高浓度抗生素母液废水治理投标方案.doc

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1、开封制药（集团）有限公司废水处理二期工程初步技术方案工程有限公司环保技术有限公司2006年3月目 录1 项目概述31.1项目概况31.2 项目背景32 设计基础62.1 设计原则62.2 设计依据62.3 设计水量水质及排放标准72.3.1 高浓度废水水质水量72.3.3 排放标准73 工艺流程83.1 确定原则83.2 工艺流程选择83.2.1 超高浓度废水处理工艺的选择83.2.2 低浓度废水处理工艺的选择143.2.3 低浓度废水处理工艺的确定153.3 工艺流程173.4 工艺特点184 蒸发技术介绍195工艺设计215.1构筑物设计215.2 主要设备选型246建筑结构设计与保温28

2、6.1 设计依据286.2 结构设计286.3 保温286.4 建筑设计297电气与自控设计307.1 设计依据307.2 设计范围307.3 供配电系统307.4 电缆敷设307.5 供电负荷的计算317.6 自控318人员编制及经营管理328.1 人员编制328.2 经营管理329工程投资估算339.1 土建投资估算339.2 设备投资349.3 自控投资359.4 总投资估算359.5 工程总投资3510 技术经济分析3610.1 计费标准3610.2 运行费用361 项目概述1.1项目概况项目名称：开封制药（集团）有限公司废水处理二期工程项目性质：交钥匙工程工程投资：504.07万元承

3、包范围：污水处理站的所有内容，包括原有工程的改造，新上的土建工程、设计工程、安装工程等，不包括从车间或其它地方引到污水处理站的给排水管道工程、电气工程、热力工程、消防工程等公用工程建造时间：3个月调试时间：3个月主要技术：高浓度废水采用“蒸发浓缩”工艺低浓度废水改造项目采用“生物处理+Bacta-Pur”工艺验收标准：污水综合排放标准（GB8978-96）中的一级标准1.2 项目背景开药集团是生产抗生素、半合成抗生素、化学合成原料药和各种固体制剂、水针、粉针、胶囊、颗粒剂、滴眼剂、乳膏等制剂品种的大型综合性制药企业，每年生产十几种原料药和上百种制剂药品六、七千批。开药集团为河南省重点出口厂家和

4、高新科技企业，出口产品有强力霉素、硫酸庆大霉素等十一种原料药和部分制剂产品，产品质量符合中国药典、英国药典、欧洲药典和美国药典标准，出口美、日、欧洲、非洲和东南亚等70多个国家和地区，是国家对外经济贸易部批准的河南省医药管理系统首家自营进出口企业。集团领导在注重经济效益，抓发展、重效益的同时，更加注重环境效益，在完成二级排放标准的情况下，继续对现有污水处理设施进行改造，增加水处理设施。完成出水指标达到一级排放标准的国家政策，同时对于药厂的高浓度废水进行处理。1.2.1 国家有关法律法规随着人文明的进步和社会的发展，人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济，稳定社会的重要性。在中国,环境保护

5、已作为一项基本国策，受到全社会和各级人民政府的重视。中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列的法律和法规，以保证这项基本国策的执行。国家颁布的有关防治水污染的法规如下:中华人民共和国环境保护法（1989年12月）中华人民共和国环境防治法（1984年5月）建设项目环境保护管理办法（1986年3月）建设项目环境保护设计规范（1987年3月）污染物排放许可证暂行办法（1989年5月）污水处理设施环境保护、监督管理办法（1989年5月）饮用水水源保护污染治理管理规定（1989年11月）为具体执行上述法规，还颁布了以下标准：中华人民共和国生活杂用水水质标准（CJ25.1.89）室外排水设计规范GBJ14

6、-87(1997)。建筑给水排水设计规范GBJ15-88(1989.4.1)地面水环境质量标准（GB3838-88）国家污水综合排放标准GB8978-19961.2.2 地方有关法规与管理1989年12月26日颁布的中华人民共和国环境保护法作为母法，是各项有关环境保护法的基础依据，其要点如下：l 环境监督和管理规定了各级政府的制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，省、市级政府可根据地方具体情况补充项目和指标。l 环境保护与污染防治各级政府必须制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。l 法律责任授权给各级环境保护部门，采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者

7、。2 设计基础2.1 设计原则1、 设计必须符合适用的要求选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证污水处理站功能的实现。2、 设计应符合经济的要求设计中一方面尽可能采用合理措施降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。3、 设计技术应当力求先进和合理设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。即设备选型做到合理、可靠、先进。4、 在河南开封制药厂总体规划的指

8、导下，通过污水处理站工程的建设达到保护环境、保护城市水资源、改善厂区环境、保持可持续发展的目的。5、 采取分步实施，近远期结合的方针，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。6、 选择先进、技术经济合理的处理工艺技术，为工程方案的尽早实施，为污水处理站的建设和运行创造良好的条件。7、 合理利用原污水处理站构筑物和设备，统筹考虑，分阶段实施。8、 采用高效节能，简便易行的处理工艺，降低工程投资和运行费用。9、 按现行有关规定，结合地方特情进行投资估算和经济分析。2.2 设计依据l 业主提供的水量、水质；l 业主提供的拟建污水处理站区域的地形图和业主提供的一期相关资料；l 拟建污水处理站场

9、址考察。l 已经投入使用的相关污水处理站的水样分析。l 该公司原有其它污水处理站的工艺、设备、控制和运行状况的分析和总结。l 环境工程师手册（水污染防治卷），高等教育出版社；l 给水排水快速设计手册，中国建筑工业出版社；l 三废处理工程技术手册（废水卷），化学工业出版社；l 室外排水设计规范（GBJ 14-87），1997年版。2.3 设计水量水质及排放标准2.3.1 高浓度废水水质水量需要处理的高浓度废水总量为80 m3/d，业主提供的水质如下：设计水量：80 m3/d =3.3m3/h进水水质：COD=150000180000mg/L2.3.2 低浓度废水水量水质低浓度废水是经过原有处理系

10、统处理后的排水，业主提供的水量、水质如下：设计水量：5000m3/d =208m3/h进水水质：COD=300500mg/L 氨氮=100200mg/L2.3.3 排放标准处理后各项指标满足污水综合排放标准（GB8978-96）中的一级标准：COD100mg/LBOD30mg/L色度50 氨氮15 mg/LSS70mg/LpH=69硫化物1.0 mg/L F 10 mg/L其它指标均需满足标准中的各项要求。3 工艺流程3.1 确定原则污水处理工艺的选择是污水处理工程建设的关键。处理工艺是否合理直接关系到污水处理厂的处理效果、排水水质、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。因此，必须结合实

11、际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。归纳起来，可以总结为以下三条结论：1、 所选择的工艺技术必须是最成熟的，最符合当地实际情况和生产特征的。2、 所选择的工艺流程必须是最简单的，管理和运行最容易实现的。3、 所选择的工艺设备必须是最经济适用的，也是最容易维护和更换的。3.2 工艺流程选择3.2.1 超高浓度废水处理工艺的选择本工程中的高浓度废水是生产强力霉素、克拉霉素和阿齐霉素过程中产生的废水，该废水的特点是色度高、有机物成分复杂、有机浓度高、可生化性差对微生物的抑制及毒性大。该特点由废水成分分析可知:阿齐酶素：是第一个15元环的大环内酯类抗生素

12、，其化学结构为在红霉素内酯环的9a位上引入-NCH3合成，AZM的结构使其具有独特的药物动力学特点，对酸稳定，半衰期长，有较高的生物利用度。作用机制：作用于核糖体50s亚单位，抑制RNA合成，阻碍细菌转肽过程，抑制细菌蛋白质的合成。属于生长期抑制药作用机制与红霉素相似。盐酸多西环素的生产工艺是以土霉素为原料，经氯代、脱水、氢化、转化精制而得。生产工艺中使用的原料有二甲苯、乙醇、11a-氯-6-次甲基土霉素对甲苯磺酸盐、Ph3P、5-磺基水杨酸、N2、H2、(Ph3P)3RhCl、(EtO)2CH3SiCH2CH2PPh2、硅胶(特制)。有机溶剂可选用甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、DMF、二氧六环、

13、四氢呋喃。厂家一般从经济上考虑选用乙醇作溶剂，质量分数为50%90%的水溶液,用量为11a-氯-6-次甲基土霉素对甲苯磺酸盐的36倍,一般为4倍。强力霉素合成工艺：采用红霉素碱为原料，经肟化合成红霉素A-9-肟(简称红肟)，再经环丙缩酮!六甲基二硅亚胺保护生成2、4”二-O-(三甲硅基)红霉素A-9-O-(环已酮二异丙基)肟(简称保护物),再将6位羟基甲化生成 2、4”二-O-(三甲硅基)-6-甲氧基红霉素A-9-O- (环已酮二异丙基)肟(简称甲化物),水解脱去保护基,得到克拉霉素在一般的抗生素废水的处理工艺。通常在处理化工废水与难降解废水的处理工艺中，常采用的工艺有：1、多级“厌氧+好氧”

14、废水的COD浓度很高，可生化性很差，为了提高废水的可生化性，可以采用厌氧和好氧交替运行的方式，厌氧在降解废水中的有机物同时，能够起到消除废水中部分残留抗生素的作用。通过我们分别对阿齐霉素、强力霉素、克拉酶素合成的工艺路线咨询与了解中知道，废水原料中有部分有机物属于很难生物降解，同时具有很强的生物抑制性与毒性。本项目中的废水的有机浓度高达15万mg/L，就意味着废水中的残留的抗生素的浓度很高。因此采用该工艺将会有明显的几个缺点：（1）废水中含有大量的抗生素残液，存在部分难降解及抑制性化合物，对微生物的毒害性很大，不能保证生物系统的正常运行，难以达标排放；（2）废水的投资风险高。因此，该工艺在本工

15、程中不宜应用。2、物化+生化废水的COD浓度很高，可生化性很差，为了提高废水的可生化性，一般工艺中会采用物化法改变水中溶解性有机物的分子结构，来提高废水的可生化性；同时也希望降解少量的COD。物化之后，再采用生化法来降解剩余的COD。常用的物化法有：“絮凝沉淀”、“铁碳反应”和“fenton氧化”及“催化氧化”等。絮凝沉淀：分别通过投加混凝药剂与絮凝助剂的方式来去除废水中胶体与悬浮物，该方法一般不会改变废水的化学成分。适用于高悬浮物的废水，在化工废水中通常与其他物化工艺相结合。铁碳微电解：微电解还原主要利用电化学反应(内电解作用)在溶液中形成电场效应，由于电极反应产生的新生态Fe2+，可使某些

16、不饱和发色基团的双键断裂使发色基团破坏而去除色度，使部分难降解环状和多支链的长链状有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性；另外电极反应所产生的新生态的H也能与水中有机物发生氧化还原反应，改变其化学结构达到脱色和改善污水的可生化性的目的。另一方面，微电解工艺在溶液中形成的电场效应，可以破坏溶液中分散的胶体杂质的稳态体系，胶体粒子向相反电荷的电极移动，沉积或吸附在电极上，可去除悬浮态和胶体态的污染物质。同时，经微电解腐蚀床后的污水含有大量的Fe2+和Fe3+，而Fe2+和Fe3+是良好的絮凝剂，特别是新生态Fe2+具有更高的吸附-絮凝活性，也对去除有机物有一定的作用。铁碳微电池电解是利

17、用铁和碳间的电位差而形成的众多原电池来对废水中的有机物进行氧化分解。同时氧化后的铁离子可以通过絮凝沉淀的作用去除部分悬浮物与胶体物。一般去除率能达到20%，能够部分分解废水中的有机物。由于原电池的氧化还原力弱，对有机物的还原氧化效果不是很好。催化氧化： 催化氧化法是对化学氧化法的改进与强化，一般需要在反应体系中加入氧化剂和催化剂，并需要提供一定的激发条件按照不同的标准，催化氧化的分类也不同。根据催化剂与反应物是否同相可分为均相催化氧化和非均相催化氧化；根据氧化剂的不同可分为臭氧催化氧化、空气催化氧化、纯氧催化氧化、双氧水催化氧化。根据催化剂的激活因子(反应条件)不同将催化氧化法分为湿式催化氧化

18、法、光催化氧化法和电催化氧化法。废水中常采用的多为湿式催化氧化法，湿式催化氧化法是在传统的湿式空气氧化法(WAO)的基础上发展起来的。通过向反应体系中加入催化剂，用双氧水、臭氧或空气为氧化剂，分解水体中有机物，由于催化剂的存在，使得氧化效率大大提高，在较低的湿度和压力下反应也可以进行。催化剂的活性组分一般为过渡金属氧化物，典型的有Ni、Fe、Mn、Cu、Mo等，载体有C2N2O3、活性炭等。贵金属系列催化剂主要以Pt、Pd为活性组分，活性高、寿命长、适应性强，特别适合高湿、高压催化氧化处理技术，但价格昂贵，因此，其应用受到极大限制。湿式催化反应复杂，包括传质过程和反应过程，一般认为反应属于自由

19、基反应。Fenton试剂均相催化反应是典型的产生自由基的反应，反应式可表示如下：Fe2+H2O2Fe3+OH-+OHFe3+ H2O2Fe2+HO2+H+反应生成的OH、HO2是氧化性极强的氧化剂，可以氧化废水中的有机物，Fe2+在此过程中起到了催化剂的作用，但第二步反应较慢，是限制步骤该反应必须在酸性条件下进行，pH值超过3.5时，极低的Fe2+量就会形成氢氧化物沉淀，使催化反应不能继续。湿式催化氧化的自由基反应可分为三个阶段，即链的引发、链的发展和链的终止。(1)链的引发由双氧水与催化剂作用,或通过高温热离解的方法,诱发最初自由基,反应如下:H2O2+M 2OH(M为催化剂)RH+O2 R

20、+ HO2(高温高压下)(2)链的发展。自由基与分子相互作用的交替过程，此过程易进行。RH+HO R+H2OR+ O2 ROOROO+RH ROOH+R(3)链的终止自由基相互碰撞生成稳定的分子，则链被中断。R+R R-RROO+R ROORROO+ROO ROH+RCOR 2+ O2fenton氧化：是20世纪60年代Eisenhaner在研究苯酚废水和烷基苯废水在铁碳微电解的基础上开发出来的新工艺，比铁碳微电解的氧化作用强很多，在COD的去除率上也提升很多，一般能够达到60%的去除率。属于催化氧化的范畴。其作用机理是：发生和利用游离羟基（OH）作为强氧化剂破坏常规氧化剂、臭氧和氯不能氧化的

21、化合物。具体在Fenton试剂反应中，pH、共存物等都是影响氧化效率的重要因素，如何优化这些因素是提高处理效率、降低成本的关键。在一般的化工废水中应用较多，通过许多的工程经验总结，其在应用过程中始终面临：1、一个操作难度大，运行不稳定的特点；2、水质上的变化对fenton氧化的效果影响很大，且很难解决；3、处理单元前后需要调节pH，酸、碱用量与H2O2的用量大；4、铁屑的消耗量大；5、fenton氧化的效果受制于废水的有机成分，由于废水的成分十分的复杂，要在fenton氧化上取得一定的效果，无一例外，必须进行中间试验研究方能确认在工艺上的可行性；6、在对很高浓的废水处理中，运行成本较高。虽然f

22、enton氧化在实际应用中有许多问题，但是由于能够在常温常压下进行反应，相对于其它催化氧化技术，在运行成本上节省很多。因此仍受到很多水处理人士及化工厂家的青睐。通过对fenton氧化的原理分析及经验验证，在完全氧化废水中的有机物的情况下COD与H2O2的比值为：2.13。依次类算在完全氧化废水中的有机物每吨废水需要30%工业用H2O2：1278kg。180（kg/m3）2.1330%=1278 kg因此在对于COD高达15万mg/L的废水，采用fenton氧化来提高废水的可生化性或达到有机物的去除的目的，经济上是非常不可行的。通过对本项目的高浓废水成分分析与研究可知，以上的物化处理工艺均均存在

23、很大的问题。作为该项目的主要处理手段，在处理要求上完成有机物的去除是无法实现的，不适宜采用。原因如下：但是本项目的废水并不适宜采用这样的工艺流程，原因如下：（1） “絮凝沉淀”沉淀可以去除废水中不溶于水的悬浮COD或是胶体的COD，本工程的COD主要是由溶解性盐造成的，因此，采用沉淀法不可以很好提高废水的可生化性。而采用铁碳反应”和“fenton氧化”及“催化氧化”等处理单元，投药量非常高，因此，控制物化处理单元进行的深度非常重要，而且“fenton氧化”及“催化氧化”工艺对于操作人员的要求很高。（2）由于废水的成分复杂，有机浓度高，发生羟基基团所需要的臭氧或过氧化氢的成本很高。氧化后的废水中

24、抗生素的残体仍然有很高的浓度，在后续的生化反应中，由于微生物受到抗生素的毒害作用，生物驯化很难实现，无法完成生物系统的正常进行。（3）土建投资高、占地大。（4）运行费用高。（5）不能确保达标排放。3、蒸发浓缩将污染物与水分离是废水处理的基本思想，采用蒸发浓缩的工艺，将水从废水中蒸出，剩余的污染物外运或再利用即可达到净化废水的目的。对于城市废水的回收，采用多级闪蒸、多效蒸发、汽压式蒸馏等工艺技术。多效蒸发：在多效蒸发系统中，将多个蒸发器串联布置，每一级蒸发器的操作压力均低于前一级蒸发器。在一个立管式蒸发器中，进水经预热后，进入下一级换热器，废水通过下一级换热器时被逐渐加热。当废水通过热交换器时，

25、多效蒸发器中分离出来的水蒸气将被冷凝。采用“蒸发浓缩“工艺处理本项目高浓度废水，有下面显著的优势：（1）保证废水的达标排放，该工艺的排出水为二次蒸汽的冷凝水；（2）运行管理简单；（3）占地少；（4）一次性投资费用低。（5）可以利用现有的蒸汽资源，与物化处理如fenton处理完全氧化相比费用相当。3.2.2 低浓度废水处理工艺的选择根据水质分析，可以知道该股废水的氨氮去除是达标的重点也是难点。对于脱氮废水常用的处理方法有以下几种：1、空气吹脱法 在废水中，NH3与NH4+之间存在着化学平衡，这种平衡受到温度及pH的影响。在一定范围内增加，pH增加，NH3的比例增大。空气吹脱法就是先将废水的pH调

26、节到10.511.5，经过空气吹脱使废水中的NH3脱离废水，从而降低废水中氨氮的方法。 吹脱法主要存在以下的问题：（1）受温度的影响很大，冬季（低温）氨吹脱的效率不高；（2）若以石灰调节pH，易在吹脱塔内结垢；（3）逸出的氨会污染空气； 废水的水量大，氨氮的浓度相对很低，运行成本高昂。 工艺流程太长。2、折点氯化法折点氯化法是向废水中投加足量的氯气，使氨氧化成氮气的废水脱氮技术。 NH4+ + 1.5HOCl0.5N2+1.5H2O+2.5H+1.5Cl-由反应式可知，到达折点的理论需氯(Cl2)量为7.6kg/kg(NO3-N)，而实际需氯量在810kg/kg(NO3-N)。在pH67进行反

27、应，则投药量可最小。接触时间一般为0.52h。严格控制pH值和投氯量，可减少反应中生成有害的氯胺(如NH4Cl)和氯代有机物。折点氯化法的主要缺点是：（1）运行费用高；（2）残余氯及氯代有机物必须进行后处理； 环境污染大。3、MAP除磷脱氮向含NH4+和PO43-的废水中添加镁盐，发生的主要化学反应如下：Mg2+ + HPO42- + NH4+ + 6H2O MgNH4PO46H2O+ H+ （1） Mg2+ + PO43- + NH4+ + 6H2O MgNH4PO46H2O （2） Mg2+ + H2PO4- + NH4+ + 6H2O MgNH4PO46H2O+ 2H+（3）再经重力沉淀

28、或过滤，就得到MAP。其化学分子式是MgNH4PO46H2O，俗称鸟粪石；它的溶度积为2.510-13。因为它的养分比其它可溶肥的释放速率慢，可以作缓释肥（SRFs）；肥效利用率高，施肥次数少；同时不会出现化肥灼烧的情况。但是Mg2+，NH4+，PO43-三者在反应过程中的比例、适宜反应条件pH都需要大量的实验来确定，同时在工程应用中操作难度大。另外，此方法还有用药剂量大，运行费用高的弊端。 4、生物脱氮生物脱氮主要是利用硝化菌和反硝化菌在好氧和缺氧或厌氧条件下，分别经过硝化和反硝化作用，将氨氮转化为N2的过程。现有工程中所采用的各种脱氮工艺都存在着碳源少的问题，很难达到有效的除氮作用。最新的

29、厌氧提出的厌氧氨氧化工艺是脱氮的最佳选择，但该工艺目前仍在实验室的研究中，同时厌氧氨氧化细菌的生长周期很长，工程中很难培养出来。因此在不大量投加碳源的前提下仅采用厌氧或好氧处理技术是不可能达标的。目前常用的脱氮工艺有A/O、A2/O及SBR及其变型等多种处理单元。5、Bacta-Pur 技术Bacta-Pur 技术是高科技环境生物处理技术，对于氨氮废水主要是投加含有高浓度嗜氨菌的Bacta-Pur KLEAR，投入后嗜氨菌可以进行硝化和脱氮作用，将氨氮转化为微生物体、二氧化碳和水。6、其他技术离子交换法是将废水流经一个离子交换柱，柱对氨离子的选择性超过废水中的其他阳离子，从而使氨离子被截留并去

30、除。柱内常可装沸石，它对氨离子有很强的选择性。当沸石的全部交换位置被饱和，出现NH3转效点时，沸石需再生。离子交换前废水须过滤以免交换柱堵塞。化学脱氮法是一种通过向含氨废水中投加特种氧化剂以去除水中氨氮的方法。将该试剂投入废水中能迅速生成-OH自由基，-OH的氧化能力很强，而且废水经厌氧和好氧生物处理后仅残存一些难以生物降解有机物，因此，-OH自由基将优先与水中剩余的NH3-N氧化成氮气，从而达到脱氮的目的。该方法运行时灵活性较强，也能较好地适应废水水量、水质的变化。化学脱氮可用于生物脱氮的补充。3.2.3 低浓度废水处理工艺的确定项目分析：根据现有污水站的运行状况了解现有废水处理站的工艺流程

31、是“水解+SBR”，废水的出水CODcr维持在300500mg/L、氨氮维持在100200mg/L。通过我们对工程现场的实地查看，以及对有机物在生物系统中的降解情况分析得出以下结论：1、经过一级处理后，系统的出水水质的可生化性很低，残留的有机物多是属于难降解有机物。2、抗生素的残留毒性经过厌氧后虽能够等到部分去除，但残留的毒性与对生物的抑制性依然对后继系统的微生物有很强的毒害作用。3、废水中残留着的生物发酵过程中产生的SMP（细胞壁的残体与部分细菌分泌物），该物质以COD的形式存在于出水中，非常难以生物降解，通常认为在短时期内是不可被降解的。、二期工程的难点在如何进行脱氮。因此在确保能够达标的

32、情况下，工程设计中一方面需要解决抗生素残留物对微生物的毒害作用；另一方面需要消除SMP对出水水质的影响。对此我公司将在今后的工程调试中将整体进行，即利用现有的构筑物，通过调试手段的改进增强现有系统的去除效果。同时采用投加活性碳的方式消除可生化性差、毒性高对系统出水的影响。解决办法：1、整体考虑，脱氮与COD的去除同时进行。在对现场的调查后，发现现有系统可以通过局部的整改来达到更好的工艺效果。再通过精心独到的生物调试将使得二期工程在低浓废水的投资上大大节省。2、精心调试，通过投加粉末活性炭来消除废水中抗生素的毒害作用。工艺确立：本改造项目是在原有的工艺设施后面重新建造一级处理系统，确保出水水质达

33、标。为能够保证整个系统的稳定运行及达标排放，同时结合现场的实际运行状况，在采用新建处理系统的基础上对老系统进行部分整改。新建系统，我公司考虑采用A/O工艺。其目的主要用于除氮，在除氮的同时达到去除有机物的目的。即经过好氧的出水首先与A/O工艺的A段接触，有利于提高废水的可生化性，之后再进入O段好氧池，这样可以更好的保证废水的达标。从好氧池回流混合液到缺氧池，微生物以剩余的BOD作为供氢体，将回流混合液中的NO3N还原为N2去除。如果现有废水处理站的出水直接采用好氧处理单元，例如生物曝气滤池，仅是将氨氮转化为硝氮，而不能真正去除氨氮。采用生物处理技术要使氨氮的达标排放标准，需要C/N比大于3，显

34、然本废水是不可能达到的，因此，本工程采用“生物处理+Bacta-Pur”工艺，在好氧池中投加Bacta-Pur KLEAR，这样在好氧池中即可以去除有机物，又可以利用嗜氨菌去除水中的氨氮。在这样的强化处理下，就可以保证废水达标排放。 3.3 工艺流程混合液回流母液回流低浓度废水达标排放污泥外运高浓度废水调节池P1三效蒸发器分离机釜底物外运缺氧池P2好氧池沉淀池污泥池P3压滤机P4达标排放Bacta-Pur投加装置中间水池上清液回流高浓度废水处理工艺：高浓度废水在调节池1中调节水质水量后，经水泵P1打入三效蒸发器蒸发处理。废水中主要含有甲基苯磺酸盐、磺基水杨酸盐、四环素残体、挥发性有机溶剂、土霉

35、素与红霉素残体等，可生化性很差，因此废水经过蒸发后，蒸发液中含有挥发性有机溶剂，而釜底物中则含有浓缩的甲基苯磺酸盐、磺基水杨酸盐、四环素残体及土霉素及红霉素残体。根据业主提供的情况可以知道，废水中的含固率可以达到15-18%左右，因此，每天的蒸出液水量约为65m3。蒸出液可以直接流至污水处理系统，挥发酸的注入正好为后继生物系统的脱氮提供碳源。低浓度废水处理工艺：废水处理系统的出水经水泵P2打入缺氧池中，同时P3泵将好氧池回流的混合液回流到缺氧池，污水与回流的混合液充分接触，微生物以BOD作为供氢体，将回流混合液中的NO3N还原为N2去除。缺氧池出水流入好氧池中，在这里NH4-N+被氧化为硝酸盐

36、氮，剩余的有机污染物也被氧化分解。在好氧池中，Bacta-Pur KLEAR中的嗜氨菌可以将废水中的大多数氨氮去除，剩余的氨氮利用的缺氧池和好氧池的作用去除。从生物处理单元出水流入二沉池，进行泥水分离后出水进入回用水处理系统。污泥流入污泥池，经P4泵泵入厢式压滤机压滤，之后外运或填埋。3.4 工艺特点1、确保达标。高浓度废水采取“蒸发浓缩”处理工艺，比较完全的将污染物和水分离，少量的挥发性有机物都属于易生物降解有机物，恰好为后继的生物脱氮提供碳源。经过后一级的生物系统处理后，可确保出水各项指标均能够达到一级综合排放标准。低浓度废水采用A/O处理工艺与强化生物处理相结合的方法，确保氨氮的达标排放

37、。2、流程简单。对于COD高达15-万mg/L的抗生素废水，仅采用单一的工艺处理单元即可满足对COD及多项污染物去除的要求。对于C/N比不满足生物处理的低浓度废水，采用强化生物处理的办法，即在A/O工艺的好氧池中投加嗜氨菌，在没有增加土建的投资的基础上，达到了真正去除氨氮的目的，且运行成本低廉。3、运行管理方便。在保证达标排放的前提下，采用简单的流程，必然会给业主带来运行管理方便的益处。 4 蒸发技术介绍 蒸发：使含有不挥发物质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。所采用的设备称为蒸发器。蒸发是在液、固相之间进行，化学工业中以蒸发水溶液为主，蒸发以流体输送为基础

38、仍遵循传热基本规律。（蒸发效果是从溶液中分离出部分溶剂传质过程；实质上是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的传热过程传热。物理上的蒸发：在溶液表面发生的气化现象。即在任何温度下都能进行气化。）多效蒸发：将二次蒸汽引到下一蒸发器作为加热蒸汽，作为加热蒸汽以利用其冷凝热，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。蒸发通常分为升膜和降膜两种方式，应用于污水处理中主要采用升膜的方式。如下图所示。蒸发技术在工程中的应用：、 造纸黑液中的碱回收。该废水中存在大量的有机物与无机盐，其中钙镁离子在蒸发过程中易生成沉淀。通过对工艺参数的控制（如强制循环）可以很好的解决钙镁离子等其它无机盐在管壁上的结垢问题。、 玉米

39、浸泡液（CORN Streep Liquor，俗称玉米浆）和淀粉糖浆（Starch Syrups或Glucose Syrus）中物料浓缩。通过控制整个蒸发过程中浓度的合理分段、各段的最佳温度、物料在装置中流经的时间、物料的粘度变化等数值，同时采取了强制循环措施可以很好的解决结垢问题。、 离交废液处理工程。离交废液是生物发酵离交提取后形成的母液，特点是糖份含量高，同时含有大量的钙、镁离子等无机盐。工程中采用蒸发浓缩工艺实现了真正的零排放。综述：1、通过对废水成分的分析知道，废水中存在大量的有机盐，其中主要的污染物为：甲基苯磺酸盐、磺基水杨酸盐、四环素残体和其它有机物。能够在蒸发过程中产生结垢无机

40、盐不存在。2、根据工程经验，通过合理的控制出料温度、出料含水率及采用强制循环的办法可以很好的解决蒸发过程中有机物的结垢问题。3、蒸出液冷凝后进入低浓度处理系统，釜底物送锅炉房焚烧，实现了真正的零排放。4、废水中挥发性有机物少，少量的挥发性有机物可以很好的为后继系统的脱氮时提供碳源。冷凝液的残余温度可以为生物系统提供有利的温度环境。5、采用蒸发处理，节省大量的工程投资，同时也会节省大量的折旧费用。5工艺设计5.1构（建）筑物设计 1） 高浓废水调节池功能：由于生产过程中的排水具有水量和水质变化大的特点，因此，需要设调节池调节水质、水量。假设来水的标高为-1.0m，停留时间暂定为5.5h，工程中根

41、据来水的实际情况来定。规 格：300020004000mm数 量：1座有效容积：18m3有效高度：3m停留时间：5.5h材 质：钢砼结构配套设备：污水提升泵2）中间水池规 格：600060004000mm数 量：1座有效容积：126m3有效高度：3.5m停留时间：36min材 质：钢砼结构配套设备：污水提升泵3）缺氧池功能：去除氨氮、将废水中难降解有机物转化为易降解有机物。缺氧池内设置填料，池底曝气，污水以一定的速度流经填料，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触，在微生物作用下得以净化，生物膜上生长的菌种可以发挥生物降解作用，去除率较高。本项目采用生物硝化和反硝化工艺去除水中的氨氮，在缺氧条件下

42、，由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将NO-2N和NO-3N还原成N2，污水中的有机污染物提供反硝化过程中的电子供体。规 格：21000150004500m有效水深：4.0m有效容积：1260m3停留时间：6.0h材 质：钢砼结构配套设备：立体弹性填料备 注：半地下4）好氧池功能：好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮转化为硝酸盐氮。规 格：27000150004500m有效水深：4.0m有效容积：1620m3停留时间：7.8h材 质：钢砼结构配套设备：立体弹性填料 Bacta-Pur KLEAR药剂投加装置备 注：半地下5）沉淀池功能：生物处理单元出水进行固液分离，上清液回流进入

43、中间水池，污泥则排入污泥池压滤后外运。沉淀池设计为辐流式沉淀池。排泥采用污泥泵送至污泥池，一天排泥两次。规 格：185005200mm数 量：1座有效水深：3200mm沉淀时间：4h表面负荷：0.8m3/(m2.h)材 质：钢砼结构配套设备：支架、刮泥机备 注：半地下6） 污泥池功能：沉淀池的污泥由污泥泵打入污泥池。污泥池具有厌氧消化作用兼有浓缩功能，污泥量减少70%以上，大幅降低污泥处理费用。规 格：600030003500m数 量：1座有效水深：3 m有效容积：54m3材 质：钢砼结构备 注：半地下7）离心机房规 格：300030004000mm数 量：1座材 质：砖混结构备 注：地上8）

44、鼓风机房规 格：900060004000mm数 量：1座材 质：砖混结构备 注：地上9）脱水机房规 格：600060004000mm数 量：1座材 质：砖混结构备 注：地上10）总控及值班室规 格：600060004000mm数 量：1座材 质：砖混结构备 注：地上11）三效蒸发器厂房规 格：12000600010000mm数 量：1座材 质：砖混结构5.2 主要设备选型 1）废水提升泵P1型 号：WQ5-15-0.75流 量：5m3/h扬 程：15m功 率：0.75kw数 量：2台（一用一备）备 注：含自耦2)三效蒸发器 型 号：PNSM3-N1000 数 量：1 套 材 质：316不锈钢

45、蒸发耗量：3.5m3/h 功 率：25KW三效升膜蒸发器的技术参数：规格/参数：PNSM3-N1000蒸发量：3.5m3/h蒸汽耗量：10001200kg/h各效真空度：第一效（0）；第二效（448）；第三效（640）。各效蒸发温度第：第一效（99）；第二效（76）；第三效（53）。备 注：包括加热室、分离室、热泵、真空泵、冷凝器等3）废水提升泵P2 P2水泵是将原有废水处理系统的出水打至新的废水处理系统，提供废水流经后续处理单元所需的水头。型 号：WQ250-13-15流 量：250m3/h扬 程：13m功 率：15kw数 量：2台（一用一备）备 注：自耦4）混合液回流泵P3型 号：150WL250-8-15流 量：250m3/h扬 程：8m功 率：15kw数 量：2台（两用）5）鼓风机型 号： TF-250风 量： 71.67m3/min风 压： 5mH2O功 率： 95KW转 速