CASS工艺 制药废水.docx
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CASS工艺 制药废水.docx
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CASS工艺制药废水
CASS工艺处理制药废水
设
计
方
案
一、项目概况
本工程所要处理的废水主要来自设备冲洗水(190m3/d)、洗瓶工段产生的废水(47.64m3/d)、生活污水(8.3m3/d)、化验室废水(1.0m3/d)、罐装废水(0.16m3/d),共计247.1m3/d。
考虑排水的波动性,设计废水处理量为350m3/d。
我公司技术人员根据贵方提供的环评资料和数据,并在多项同类水处理工程成功的实践经验基础上,编制了该方案,以供贵方决策、实施。
二、设计依据
1、《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》(GB21908-2008);
2、《污染物综合排放标准》(GB8978-1996);
3、《给水排水工程设计规范》(GBJ15-88);
4、《室外排水设计规范》(GB50014-2006);
5、《低压配电设计规范》(GB50054-2011)
6、用户提供的有关数据;
三、设计原则
1、技术先进成熟,运行稳定可靠、操作简单、维护方便、耐腐蚀、强度高;
2、污水处理工程投资省、运行费用低、占地面积小、自动化程度高;
3、污水处理工程不产生二次污染;
4、确保出水水质可以满足《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》(GB21908-2008)的要求。
四、设计方案的主要内容
1、设计水量
根据环评数据:
废水水量共计247.1m3/d。
考虑排水的波动性,污水处理站设计处理量为350m3/d。
2、原水水质
根据环评,污水处理站进水水质参数如下:
pH
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
NH3-N(mg/L)
6--9
647.6
328.6
243.0
33.6
3、达标排放水质
经处理后,排水水质可达到并优于《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》(GB21908-2008)中的要求,预计出水水质可达到如下指标:
项目
出水水质指标
pH
6--9
CODcr(mg/L)
85.4
BOD5(mg/L)
28.2
SS(mg/L)
77.2
NH3-N(mg/L)
4.0
五、工艺流程
参考环评推荐的废水处理工艺,考虑到基建投资、运行管理费用、出水水质要求、操作管理难易、占地面积大小等多种因素,设计采用CASS法为核心工艺。
CASS法其反应池由生物选择区、预反应区和主反应区组成,因此,对难降解有机物的去除效果更好。
排水是由可升降的堰式滗水器完成的,随水面逐渐下降,均匀将处理后的清水排出,最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。
CASS法每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3,抗冲击能力很好。
与传统活性污泥法相比,CASS法的优点是:
①建设费用低:
省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省10-25%。
②工艺流程短,占地面积少:
污水厂主要构筑物为调节池、CASS池、污泥池,而没有初次沉淀池、二次沉淀池,布局紧凑,占地面积可减少20-35%。
③运转费用省:
由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧的浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10-25%。
④有机物去除率高,出水水质好:
根据研究结果和工程应用情况,通过合理的设计和良好的管理,对城市污水,进水COD为400mg/L时,出水小于30mg/L以下。
对可生物降解的工业废水,即使进水COD高达3000mg/L,出水仍能达到50mg/L左右。
对一般的生物处理工艺,很难达到这样好的水质。
所以,对CASS工艺,二级处理的投资,可达到三级处理的水质。
⑤管理简单,运行可靠:
污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统比较简单,工艺本身决定了不发生污泥膨胀。
所以,系统管理简单,运行可靠。
污泥产量低,污泥性质稳定。
具有脱氮除磷功能、无异味。
附工艺流程图:
六、工艺流程说明
生产废水首先进入调节池,在进口处设置格栅一架,去除大颗粒悬浮物和漂浮物后,自流入调节池。
污水在调节池进行水量调节和均质后,由泵提升至CASS反应池。
CASS工艺在运行时,分曝气、沉淀、排水三个阶段,这三个阶段依次在CASS反应池中周期性进行。
CASS反应池分为三个区即生物选择区、兼氧区和主反应区。
生物选择区设置在CASS反应池前端,在厌氧或兼氧条件下运行;兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区,还对水质水量变化起缓冲作用,同时具有强化反硝化的作用。
CASS反应池采用水下铺设曝气管道和微孔曝气器充氧,微生物得到足够的溶解氧并且和废水充分接触,废水中的可溶性有机污染物被吸附,并为微生物群体所分解,废水得到进一步净化。
通过微生物的分解作用,去除水中的有机物,使出水满足排放要求。
CASS反应池的污泥排至污泥池,浓缩脱水后外运进行处置。
上清液回流到调节池中进行再处理。
七、主要构筑物简介及设计参数
1、调节池
调节池是作为污水水量调节和均质的构筑物。
污水中含有一定量较大粒径的悬浮物,为防止其对调节池中的污水提升泵产生影响、堵塞卡壳等,在进口处特设格栅。
污水通过格栅自流进入调节池,由于污水排放具有时段不均匀性、时变化系数较大的特点,要使生化处理系统较均衡地运行,尽量减少其冲击负荷的影响,以达到理想的处理效果,则需设调节池,对污水水量进行调节并均质,使调节池污水提升泵始终按平均处理水量向生化系统供水。
池内末端安装潜污泵1台,用于将水提升到CASS反应池,一用一备。
调节池设计参数:
设计尺寸:
9000×5000×3000mm
有效容积:
112.5m3停留时间:
7.7h
结构:
钢筋混凝土数量:
1座
①格栅
栅宽:
500mm净间隙:
10mm
②污水提升泵
型号:
50WQ15-15-1.5
流量:
Q=15m3/h扬程:
H=15m
功率:
N=1.5Kw数量:
2台(1用1备)
2、CASS反应池
CASS反应池是污水处理的核心构筑物,污水中的大部分有机物在微生物的作用下得到氧化分解,污水达到排放要求后排出处理系统。
反应池沿长度方向设计为两部分,前部分为生物选择区也称预反应区,后部分为主反应区,在主反应区后部安装可升降的撇水装置,曝气、沉淀、排水等过程在同一池内周期循环运行,省去常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。
CASS池设计运行周期4h,其中曝气2.0h,沉淀1.0h,撇水0.5h,延时0.5h。
CASS池设计参数:
(1)CASS池容积的计算:
根据污泥负荷计算CASS池容积
Ns=K2Sef/η(kgBOD5/(kgMLSS•d))=0.02*28.2*0.75/0.914=0.46
其中:
η=(S0-Se)/Se=(328.6-28.2)/328.6=0.914
K2——0.0168-0.0281,取0.02
S0----进水BOD5浓度,328.6mg/L
Se----出水BOD5浓度,28.2mg/L
f——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值,一般为0.7-0.8,取0.75
计算得:
Ns=0.46kgCOD/(kgMLSS•d)
则V=Q(S0-Se)/NsXf
=350×(328.6-28.2)/(0.46×2500×0.75)=121.9m3
Q——设计流量,350m3/d
X——混合液污泥浓度,(kg/m3),一般取2.5-4.0kg/m3,取2.5kg/m3,即2500g/m3
CASS池设计参数为:
设计尺寸:
12000×2500×4500mm
有效容积:
120m3停留时间:
8.23h
结构:
半地下钢混结构数量:
1座
CASS池分选择区、预反应区和主反应区,各反应区体积比为:
选择区体积:
预反应区体积:
主反应区体积=1:
5:
30,选择区长度为350mm,预反应区长度为1650mm,主反应区长度为10000mm,预反应区与主反应区之间设隔墙,下有连通洞,洞口水流速度v=40m/h。
(2)CASS池需氧量的计算
池底铺设曝气系统,总的需氧量计算如下:
O2=a*Q(S0-Se)+b*VX=0.53×350×(328.6-28.2)/1000+0.188×120×2.5=55.72+56.4=112.12kg/d
O2——曝气池中的微生物需氧速率(kgO2/d);
a——去除单位底物的需氧量(kgO2/kgBOD•d);
b——单位污泥自身氧化的需氧量
由于曝气时间占整个周期的一半,每天的曝气时间为12小时,则每小时充氧量为9.34kg/h,即需空气量为45m3/h,即0.75m3/min。
本方案设计选用三叶罗茨风机参数如下:
型号:
LFSR-50数量:
2台(1用1备)
风量:
0.89m3/min功率:
1.5kW
3、滗水器
滗水器是CASS工艺中的关键设备。
每次撇水阶段开始时,滗水器以事先设定的速度首先由原始位置降到水面,然后随水面缓慢下降,下降过程为:
下降10秒,静止撇水30秒,再下降10秒,静止撇水30秒…,如此循环运行直至设计排水最低水位,上清液通过滗水器排出。
滗水器排水均匀,不会扰动已沉淀的污泥层。
滗水器上升过程是由低水位连续升至最高位置,即原始位置。
滗水器在运行过程中设有限位开关,保证滗水器在安全行程内工作。
滗水器设计参数:
型号:
BS-50数量:
1台
功率:
0.37KW
4、污泥池
CASS池的污泥用气提装置送至本池,污泥在污泥池内浓缩脱水后外运处置,上清液回流至调节池进行再处理。
污泥池设计参数:
设计尺寸:
2500×2500×2000mm
有效容积:
10m3结构:
钢筋混凝土
数量:
1座
5、操作间
用于放置风机、控制柜等。
设计尺寸:
6000×4000×3500mm
结构:
砖混结构数量:
1座
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