1、华民公司新制剂园区的中水系统设计摘要:本文介绍了华民公司新制剂园区的中水系统,MBR 工艺,对工艺线及主要设备也进行了列举。 关键词:华民公司;新制剂;中水系统;设计 中图分类号:S611 文献标识码: A 华民公司为中国制药行业巨头 华北制药集团于 20102011 年推出的大型医药园区建设项目,分为新头孢和新制剂两部分,总投资 50 多亿元人民币。建成后当年试车投产成功,成为河北省首家同时拥有无菌原料药、粉针制剂、口服固体制剂新版 GMP 证书的药品生产企业,全国惟一一家从无菌原料药到制剂整个产业链均拥有新版 GMP 证书的头孢类药品生产企业,该项目设计在 2011 年度全国医药优秀工程设
2、计奖评审中,荣获了中国医药工程设计协会颁发的优秀设计一等奖。 新制剂园区建成花园式工厂,采用了多项节能环保措施,下面对该项目的中水系统设计思路进行概括,以促进同行间的技术交流。 该项目的中水水源取自综合楼及部分车间的冲厕水,无溶媒污染的洗涤水,用作冷却的二次水等,经管道收集后送至厂区东西连廊之间的绿化景观区,经埋地处理的 MBR 一体化反应器处理后,作为绿化及冲厕的补充水,还预留了将来补充循环冷却水的出水管道。 什么是 MBR 技术?下面对该技术简要介绍。 MBR 是膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor)的英文缩写,是膜分离技术与生物处理技术有机结合的一种新型水处理系统(流
3、程参见图1) 。该工艺以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至 800010,000mg/L,甚至更高;污泥龄(SRT)可延长至 30 天以上。膜生物反应器因其有效的截留作用,可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内能充分繁殖,其硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。图 1 MBR 膜-生物反应器技术的核心在于膜,随着技术的成
4、熟,主要有以下几种模组形式,用户可以根据其特点进行选择(图 2): (图 2) 华北制药集团环保研究所曾对几种主要的污水处理工艺进行对比,列表如下: MBR、速分生化球、生物接触氧化法工艺的比较(以 100T/天 ) 项目 生物接触氧化法 速分生化球(矿石) MBR 工艺 预处理 调节池 需要 50m3 需要 50m3 需要 50m3 所需好氧池容 28m3 24m3 不需要 污泥膨胀 容易产生 容易产生 不会产生 二沉池 需要 不需要 不需要 充氧利用率 1520% 2030% 30%40% 水气比 20:1 15:1 30:1 技术 经济 指标 总投资 适中 适中 适中 运行费用 中等 中
5、等 较少 出水水质 最差 较好 最好 其它 要求曝气头 要求微孔曝气 穿孔管曝气 要求微孔曝气 堵塞现象 采用蜂窝填料易堵 采用半软性填料易产生污泥膨胀 它由多个颗粒粘接成球状,空隙率约为 30-50,细菌都生长在空隙中,细菌死亡容易堵塞。 不易堵塞 污泥龄 较长(视填料而定) 较长 污泥回流 反硝化需要 反硝化需要 污泥回流量极少 启动的快慢 慢 慢 快 温度变化影响 露天面积大,处理效果受低温影响最大 处理效果受低温影响最大 处理效果受低温影响较小 占地面积 较大 较大 较小 温度变化影响 露天面积大,处理效果受低温影响最大 处理效果受低温影响 较大 处理效果受低温影响较小 运行 管理 自
6、动化程度 自动化程度低 自动化程度低 自动化程度高 日常维护 膜式曝气头易堵,维护巡视量最大 采用穿孔管曝气,不堵塞,维护巡视简单 膜可以长期不需要清洗,维护量较少. 1.MBR 膜使用寿命均在五年以上。最长可达到 8 年. 通过对比发现,MBR 工艺在污水处理方面比传统的接触氧化法等有很大的优势,特别是处理水量不大的生活污水方面,基本无排泥,可以设备一体化埋地设置,大大方便了总图布局,在新制剂项目的中水处理中进行了大胆的尝试,试运转效果良好,集团准备在以后的项目中大力推广。 该设计装置占地 15 米*12 米,日处理水量 200 立方,工艺流程及主要设备表如下: 流程简介:1、进水井:进水井
7、里设置溢流口和进水闸门,在来水量超过系统负荷或者处理系统发生事故的情况下,关闭进水闸门,污水直接通过溢流口就近排入河道或者市政管网。2、格栅:污水中经常含有大量杂物,为了保证膜生物反应器的正常运行,必须将各种纤维、渣物、废纸等杂物拦截在系统之外,因此在膜生物反应器前设置格栅,定期将栅渣清理干净。3、调节池:收集的污水水量和水质都是随着时间变化的,为了保证后续处理系统的正常运行,降低运行负荷,需要对污水的水量和水质进行调解,因此在进入生物处理系统前设计调节池。调节池内需要定期清理沉淀物。调节池一般设置溢流,在负荷过大的情况下,保证系统的运行正常。4、水解酸化池:由酸性细菌对污水中的大分子及难降解
8、有机物进行初步处理,提高污水的可生化性。5、膜生物反应器反应池:在膜生物反应器反应池里进行着有机污染物的降解和泥水的分离。作为处理系统的核心部分,反应池里面包括微生物菌落、膜组件、集水系统、出水系统、曝气系统。6、消毒装置:根据出水的要求,膜生物反应器设计有消毒装置,可自动控制加药量。7、计量装置:为了能够保证系统运行良好,需要采用一定的计量装置进行系统的参数控制。计量控制仪器包括流量计和水表等。8、膜生物反应器电控装置:电控箱安装于设备机房内。主要控制进水泵、风机和抽吸泵。控制有手动控制和自动控制两种形式。进水泵在 PLC 控制下,根据各反应池水位情况,自动运行。抽吸泵运行按预设时间周期间歇控制,当膜生物反应器反应池低水位时,抽吸泵自动停止,以保护膜组器。 MBR 中水处理的效果总结: 1.出水水质好,多项指标优于“生活杂用水水质标准” ,感官性状与自来水无异; 2.具有脱氮功能,出水不会存在富营养化问题; 3.结构紧凑、占地面积小、布置灵活,地上地下均可; 4.剩余污泥量少,节约污泥处置费用; 5.全自动 PLC 控制,运行管理方便; 6.采用变频技术,运行费用低; 7.具有自维护及清洗功能,使用寿命长; 8.模块化设计,便于增容、扩建。 以上的不当之处,欢迎大家批评指正。