一、概述：

江西東風藥業股份有限公司主要生產阿莫西林、青霉素鈉鹽、普魯卡因青霉素、氨苯等抗生素原料藥的合成和精制，青霉素、頭孢粉針劑和阿莫西林膠囊劑，在制藥過程中排放的廢水可以分為四類。①主生產過程排放，此類排水是最重要的一類廢水，包括廢濾液（從菌體中提取藥物）、廢母液（從濾液中提取藥物）、其他母液、溶劑回收殘液等，該廢水濃度高、酸堿性和溫度變化大、藥物殘留，是此類廢水最顯著的特點，雖然水量未必很大，但是其中污染物含量高，對全部廢水中的COD貢獻比例大，處理難度大。②輔助過程排水，包括工藝冷卻水（如發酵罐、消毒設備冷卻水）、動力設備冷卻水（入空氣壓縮機冷卻水）循環冷卻水系統排污、水環真空設備排水，去離子水制備過程排水、蒸餾（加熱）設備冷凝水等，此類廢水污染物濃度低，但是水量大，并且季節性強，企業間差異大，一些水環真空設備排水含有溶劑、COD濃度很高。③沖洗水，包括容器設備沖洗水，過濾設備沖洗水，樹脂柱（罐）沖洗水，地面沖洗水等，其中過濾設備沖洗水污泥濃度高。④部分生活污水.
根據環境保護的各項規定，該廠必須新建廢水處理設施，使所排廢水必須經處理后達到《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》（GB21904-2008），以減少對環境的污染，廢水處理后即可排出廠外。

二、設計污水量及產水指標：

2.1、設(she)計污水處理量

污水處理能力為：提煉廢水Q_d=380m³/d的廢水處理設施，
                其他廢水1600m³/d
本污水處理站分2期建設：1期處理量為42m³/h，日處理為1008m³/d。
 

2.2、設計進、出水(shui)質指(zhi)標

    參照同行業類似廢水性質和建設單位提供的水質指標，設計水質如下：
設計進水水質一覽表：                                                

產污工段	水質水量
阿莫西林、青霉素鈉鹽、普魯卡因青霉素	水量（T/d）		COD（mg/L）		PH
	高濃度	250	40000-60000		5-9
	一般濃度	130	2000-3000		6-8
	低濃度	350	＜200		6-8
膠囊、片劑、粉針	低濃度	500	＜200		6-8
鍋爐	低濃度	50	＜500		6-8
生活用水	低濃度	100	＜200		6-8
其它	低濃度	400	＜200		6-8
合計	高濃度	250	一般濃度	130	低濃度	1850

 
設計排放水質一覽表：單位為mg/L（pH值、色度除外）

序號	污染物項目	排放限值	污染物排放監控位置
1	pH值	6～9	企業廢水總排放口
2	色度（稀釋倍數）	50
3	懸浮物	50
4	五日生化需氧量（BOD5）	20
5	化學需氧量（CODcr）	100
6	氨氮（以N計）	20
7	總氮	25
8	總磷	2.0
9	總有機碳	60（50）
10	急性毒性（HgCl2毒性當量計）	0.07
11	總銅	0.5
12	揮發酚	0.5
13	硫化物	1.0
14	硝基苯類	2.0
15	苯胺類	2.0
16	二氯甲烷	0.3
17	總鋅	0.5
18	總氰化物	0.5
19	總汞	0.05
20	烷基汞	不得檢出*	車間或生產設施廢水排放口
21	總鎘	0.1
22	六價鉻	0.5
23	總砷	0.5
24	總鉛	1.0
25	總鎳	1.0
* 烷基汞檢出限：10 mg/L 注：括號內排放限值適用于同時生產化學合成類原料藥和混裝制劑的生產企業。

 

三、處理工藝選擇：

● 生產廢水排放時具有間隙性，廢水水量和水質的波動很大，不均勻程度很高，必須考慮設置足夠容量的均質調節池。
● 廢水中有機物含量較高，COD達60000mg/L，可生物降解性偏差，必須采取厭氧生物技術對廢水進行預處理，以有利于后續好氧生化反應的進行。
● 廢水中含有未反應完的中間體，苯類物質，鹽等成分，如不先去除，務必影響后續厭氧菌和好氧菌的生成。
根據上述水量和水質情況分析，方案考慮廢水處理工藝的選擇必須依照如下思路：
● 總體思路采用微電解——催化氧化——IC反應器——CASS池工藝為核心技術處理廢水；
● 最后再通過固液分離處理，保證水質達標排放。
 

四、工藝流程圖：

 

五、系統工藝流程說明：

高濃度廢水自流入高濃度廢水調節池，進行污水水量的調節、水質的均衡，
然后由提升泵提入PH調整池，使PH調節至3，為后續微電解工藝創造條件。呈酸性的廢水由提升泵提入微電解塔處理，微電解池：池內填有鑄鐵鐵填料與炭粒的混合填料，微電解反應對廢水的處理基于電化學反應的原理，由于氧化還原、電池反應的作用，形成新生絮凝體參與吸附的協同作用。保持足夠長的停留時間，廢水在酸性條件下，與鐵、炭顆粒形成無數的微原池，電極反應產生新生態[H]具有很大的活性，可以使得廢水中的大分子有機物轉化為小分子，降解了CODCr，同時鐵碳微電解還可以打開復雜芳香烴的環狀分子結構，消除芳香族化合物的生物毒性。并能破壞廢水中發色物質的發色結構，達到脫色、去除化學污染物的目的。微電解塔出水流入中和池，在中和池中加堿，使PH值調至6-9，然后由水泵提入催化氧化塔，利用強氧化劑—二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機污染物,或直接氧化有機污染物,或將大分子有機污染物氧化成小分子有機污染物.提高廢水的可生化性,較好的去除有機污染物.在降解COD的過程中,打斷有機分子中的雙鍵發色團,如偶氮基,硝基,硫化羥基等,達到脫色的目的,同時有效地提高BOD/COD值,使之易與生化降解.出水進入IC厭氧反應器進行進行高效厭氧處理，降低有機物濃度。厭氧處理過程中產生的沼氣被收集到火炬內燃燒或利用。
IC厭氧反應器出水進入低濃度廢水調節池，與低濃度廢水進行中和，然后由提升泵提至CASS反應池進行生化處理，處理后的水由潷水器直接潷出排放。
來自IC厭氧反應器、CASS反應池的剩余污泥先在污泥濃縮池內被濃縮，中心泥斗中的污泥被污泥泵送到脫水機房，進行進一步降低污泥含水率，實現污泥的減量化。脫水機給料泵將濃縮池里的污泥送入脫水機的泥藥混合器，與來自絮凝劑投配裝置的絮凝劑混合后進入脫水機。污泥經脫水機脫水后形成泥餅，裝車外運處置。
 

六、處理效果檢測：

主要處理單元	指    標	CODCr
高濃度調節池 PH調整池	進水（mg/L）	60000
	出水（mg/L）	54000
	去除率%	10
鐵碳反應 中和池	進水（mg/L）	54000
	出水（mg/L）	21600
	去除率%	60
催化氧化 中和池	進水（mg/L）	21600
	出水（mg/L）	5400
	去除率%	75
IC反應器	進水（mg/L）	5400
	出水（mg/L）	810
	去除率%	85.0
CASS池	進水（mg/L）	810
	出水（mg/L）	81
	去除率%	90
總去除效率	去除率%	≥91.67

七、主要處理構筑物和設備表：

7.1主要處理構筑物                                    

編號	項目名稱	構筑物尺寸(m)	材  料	數 量	備注
1	高濃度廢水調節池	14×2.2×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：135m3
2	低濃度廢水調節池	35.6×5.4×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：840 m3
3	PH調整池	5.6×2.2×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：54m3
4	中和池	5.6×2.2×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：54m3
5	CASS池	29.0×10×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：1305m3
6	污 泥 池	7.5×2.2×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：74m3
7	設備房(一二期共建)	31.5×12.5×3.5	磚混結構	1座	占地面積：394㎡
8	事故池（新增）	30.3×15×5.0	鋼砼結構	1座	有效容積：2000m3
9	一期設備基礎		鋼砼結構	1批	占地面積：120㎡

7.2主要處理設備                                      

編號	設備名稱	型    號	數量	技術參數
1	高濃度廢水提升泵	40FPZ-11	2臺	1.5KW，Q=11m3/hr，H=18m，
2	IC反應器	IC-8T	1套	Q235B，Ф6.0×H10.0m
3	水 封 器	SFQ-800	1套	Q235B，Ф0.8×H1.2m
4	氣水分離器		1套	Q235B，Ф1.2×H1.5m
5	脫硫器		1套	Q235B，Ф1.2×H1.8m
6	沼氣柜		1套	Q235B，Ф2.0×L4.0m
7	污泥循環泵	ZW80-65-25	2臺	7.5KW，Q=65m3/hr，H=25m，
8	加藥裝置	酸、堿	2套	PE
9	PH儀		2套
10	中和池提升泵	40FPZ-11	2臺	1.5KW，Q=11m3/hr，H=18m，
11	PH調整池提升泵	40FPZ-11	2臺	1.5KW，Q=11m3/hr，H=18m，
12	微電解塔	φ3.0×H6.8m	2臺	Q235B
13	風機	FTB-150	2臺	30KW，Q=15m3/min，0.7kgf/cm2
14	催化氧化塔	φ3.0×H6.0m	3套	Q235B
15	鼓 風 機	FTB-150	2臺	37KW，Q=20m3/min，0.6kgf/cm2
16	二氧化氯發生器	HB-1000	1臺	1000g/h
17	低濃度廢水提升泵	80WQ50-10-3，	2套	3KW，Q=50m3/hr，H=10m，
18	CASS曝氣風機	FTB-200	2臺	55KW，Q=40m3/min，0.5kgf/cm2
19	潛水攪拌機	QJB4-6-320-3-960-S	1臺
20	潷水器	XB-400	1套	400T/h
21	曝氣器	φ215	925套
22	污泥回流泵	YYG200-200	2臺	15KW，Q=200m3/hr，H=12.5m，
23	污泥泵	50WQ20-7-0.75	2臺	0.75KW，Q=20m3/hr，H=7m，
24	帶式壓濾機	DYQ-1500	1臺	B=1500mm
25	螺桿泵	G40-1	2臺	4KW，Q=12m3/hr，H=60m，
26	污泥濃縮罐	NSQ-2000	1套	Q235A，Ф2.0×3.5m
27	加藥裝置	JY-Ⅰ	1套	PE，用于污泥濃縮
28	電氣控制柜	DK-Ⅱ	1套	含液位自控及PLC系統

 

八、運行成本分析：

8.1基本參數
● 廢水處理動力計算(動力單位：kW)                               

序號	設備名稱	數量	單套功率Kw	總功率Kw	使用功率Kw	使用效率
1	高濃度廢水提升泵	2臺	1.5	3.0	1.2	80%
2	低濃度廢水提升泵	2臺	1.5	3.0	1.2	80%
3	鐵碳塔風機	2臺	30	60	15	50%
4	污泥循環泵	2臺	7.5	15.0	4.5	60%
5	催化氧化風機	2臺	37	74	18.5	50%
6	CASS池風機	2臺	55	110	44	80%
7	污泥回流泵	2臺	15	30	7.5	50%
8	加藥裝置	1臺	1.5	1.5	1.2	80%
9	污 泥 泵	1臺	0.75	0.75	0.075	10%
10	螺 桿 泵	2臺	4	8	0.4	10%
11	帶式壓濾機	1臺	7.5	7.5	3.75	50%
12	小    計			312.75	97.325

 
● 工資福利
本污水處理站機械化、自動化程度較高，人員共需設置8名，職工工資福利每人每年15000元。
8.2成本費用預測

序號	費用項目	單位運行成本（元/ m3水）
1	動力費E1	97.325×0.8÷104=0.75
2	工資福利費E2	15000×8÷300÷600=0.67
3	PAC	混凝劑：PAC：1.6元/Kg，加藥量約80mg/L 1.6×0.08=0.13元/m3·水
4	酸	硫酸單價：1000元/噸 ，硫酸投加量：≤40g/m3 40×0.001×0.001噸/m3×1000元/t＝0.04元/m3
5	二氧化氯	制備二氧化氯需消耗食鹽，耗鹽量1.6g/g氣，鹽價按2500元/噸計 0.02×1.6×2.5=0.08元/噸
6	微電解填料損耗	2000元/月÷30天÷2300D/天=0.03元/噸
7	處理費用E	1.70

 
8.3成本分析
通過上述測算表明，本工程污水的單位運行直接成本為1.70元/ m³•水，對于如此高濃度的工業廢水處理站而言，處理成本較低。
 

九、效益分析：

9.1環境效益
本污水處理站的建設，可以穩定有效地進行污水處理，降低水中的有機污染物。
污水中污染物削減量度表                                        

項  目	污染物削減量（噸/年）
指  標	CODcr	BOD5	SS
數  值	990	306	108

9.2經濟效益
● 能源效益
廢水經過厭氧反應可產生大量的沼氣，其有效成份甲烷可以作為清潔無污染的新能源加以利用，為此，我們可用其燃燒產生的熱量加熱廢水，提高生化反應所需的水溫，或用作生產用燃燒原料。
每去除1Kg的COD可產生0.35m³的沼氣，其中含有70~80%的純甲烷氣，甲烷的燃燒值為：35.4×10³KJ/m³，則每天可產甲烷氣：
（3850-963）÷1000×900×0.35×80%＝727m³
相當于727m³的天然氣，天然氣價格按1.0元/ m³計，則每年可產生26萬多元的能源效益。
另外，可以用產生的沼氣加熱廢水生化所需要的溫度。若沼氣燃燒器的燃燒效率按80%計，則每日產生的沼氣用來燃燒加熱廢水，可使水溫提高6.8℃。從而大大提高IC反應器的發酵溫度，提高處理效果。