）

SS（mg/L）

NH3—N（mg/L）

（mg/L）

色度（稀释倍数）

设计出水水质

≤300

≤30

≤150

≤25

≤1.0

6~9

≤80

3污水处理厂工艺设计

3.1污水、污泥处理工艺的选择

根据某某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、β-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18585kgCOD，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。

3.2污染物去除机理

1）COD的去除机理

浓污废水的COD高达约20000mg/L，SS高达6000mg/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2-1COD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

高效气浮系统

19300

9650

50%

铁碳微电解

9650

8203

15%

调节池

8203

6499

与清污混合

EGSB反应器

6499

2275

65%

EGSB反应器II

2275

1137

50%

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2-2NH3-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

高效气浮系统

610

490

20%

铁碳微电解

490

440

10%

调节池

440

295

浓轻混合

吸附沉降池

350

175

50%

A/A/O氧化沟

175

17.5

90%

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260mg/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53mg/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2-3TP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

高效气浮系统

260

70%

铁碳微电解

15%

调节池

浓轻混合

EGSB反应器

A/A/O氧化沟

60%

PAC化学除磷

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。

3.3构筑物选型

本工程主要的生产构筑物有：

格栅、综合调节池（事故池）、吸附沉降池、氧化沟、二沉池、污泥浓缩池、污泥处理车间等。

3.3.1格栅间

格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可以去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，以保护进水泵的正常以及后续处理工序的正常稳定工作。

工程中设一道自动清渣的机械格栅、渣耙循环运行，截留物经皮带输送机送入螺旋压榨机，压榨打包后外运出厂。

本可研格栅设计，选择了两种形式：

钢丝绳格牵引栅除污机和回转式固液分离机。

钢丝绳格牵引栅除污机国内外使用都较多，国内运转效果较好，性能稳定。

特别适用深水使用。

回转式固液分离机近几年在国内使用较多，运转效果较好，该设备有动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成。

不适用格栅间较深的场合。

推荐采用钢丝绳牵引式机械格栅。

3.3.2综合调节池

综合调节池主要是起到对污水水质水量进行调节的作用，同时还设计一个事故池保证在发生事故，整套工艺停止运行时能够承载足够的污水量。

本次设计有两种方案：

1单纯调节池2有空气搅拌式，两者造价不同，效果也不相同，前者造价低于后者，

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