广东省东莞康民制药公司废水处理工程设计

北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计广东东莞康民制药公司环保工程设计方案广东东莞康民制药公司废水处理方案设计广东东莞康民制药公司废水处理方案设计摘要在近几年来，在制药行业的发展过程中，制药废水的产生量增大，废水中的污染物含量高，可生化降解性较差，水质水量变化大，是难处理的工业废水之一。制药废水中的难降解有机物含量多，其中具有较强的毒性，可以通过食物链富集与积累，对人类的健康和生态环境的影响是非常严重的。所以生产过程中的废水必须经过处理后达标排放。广东东莞康民制药公司采用山梨醇二步发酵法生产维生素C，发酵类废水来源于发酵、提取、转化、精制过程。日产2000吨废水，其中废水指标有：COD=12500mg/L、BOD5=4000 mg/L 、SS=180 mg/L 、NH3-N=140 mg/L、PH=3。针对此类废水设计污水处理工艺，参考国内制药废水处理方法和经验，设计污水从格栅到调节池提升泵至水解酸化池，再进入IC反应器，A/O池脱氮和曝气池，再经过二沉池沉淀后出水。出水后的水质符合制药行业废水排放标准发酵类制药工业水污染排放标准（GB21903-2008） 新建企业水污染排放浓度限值。关键词：制药废水；污水处理；发酵类制药；维生素C Design of wastewater treatment suitable technological process in Guangdong Dongguan Kangmin pharmaceutical companyAbstractAlong with development of Chinese pharmaceutical industry in the last year, the pharmaceutical industry produces so much wastewater. The wastewater that generated in pharmaceutical factory consists in a high pollution content, poor biodegradability, a large fluctuation of water character and flow. It is the mostly treated by biologic processes. There are many refractory organics in pharmaceutical wastewater, most of them are toxic, which can through the accumulation and enrichment of food chain and is affected badly on human health and ecological environment. Thus, the wastewater must be treated and discharged to the standard. Guangdong Dongguan Kangmin pharmaceutical company uses two-step fermentation of sorbitol to produce vitamin C. And the fermentation wastewater comes from fermentation, extraction, transformation and refining process. The company produces 2000 tons per day, including on COD=12500mg/L、BOD5=4000 mg/L 、SS=180 mg/L 、NH3-N=140 mg/L、PH=3. In order to design a sewage disposal for this kind of wastewater, I refer to the domestic pharmaceutical wastewater treatment methods and experience. It is decided that the sewage is lifted from the grid to the regulating tank to the hydrolysis acidification tank, then enters the IC reactor, A / O tank and aeration tank, and then flows through the secondary sedimentation tank for sedimentation. After effluent the water quality meets the wastewater discharge standard of pharmaceutical industry water pollution discharge standard of fermentation pharmaceutical industry (GB21903-2008)，about the limit value of water pollution discharge concentration of new enterprises.Keywords: pharmaceutical wastewater; sewage disposal; fermentation pharmaceutical; vitami2目录1绪论12设计概况22.1设计目的22.2设计依据和原则22.2.1设计依据22.2.2设计原则22.3研究内容22.4设计方案23工艺设计与比较43.1废水的来源与性质43.2工艺的选择53.3IC反应器63.4A/O前置反硝化脱氮工艺63.5废水处理工艺流程74废水处理工程设计84.1废水设计流量计算84.2格栅84.2.1设计说明84.2.2设计计算84.3泵的选择114.4调节池114.4.1设计说明114.4.2设计计算114.5水解酸化池124.5.1设计说明124.5.2设计计算124.6IC反应器154.6.1设计说明154.6.2设计计算164.7A/O前置反硝化脱氮工艺234.7.1设计说明234.7.2设计计算234.8曝气池274.8.1设计说明274.8.2设计计算274.9二次沉淀池354.9.1设计说明354.9.2设计计算354.10污泥浓缩池414.10.1设计说明414.10.2设计计算414.11板框压滤机434.12处理效率表455 污水处理站的总体布置465.2 平面布置图的绘制465.3 高程布置的原则465.5污水构筑物的高程计算476工程概预算496.1设备成本预算496.2运行成本预算497结论508参考文献51致谢52附录53附录1污水处理站平面布置图53附录2 污水处理构筑物高程图541绪论广东东莞康民制药公司是一家生产维生素C为主的生物发酵制药公司，项目在东莞市大岭山益泓荣工业园，现根据该公司的实际情况，拟设计和建成一套污水处理设施，废水经过处理后达标后排入园区污水处理站，进行进一步处理。根据南粤水更清行动计划 （修订版）（2017-2020）实行从严到紧的环保准入，珠江三角洲地区的要提高环保准入门槛，不断改善环境质量，严格执行建设项目主要污染物排放指标审核制度1。设计的污水处理站应以实际应用以高出水标准、高处理效率、高经济效益为目标，深入贯彻落实党的十九大精神和习近平生态文明思想，打好污染防治攻坚战。 维生素C生产工艺主要有两种：化学合成“莱氏法”和生物发酵“二步发酵法”。“莱氏法”工艺发明于1933年，生产的产品质量好，收率高，直至目前为止，仍是许多国外发达国家青睐的生产工艺。但是，“莱氏法”存在着许多不足之处2：生产工序复杂，工艺路线较长，难以连续化操作，耗费大量有毒、易燃的化学药品，造成严重的环境污染等。此后，基于“莱氏法”研究的，由我国自主研发的“二步发酵法”从七十年代开始正式投产，如今国内的四大维生素C生产企业都采用此法3。本公司的维生素C生产采用二步发酵法，年生产维生素C 3000吨，产生废水2000t/d。发酵类制药行业属于高能耗行业，消耗的新鲜水，有机溶剂，无机酸碱多4，浪费的能源增大了后续环保处理系统的压力，大部分的企业都对废水的回收率低，处理成本高，运行技术不足，与国内先进水平还有差距。因此，设计一套有效可行，经济效益高，处理效果好，运营成本低，资源利用率高的废水处理工艺。2设计概况2.1设计目的 本设计中，废水处理通过采用“IC反应器+A/O”的核心工艺（内循环厌氧反应器+前置反硝化脱氮工艺）对山梨醇发酵生产维生素C废水进行处理达到发酵类制药工业水污染排放标准（GB21903-2008）5的排放标准，通过厌氧消化处理高浓度难降解废水，前置反硝化脱氮工艺进行脱氮处理，高效处理并达标排放至东莞市大岭山连马污水处理厂。2.2设计依据和原则2.2.1设计依据（1）发酵类制药工业水污染排放标准（GB21903-2008）（2）环境工程技术手册 废水污染控制工程技术手册（3）现代给水处理构筑物与工艺系统设计计算（4）发酵类制药工业废水治理工程技术规范（HJ2044-2014）（5）污水处理工艺与应用2.2.2设计原则（1）总体设计合理布局，按照设计要求进行计算，并合理选型。（2）设计时考虑近期和远期的运行情况，合理规划用地。 （3）设计结果达到相关的要求规范，污水站出水的水质达到国家标准。（4）选用质量可靠、维修简便、能耗低的设备，尽可能降低处理系统的运行费用；（5）总图布置合理、美观、减少废水处理站内废水的提升次数，保证废水处理工艺稳定可行。（6）增加周边绿化，合理布置处理构筑物，减少对周边环境的影响。2.3研究内容 本设计的研究内容如下：（1）分析维生素C发酵类制药废水的水质情况。（2）对相关的维生素C生产废水的水处理工艺进行比选，得出本设计最适合的工艺流程。（3）针对工艺进行设计，计算各个水处理构筑物的土建几何尺寸，确定各项运行参数，并合理选型，进行工程概预算。（4）按要求绘制工艺流程图、主要构筑物的细节图、高程图及平面布置图。2.4设计方案设计本公司日产2000吨废水，其中设计进水水质如下表：表2.1设计进水水质（单位：mg/L，pH除外）指标CODBOD5NH3-NSSPH进水1250040001401803本设计废水经过处理后达到发酵类制药工业水污染排放标准（GB21903-2008）新建企业水污染排放浓度限值，设计出水水质如下表2.2表2.2 设计出水水质（单位：mg/L，pH除外）指标CODBOD5NH3-NSSPH出水1204035606-93工艺设计与比较3.1废水的来源与性质根据废水的性质，制定一套行之有效的污水处理设施。广东东莞康民制药公司生产维生素C的工艺是二步发酵法生产工艺。二步发酵法生