制药废水处理案例.docx
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制药废水处理案例
山东信谊制药有限公司
废水处理
技术方案
建设单位：
山东信谊制药有限公司
设计单位：
盛大环境工程有限公司
二〇一六年八月
1工程概况
山东信谊制药有限公司前身为山东省平原制药厂，原山东省平原制药厂于1978年10月由平原县王凤楼医院制剂室组建成立，属于国有企业。
2013年4月9日由原山东省平原制药厂与上海医药旗下上海信谊药厂有限公司合资成立山东信谊制药有限公司。
上海医药是国内首家A+H大型医药上市公司，拥有中央研究院及3家国家级技术中心和14家省市级技术中心，拥有信谊、第一生化、新亚、常药、青岛国风、胡庆余堂、正大青春宝、广东天普等一批核心生产制造企业，拥有近2000家零售连锁店。
山东信谊制药有限公司现有职工260人，位于平原县兴平路1号，公司东临315省道，南邻中化平原分公司，北邻志诚化工有限公司。
厂区占地面积万平方米（约40亩），建筑面积万平方米，建有符合GMP要求的制剂车间和原料药精干包车间。
山东信谊拥有产品批文83个，其中制剂产品62个，原料药产品21个，现在产的制剂产品39个，在产原料药产品14个。
原料药主要产品有芬布芬、地西泮、阿普唑仑、艾司唑仑、劳拉西泮、替米沙坦、盐酸胺碘酮、奥扎格雷、替米沙坦等。
企业设有5个生产车间（一个固体制剂车间，4个原料药车间）。
固体制剂生产：
主要采用湿法制粒、蒸汽烘干箱干燥工艺生产；生产工序主要为：
制粒、压片（胶囊灌装）、包衣、内包、外包；
原料药生产：
生产设备主要采用搪玻反应罐、不锈钢反应罐进行生产，反应罐型号主要为2000L、1000L、500L、300L、200L等。
企业生产方式：
生产模式采用合同订单式生产，大部分原料药品种采用阶段性生产；制剂生产为常年生产。
规模较大的原料药产品详见山东信谊制药有限公司废水排放统计表。
企业有2个自备水井，一备一用。
机井额定水量：
32m3/h；20m3/h；设生产给水管道和雨水排泄管网；车间排放污水经地沟进入沉淀池（50m3），经污水管网排入平原县污水处理厂，企业与平原县污水处理厂签订有污水处理协议。
公司现在用水量为每天200方—300方，各车间等主要用水单元设有水表，用以用水量计量。
废水主要来自生产处理废水、清洗反应容器用水、地面清洁用水及生活用水等废水，生产中工艺用水量较小，大部分为清场用水和冷却循环用水。
公司现开始建设有循环水收集池，已建成1个收集池，尚未实际使用，主要用于循环水收集重复利用，该设施运行后，公司排水量将减少。
污水处理后达标标准：
按照处理后进入平原县污水处理厂接纳标准：
主要指标
（mg/L）
COD≤400
SS≤200
≤PH≤
BOD5≤300
氨氮≤35
总磷≤3
BOD5：
COD≥
2水量和水质
污水水量
超高浓度水量Q1=10m3/d（>5万COD）
高浓度水量Q2=20m3/d（<5万COD）
低浓度水量Q3=250m3/d
工业污水总量QT：
280m3/d
设计污水总量Q设计：
580m3/d
设计水质
设计水质按照收集取样分析测定结果确定，根据品种、工序不同进行取样，按照就高不就低的原则，最大限度的与实际排污情况相一致的原则进行取样。
取样时部分工序含有蒸馏母液，取样不包括清洁设备用水、清洁地面用水、生活污水、餐厅污水等，目前共检测4个品种的各工序废水样，见照片和分析检测数据表。
出水水质执行《化学合成类制药工业水污染物排放标准（GB21904-2008）》标准。
药品名称
污水样名称
备注
COD
（mg/L）
电导率
替米沙坦
替米沙坦烃化工序废水
水洗废水、母液回收甲醇后剩余废液
64149
56967
替米沙坦精制工序废水
母液回收甲醇后剩余废液
246830
69079
替米沙坦水解工序废水
水洗废水、母液回收甲醇后剩余废液
277942
70025
艾司唑仑
艾司唑仑粗品工序废水
粗品析晶废水、冲洗废水
316730
22408
艾司唑仑盐酸盐回收苯废液
将苯回收后，剩余的母液
31711
33393
芬布芬
芬布芬精制废液
回收乙醇后剩余的母液
556605
3413
芬布芬粗品工序废水
分层水、酸洗水、冲洗水
4968
135386
盐酸胺
碘酮
胺碘酮盐酸盐废水（含有甲苯、有酸性气体）
除反应所得产物外，均为弃液，含有甲苯、氯化亚砜
-
-
胺碘酮缩合工序废水
分层水、料液洗涤水
5299
82544
设计水质：
项目
CODcr
BOD5
TP
pH
色度
进水（超高浓）mg/L
300000
100000
-
-
-
进水（高浓）mg/L
<50000
20000
6~9
500
进水（低浓）mg/L
500
250
6~9
100
出水水质mg/L
400
300
~
50
设计原则
（1）遵循国家对环境保护、污水治理的相关政策、法规、标准和规范，严格保证设计质量。
（2）合理确定项目的规模，近期工程与远期工程规划相结合，妥善处理污水。
（3）保护环境。
确保处理后水排放达标。
（4）节约用地。
采用地上与地下相结合的方式设计，选择合理的处理工艺，合理布置厂区的建构筑物、管线。
（5）优化工艺流程。
合理选择国内外先进技术设备。
保证工艺可靠，管理方便，节省投资。
（6）采用技术先进、高效节能、管理方便的污水处理工艺设备，确保污水处理效果，减少污水厂的建设投资和运行费用；采用新技术、新设备，以达到省投资、高效率的效果。
（7）采用先进的节能技术，降低污水处理站的能耗和生产成本。
（8）管理科学化，自动化。
采用现代化的技术手段和监控设备，对污水处理的全流程进行可靠的自动化控制管理。
设计依据及规范标准
工艺专业
序号
规范名称
标准号
1
城市排水工程规划规范
GB50318-2000
2
室外排水设计规范
GB50014-2006
3
城市工程管线综合规划规范
GB50289-1998
4
泵站设计规范
GB50265-2010
5
室外给水设计规范
GB50013-2006
6
城市给水工程规划规范
GB50282-1998
7
建筑给水排水制图标准
GB/T50106-2010
8
建筑给水排水设计规范
GB50015-2009
9
城市污水处理厂工程质量验收规范
GB50334-2002
10
城市污水处理厂管道和设备色标
CJ/T158-2002
11
工业金属管道设计规范
GB50316-2000
（2008年版）
12
工业金属管道施工规范
GB50235-2010
13
城市环境卫生质量标准
1997版
14
污水排入城镇下水道水质标准
CJ343-2010
15
地表水环境质量标准
GB3838-2002
16
城镇污水处理厂污染物排放标准
GB18918-2002
17
恶臭污染物排放标准
GB14554-1993
18
城市污水再生利用城市杂用水水质
GB/T18920-2002
19
污水再生利用工程设计规范
GB50335-2002
20
城市污水再生利用景观水标准
GB18921-2002
21
城镇污水处理工程项目建设标准（修订）
建标77-2001
22
城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程
CJJ60-94
23
化学合成类制药工业水污染物排放标准
GB21904-2008
建筑专业
序号
规范名称
标准号
1
民用建筑设计通则
GB50352-2005
2
工业企业总平面设计规范
GB50187-1993
3
工业企业设计卫生标准
GB/Z1-2010
4
民用建筑隔声设计规范
GB50118-2010
5
工业企业噪声控制设计规范
GBJ87-1985
6
工业企业厂界噪声标准
GB12348-2008
7
屋面工程质量验收标准
GB50207-2002
8
建筑设计防火规范
GB50016-2006
9
建筑内部装修设计防火规范
GB50222-95（2001）
10
汽车库、修车库、停车场设计防火规范
GB50067-97（2001）
11
工业建筑防腐蚀设计规范
GB50046-2008
12
建筑地面设计规范
GB50037-1996
13
总图制图标准
GBT50103-2010
电气专业
序号
规范名称
标准号
1
供配电系统设计规范
GB50052-2009
2
10kV及以下变电所设计规范
GB50053-1994
3
低压配电设计规范
GB50054-1995
4
通用用电设备配电设计规范
GB50055-1993
5
建筑物防雷设计规范（2000年版）
GB50057-94（2000）
6
电力工程电缆设计规范
GB50217-2007
7
建筑照明设计标准
GB50034-2004
8
民用建筑电气设计规范
JGJ16-2008
9
城镇排水系统电气与自动化工程技术规程
CJJ120-2008
10
火灾自动报警系统设计规范
GB50116-98
11
建筑设计防火规范
GB50016-2006
自控专业
序号
规范名称
标准号
1
自动化仪表选型规定
HG/T20507-2000
2
仪表供电设计规定
HG/T20509-2000
3
仪表系统接地设计规定
HG/T20513-2000
4
可编程控制器系统设计规范
HG/T20700-2000
5
建筑物电子信息系统防雷技术规范
GB50343-2004
6
自动化仪表工程施工及验收规范
GB50093-2002
7
给水排水仪表自动化控制工程施工及验收规程
CECS162:
2004
8
电子信息系统机房设计规范
GB50174-2008
9
视频安防监控系统工程设计规范
GB50395-2007
结构专业
序号
规范名称
标准号
1
建筑结构可靠度设计统一标准
GB50068-2001
2
建筑工程抗震设防分类标准
GB50223-2008
3
建筑结构荷载规范（2006版）
GB50009-2001
4
建筑抗震设计规范
GB50011-2010
5
室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范
GB50032-2003
6
钢结构设计规范
GB50017-2003
7
构筑物抗震设计规范
GB50191-1993
8
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
9
建筑地基处理技术规范
JGJ79-2002J220-2002
10
建筑桩基技术规范
JGJ94-2008
11
混凝土结构设计规范
GB50010-2010
12
砌体结构设计规范
GB50003-2001
13
岩土工程勘察规范（2009年版）
GB50021-2001
14
给水排水工程构筑物设计规范
GB50069-2002
15
给水排水工程管道结构设计规范
GB50332-2002
16
给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范
CECS138:
2002
17
锚杆喷射混凝土支护技术规范
GB50086-2001
18
地下工程防水技术规范
GB50108-2008
19
建筑边坡工程技术规范
GB50330-2002
20
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-99
21
混凝土外加剂应用技术规范
GB50119-2003
22
工业建筑防腐蚀设计规范
GB50046-2008
23
给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程
CECS117：
2000
24
建筑变形测量规范
JGJ8-2007
3工艺流程说明
工艺流程
根据原有不同工艺段污水中的特征污染物（见下表），并经过室内小试，确定污水处理的工艺流程如下：
药品名称
污水样名称
特征污染物
替米沙坦
替米沙坦烃化工序废水
双咪唑、甲苯、4’-溴甲基联苯-2-羧酸甲酯、
DMSO、氢氧化钾
替米沙坦精制工序废水
甲醇、氨水、冰醋酸、活性碳
替米沙坦水解工序废水
甲醇、冰醋酸、氢氧化钠
艾司唑仑
艾司唑仑粗品工序废水
粗品、乌洛托品、乙醇
艾司唑仑盐酸盐回收苯废液
双氯乙酰化物、氯乙酸、苯、盐酸、碳酸钠
芬布芬
芬布芬精制废液
乙醇
芬布芬粗品工序废水
联苯、丁二酸酐、二氯乙烷、无水三氯化铝、盐酸
盐酸胺
碘酮
胺碘酮盐酸盐废水（含有甲苯、有酸性气体）
二乙胺基氯乙烷盐酸盐、碳酸钾、碘代物、甲苯、盐酸、氯化亚砜、甲苯、吡啶、二乙胺基乙醇
胺碘酮缩合工序废水
乙醇、药用炭
COD大于5万mg/L的替米沙坦废水、艾司唑仑粗品工序废水、芬布芬精制废液和芬布芬粗品工序高盐废水可以经与市政污水1:
10~20混合后再进入单独预处理工序，出水进入后续工艺流程，即：
↓市政水（100~200m3/d）
超高浓度废水+高盐废水（10m3/d）→混合均质池→CoSDTM催化单元→催化气浮单元→催化水解池
单元功能
序号
单元名称
主要功能
备注
1
CoSDTM
难生化有机物降解，解毒
一体化反应器
2
催化气浮
降解有机物，固液分离
设备
3
催化水解
调变水性
微曝气+催化剂方式
4
MeSDTM
解决生物抑制和难生化物质
一体化设备
5
气浮机
固液分离
可以间歇运行
6
BACT反应器
生物降解有机物
耐受难生物降解物质强
7
微催化反应器
剩余难降解有机物的矿化
臭氧催化
4工艺简介
MeSDTM反应器
MeSDTM反应器是专门针对制药废水难生化、高毒、高色度特点开发的低成本处理设备。
反应器集羟基自由基、臭氧和光催化氧化等三项功能催化剂的梯度催化，成倍提高MeSDTM反应器氧化效能，可有效去除水中溶解的CODcr、色度、生物毒性物质（氰化物、酚类等），并能有效提高出水的B/C比，特别使用难生化的制药废水处理。
MeSDTM反应器特点
MeSDTM反应器是盛大公司研发的臭氧催化氧化设备，可以有效转化难生化有机物，提高B/C比，特点如下：
●利用特种工业污水常温常压专用双功能催化剂的高效催化作用，迅速将反应器中氧化能力较低的O3（E碱=，E酸=）转化为氧化能力更高的·OH（E=），可以在极短时间内成倍提高反应器净水效能，不但能快速去除来水中的胶体和SS，而且能够高效去除来水中的泡沫、溶解油、乳化油、溶解性COD、色度、以及氰化物和挥发酚等生物毒性物质，是现有催化氧化设备的更新换代装备。
●MeSDTM反应器通过复合新材料、双功双效催化剂、反应进程智能控制和反应器中心管传质器四大核心设备材料，集化学氧化、异相催化、还原溶解等功能于一体，通过链式反应，实现难降解污染物的梯度降解，主要用于特种工业废水低成本降解，实现了单一装备的多效净水。
●矿化与浮选分离的有机统一：
有机物氧化过程中，彻底矿化是耗能最高的，而通过改变有机物的空间结构絮凝去除则耗能可大幅度降低。
MeSDTM反应器高效节能原理之一就是对溶解性有机物的氧化进程进行有效计量控制，在部分有机物空间结构改变而没有完全矿化时，通过固液分离去除，实现有机物质矿化与固液分离的黄金分割节点管控，从而最大限度节约能耗。
MeSDTM反应器优势
盛大公司开发的臭氧催化氧化工艺与其他催化氧化工艺相比，具有下述特点：
催化效率高。
普通臭氧催化氧化的催化剂只加快臭氧与有机物的反应速度，主要还是以臭氧为氧化剂，没有改变总氧化能力。
而我公司开发的臭氧催化剂作用机理在于臭氧的快速分解，即在短时间内产生大量比臭氧氧化能力更强的羟基自由基，能使有机物在极短时间内改变其空间结构，通过絮凝而去除，大幅降低矿化能量，不但解决了反应速度，反应深度问题，而且大幅度降低了净水成本。
催化剂没有寿命期限。
我公司开发的催化剂加工过程中通过控制添加剂、载体、温度、功能材料等理化因素，彻底解决催化剂中毒与失效难题，其关键就是使催化剂在使用过程中像生物膜一样不断剥落，始终保持其表面活性，从而维持其催化效率，直至消耗殆尽；
催化剂成本低。
常用催化剂成本居高不下，其原因是沿用高温高压的石油石化催化剂的加工和使用机理，没有考虑污水的常温常压特性，导致成本高、易中毒失活、效果差。
我公司开发的催化剂采用的主材不同于石油化工催化剂，催化目的不是加快臭氧反应速度，而是催化分解臭氧，使其产生羟基自由基，其功能要求与传统催化剂不同，功能单一，故而成本低，为常规催化剂成本的1/2~1/3；
臭氧催化低成本运行的关键是控制催化进程，达到有机物空间结构改变，形成胶体即可通过胶体絮凝去除，而不进行耗能更高的完全矿化，耗能是完全矿化的1/4；
我公司开发的臭氧催化氧化反应方式有别于普通臭氧催化，该反应器设有气液混合系统，反洗系统和催化剂再生系统，可有效保证反应器的正常稳定运行。
气液混合系统使臭氧在反应器内与催化剂接触实现臭氧的快速高效稳定转化为羟基自由基，同时大幅提高臭氧利用率，不污染环境；反洗是为了保证催化剂不堵塞（2周1次，每次15min），再生则是在催化剂受到油污等其他有机物污染时的一种功能恢复过程，程序简单，只需1h即可完成。
BACT工艺
倍克特（BACT，Bio-augmentation&compositivetechnology）技术是盛大环境公司的科研人员在研究前人成果的基础上经不断实践、改进和创新开发的易植、高适应、经济高效的新技术。
工艺集成了生物强化、生物倍增、生物活化和创新载体技术，尤其适用于已有污水处理厂改造，可实现在基本不改变现有构筑物的前提下，通过现代生物、现代化学和创新载体技术的高度集成，实现同步脱碳、脱氮和除磷，成倍提高污水处理效能的目标。
BACT工艺是第三代生物处理新技术，它集成了生物膜和活性污泥优点，通过优化生物载体和池型结构，科学实现了泥膜共存共生，成倍提高了泥法的污泥活性和膜法的污泥负荷。
BACT特点
（1）容积负荷高
由于投加优势菌种和QQ载体填料，池内单位容积的生物固体量要高于活性污泥法曝气池及生物滤池。
通过优异的池型构造，实现池内有机物和氧的高效传递，生化池容积负荷可成倍提高：
一般活性污泥法的污泥浓度为2～5g/L，而BACT工艺可达10～20g/L，因此大大提高了处理系统的容积负荷。
在一般情况下，活性污泥法容积负荷为～／（m3·d），而BACT工艺容积负荷可高达3～5kgB0D5/（m3·d），较普通活性污泥法高3～10倍，这一点对于污水厂处理水量成倍提高至关重要。
（2）传质条件好，氧的利用率高
QQ生物填料采用高强度NPU材质，通过微量元素混配和结构优化设计，形成交叉水流，使污水与生物膜之间产生独特的接触紊流，增强了氧的传质过程和氧的利用率。
QQ生物填料设计科学，比表面积大，挂膜性能、机械强度及抗老化性能均优于传统的生物膜填料。
既提高了微生物对有机质和氧的吸收速度，又由于空气的搅动，使流动在填料孔隙间的污水、空气和生物膜之间产生较大的相对速度，加快了细菌表面介质的更新，增强了传质效果。
一般情况下，普通活性污泥法在水深～范围内，氧的吸收率为5～10%，动力效率为～（Kw·h），而同等条件下的BACT工艺，氧的吸收率为～%，动力效率高达（Kw·h）以上，从而大大节省了鼓风动力的消耗，降低了运行费用。
（3）污泥产量少、脱水性能好
由于氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量低于活性污泥法。
BACT工艺是泥膜共生系统，具有较少的污泥产量，一般去除每公斤BOD5，干污泥产量为～公斤，与普通活性污泥法干污泥产量～公斤相比，污泥产量少50％左右。
另外，BACT法排出的污泥，多具有较大的絮体或呈膜片状，具有较好的沉降性能和脱水能力。
生化法污水厂污泥处理费用约占全厂运行费用的20%，因此，BACT法不仅可以减小污泥处理构筑物的规模，节省基建投资，还可大大降低污泥处理的运行费用。
（4）抗负荷冲击，无污泥膨胀
由于生化池内生物固体量多，曝气池内分格，单格水流属完全混合型，水沿每一个分格又是传统推流型，因此氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；又由于相当一部分微生物固着在填料表面，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
（5）SSC泥水分离器效率高
现有泥水分离一般采用重力沉淀，其分离速率低，需要很大的沉淀区容积。
BACT的SSC泥水分离器（SlurrySuspendedClarifier）移植了净水“悬浮澄清池”技术，在沉淀区形成污泥悬浮层，泥水混合液从底部进入锥形导流区内，由于过滤面积逐渐扩大，泥水混合液的上升流速逐渐降低，使锥形分离区内污泥层厚度逐渐增加，形成稳定的污泥过滤床，发生生物过滤和絮凝作用，使分离过程效率大大提高。
运行数据表明：
SSC分离器在沉淀区HRT>时，出水TSS<1mg/L；在沉淀区HRT>时，出水TSS<10mg/L。
SSC泥水分离器具有优异的截污泥留效果，出水相当清澈。
（6）适于已有污水厂原位升级
BACT法的池型结构简单，只需在矩形生化池内加装工厂预制的标准SSC模块即可在15d内完成工程改造，特别适合已有污水厂的原位升级改造。
不但大幅节省占地和土建费用，又能快速实现污水厂升级，处理水量可提高一倍，出水水质优于国家一级A标准：
BOD5<10mg/L、SS<10mg、COD<50mg/L、TN<15mg/L、TP采用BACT技术可大幅降低污水处理厂臭味，噪声小，整体处理感官好。
BACT优势
表1几种好氧生物处理技术或工艺比较
序号
工艺或技术
活性污泥法
BACT工艺
SBR
1
BOD负荷
低
高
较低
2
抗冲击负荷
较差
好
较好
3
脱碳、脱氮
一般
好
较好
4
工程投资
大
小
较大
5
占地面积
大
小
较大
6
运行控制
一般
简单
复杂
7
自控要求
简单
简单
复杂
8
设备维修
一般
少
复杂
9
运行费用
较高
小
一般
10
动力效率
一般
高
一般
11
污泥
多
少
较多
从表1可知，在三种好氧处理工艺中，BACT工艺在净水效果、工程投资、占地面积、工艺操作繁简程度、动力效率、污泥产量等诸多方面均优于其它两种工艺。
同时，工艺具有很高的耐冲击能力和对环境温度的较好适应能力。
工艺生物量通常能达到10g/L左右，而且在运行和管理上更具有优势。
QiSD生物填料
盛大公司研发的QiSD生物硫化填料是生物膜工艺技术的核心，载体表面的性质决定了生物膜的数量和生物膜活性。
具有比表面积大、溶水性好、完全流化、挂膜迅速、生物活化性能优异、传质效果好、处理效率高等优点。
特别适用于污水处理的提标改造。
流化填料特征如下：
☆填料比表面积大，固定生物量大。
☆有效高的孔隙率及较大的连通率。
☆填料亲水性好，生物亲和性好。
☆易流化。
☆载体生物化学性质稳定、持久耐用。
BioSD工程菌种
盛大公司
升级会员 