某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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某药业产业园污水处理工程项目可行性研究报告
某药业产业园污水处理工程项目
可行性研究报告
前言1
1概述4
1.1项目概况4
1.2基础资料4
1.3编制范围及编制原则4
1.3.1设计范围4
1.3.2编制原则4
1.4采用的主要规范和标准5
1.5XX药业污水处理现状6
1.6项目建设的必要性6
2工程总体设计7
2.1污水处理厂规模7
2.2污水处理厂选址8
2.3污水处理厂进水水质拟定8
2.4污水处理程度9
3污水处理厂工艺设计10
3.1污水、污泥处理工艺的选择10
3.2污染物去除机理11
3.3构筑物选型14
3.3.1格栅间14
3.3.2综合调节池14
3.3.3EGSB反应器15
3.3.4吸附沉降池15
3.3.4氧化沟16
3.3.5二沉池17
3.3.6污泥浓缩池17
3.3.7带式压滤污泥处理系统17
3.4各处理工艺设计及计算18
3.5辅助建筑物21
3.6厂区平面布置原则21
3.7厂区公用工程21
3.8厂区竖向布置22
3.9厂区水土保持22
4建筑、结构设计23
4.1建筑设计23
4.1.1设计内容23
4.1.2设计依据及原则24
4.1.3平面设计构思25
4.1.4建筑标准25
4.1.5防腐蚀要求25
4.2结构设计25
4.2.1地形、地貌以及地层结构25
4.2.2主要建筑材料26
4.2.3池体结构26
4.2.4设计荷载27
5电气、仪表及自控工程设计28
5.1电气工程28
5.1.1设计依据28
5.1.2设计范围28
5.1.3设备安装28
5.1.4用电负荷28
5.1.5防雷接地及安全措施30
5.2仪表及自控系统30
5.2.1设计依据30
5.2.2设计范围30
5.2.3控制水平31
5.2.4仪表选型31
5.2.5系统设置31
5.2.6接地31
5.2.7仪表的布线31
6机械设计及通风32
6.1机械设计32
6.1.1设计原则32
6.1.2设备购置32
6.2通风设计32
7节能与环境保护33
7.1节能33
7.2环境保护33
7.2.1设计依据和采用标准33
7.2.2建设地区环境现状34
7.2.3主要污染源34
7.2.4控制污染的对策34
7.2.5结论34
8劳动安全卫生及消防35
8.1设计依据35
8.2主要危害因素分析35
8.3安全卫生防范措施35
8.4消防37
8.4.1编制依据37
8.4.2厂区平面布置37
8.4.3建筑结构防火设计37
8.4.4电气防火设计38
8.4.5消防给水及消防设施39
9工程风险40
9.1污水处理厂风险影响预测40
9.1.1地震对构筑物的影响40
9.1.2超越排污对环境的影响40
9.2污水处理系统维修风险40
10项目管理及实施计划43
10.1项目管理机构43
10.2人员编制43
10.3技术管理44
10.4项目实施计划45
11投资估算编制说明及投资估算表46
11.1编制说明46
11.1.1编制依据46
11.1.2编制办法46
11.2工程投资估算46
12运行成本概算52
12.1化学药剂费用52
12.2相关机械电费52
12.3人工费53
12.4污泥处置费54
12.5处理总费用54
13项目招投标55
13.1项目招标范围55
13.2项目招标组织形式55
13.3项目的招标方式55
14结论及建议57
14.1结论57
14.2建议57
14.2.1建立用水制度，保证正常运行57
14.2.2水质监测57
14.2.3调试与试运行57
前言
XX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XX长江经济走廊建设和边缘发展战略的重点倾斜地区。
XXXX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，XX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XX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。
XX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XX药业股份有限公司的委托，现有XXXX环保科技有限公司组织环保专业技术人员，在XX药业股份有限公司XX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《XXXX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.XX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XX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XX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）
SS
（mg/L）
pH
NH3-N（mg/L）
TP
（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）
TP
（mg/L）
pH
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：
XXXX药业股份有限公司XX生物产业园污水处理厂
建设单位：
XXXX环保科技有限公司
建设地点：
XX省XX市
建设规模：
浓污1500m3/d，轻污2000m3/d，共计3500m3/d。
1.2基础资料
1.XX药业XX产业园区地形图；
2.XX药业XX产业园区污水厂规划区域图；
3．XX药业XX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XX药业XX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XX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）XX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）XX公司2011年XX药业污水中试实验报告数据。
1.5XX药业污水处理现状
XX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。
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。
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。
2工程总体设计
2.1污水处理厂规模
根据建设方提供的XX产业园废水排放预测量，XX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
AD
50
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
30
1500
轻污
糖化
30
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XX药业XX生物产业园区总体规划图以及XX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XX产业园废水排放预测指标如表2-2：
表2-2XX产业园废水排放预测指标
项目
产量
排污量
pH
COD
BOD
B/C
SS
氨氮
总磷
T/年
t/d
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
VB2
2000
850
5.5
16000
5500
0.34
3500
700
160
β-胡
萝卜素
50
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
40
耐热级
L-乳酸
5000
30
5.5
1500
600
0.4
200
20
80
AD
100
50
9.0
37080
8780
0.237
300
114
0
糖化
1000
30
10
生活污水
120
10
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）
SS
（mg/L）
pH
NH3-N（mg/L）
TP
（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XX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）
TP
（mg/L）
pH
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XX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
1
高效气浮系统
19300
9650
50%
2
铁碳微电解
9650
8203
15%
3
调节池
8203
6499
与清污混合
4
EGSB反应器
I
6499
2275
65%
5
EGSB反应器II
2275
1137
50%
6
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
1
高效气浮系统
610
490
20%
2
铁碳微电解
490
440
10%
3
调节池
440
295
浓轻混合
4
吸附沉降池
350
175
50%
5
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260
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