某制藥廠合成制藥廢水主要是生產辛伐他汀、輔酶 Q10、鹽酸環丙沙星、阿奇霉素、左氧氟沙星及其衍生物、鹽酸克林霉素、克林霉素磷酸酯等產品。 本方案主要是針對上述產品的生產廢水而設計的。
1 廢水排放情況
該項目所產生的廢水成分見表 1.【表1】
從表 1 可以看出， 辛伐他汀和輔酶 Q10 車間的生產工段以高濃度有機物為主，濃度在 1%-30%,這些高濃度有機廢液其 COD 平均高達幾十萬 mg/L,并且其中有些物質的可生化性很低，屬于難生化降解的物質，可采用先化學氧化后在進入生物處理設施；環丙沙星和阿奇霉素的生產廢水中主要成份濃度較低，不具有回收價值，直接進入污水處理系統。
2 設計原則與說明
根據該廠生產實際和廢水統計情況，項目設計如下：
2.1 高濃度廢水。 月排放量 4130 噸高濃度有機廢水，日均排放約 140噸。 按 1.2 系數進行設計---即日均排放 170 噸，COD 濃度平均為80000mg/L.
2.2 低濃度廢水。 生產過程中產生的沖洗廢水、污冷凝水、生活污水等。
2.3 設計進水水質：水量≤2500m3/d、CODcr≤5000mg/L、BOD5≤1500mg/L2.4 排放標準，根據國家標準和當地環保部門對該項目的批復，設計的排放標準為：CODcr≤300mg/L、BOD5≤30mg/L、NH4-N≤50mg/L、SS≤150mg/L、硫化物≤1.0mg/L
3 車間綜合廢水的治理工藝及說明
各個車間廢水中主要成分采取回收處理，加之對于生產中產生的濃度特高的反應母液以及回收過程中產生的、尚不能回用于生產的特高濃度的有機物可以用焚燒法處置， 會較大幅度地減少綜合廢水中的污染物質的含量，有利于減少綜合廢水處理的投資和運行費用，盡管如此，廢水中的 BOD5和 CODcr 的濃度仍很高，估計將超過十幾萬 mg/L.
對這些廢水采用化學氧化處理后，再經過物理和與生物處理相結合的方法進行處理，提高其生化降解的程度。 整個廠區的各車間綜合廢水處理流程見圖 1.【圖1】
經過化學氧化出路過的廢水、其他工藝污廢水和污冷凝水等均匯集到綜合調節池，經過調質后進入厭氧和好氧處理系統。
3.1 格柵
由于個車間生產產品屬于精細化工范疇，因此所排放的廢水中沒什么大的懸浮顆粒物，但考慮到外界環境中一些懸浮物的進入，本工藝設置了格柵。
3.2 總調節池
回收以及化學氧化后的廢水和其他廢水一并收集到總調節池?？紤]到車間排水點位多、成份復雜、排放規律性差等，對排水水量、水質進行充分調節，確保進入后續生物處理階段的水質基本均勻，避免對生物處理產生大的沖擊。高濃度有機廢水經高濃度調節池調節后再進入化學氧化處理階段，然后進入處理后溶液貯池，再均勻分配到低濃度調節池。該廠月排放高濃度有機廢水約 4130 噸，經過車間回收裝置回收后，排放量有所減少，但設計中考慮到為回收、改造擴產時排水量增加以及車間生產不正常排放時等情況，高濃度廢水調節池調節時間按 5d 設計 （即池容積為 700m3）； 處理后溶液貯池按 20d 天考慮 HRT設計；低濃度廢水的調節時間按 1-2 天設計（即池容積為 3000m3）。
3.3 厭氧處理
其優點有處理成本低、處理有機負荷大和可處理許多在好氧條件下難以生物降解的有機物等特點。厭氧生物反應器中的生物多以顆?；钚晕勰嘈问酱嬖?，其形式有 UASB、EGSB 和 IC 等。 改進型 UASB 反應器可使污泥停留時間和污水停留時間相分離，以及進水與污泥之間保持良好的接觸狀態，同時確保布水均勻，避免短流和死角等，保持很高的顆粒污泥濃度和 HRT, 利用塔式反應器結構和出水回流等措施提高進水流速儀獲得良好的攪拌強度而實現高效率。 但重點注意：一是，保持足夠高濃度的厭氧活性污泥；二是，使進入到反應器內的廢水同污泥充分接觸。
3.4 好氧處理
本工藝采用生物接觸氧化法，生物膜附著在田寮上增加了微生物膜的表面積，能有效地去除有機物。為保持降解效果、好氧階段較高的生物量，維持穩定高效運行，生化處理設施內分別設置性能良好的組合性填料。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法和生物濾池之間的生物膜工藝。 接觸氧化池內設有填料，大多數微生物以生物膜的形式固定在填料上，部分則是絮狀懸浮于水中，它兼有活性污泥法和生物濾池二者的特點。 生物接觸氧化池中通過人工曝氣供氧，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的代謝，脫落的生物膜將隨處水流出池外。 生物接觸氧化法的特點有：
3.4.1 填料比表面積大，池內充氧條件良好，生物接觸氧化池內單位容積的生物固體量高于活性污泥法和生物濾池法，具有較高的容積負荷；
3.4.2 相當一部分生物生長在填料表面，不存在污泥膨脹現象，運行管理方便；
3.4.3 該法對進水水質、水量的沖擊有較強的適應能力；
3.5 二沉池。 在好氧處理設施后設置污泥沉淀池，一部分污泥回流到好氧處理單元，以部分流入到污泥處理系統。
3.6 深度處理單元。 為保證污水處理穩定達標，在好氧處理單元的后面設置深度處理單元，處理方法采用臭氧氧化等方法。
4 經濟效益分析
定員定崗情況：現場操作 2 人、四班共 8 人、化驗分析 3 人、機修人員 4 人、管理人員 3 人，共 18 人。
4.1 效益分析
4.1.1 沼氣回收：每天沼氣產量為 5500m3,（甲烷含量 55~65%）。沼氣熱值約為 22680Kg/m3,煤的熱值為 21000Kg/t,則 1m3沼氣熱值相當于 1Kg原煤，可節約煤約為 5.5t/d 左右，價值 1650 元/d,折合成 0.66 元/ m3污水。
4.1.2 COD 消 減量 :COD 排 放標準為 300mg/L, 污 水中 COD 去 除率≥94%,COD 消減量≥4288750 Kg/a.
4.2 運行費用及成本分析
4.2.1 電費：運行功率約為 150150Kw/h/月，電價以 0.63 元計，噸水費用 0.6 元/m3污水。
4.2.2 藥劑量：高濃度有機廢水使用的藥劑量按 150 元/噸計，折合成綜合廢水的費用為 0.84 元/m3污水。
4.2.3 蒸汽費用：因為廢水中很多是污冷凝水，溫度較高，蒸汽消耗量按 15Kg/m3污水。 蒸汽按照 200 元/噸計，則噸廢水成本為 1.5 元/m3污水（夏季不使用）。
4.2.4 人 工成本 :每人每月工資按照 2000 元 計 ,每月需 36000 元 ,折合成噸廢水費用為 0.48 元/m3污水。
4.2.5 機修及折舊費：土建設施按 20 年折舊，金屬設備按 10 年折舊，噸廢水費用約為 1.56 元（不含投資利息）。
4.2.6 管理費用及其他費用 :1000 元/日 , 折合成噸廢水費用為 0.4元。
4.2.7 單位污水處理運行成本為 0.6+0.84+1.5+0.48+1.56+0.4 -0.66=4.72 元/m3污水。
4.3 投資預算
土建費用估算為 420 萬元，非標準設備預算 1200 萬元。
另外，小試費用 10 萬元，中試費用 30 萬元，工藝設計費 90 萬元（按工程的 5%計）， 工程調試費 50 萬元， 加上以上費用和稅金共計2000 萬元。
5 結論、問題與建議
5.1 工程設計處理能力為 2500m3/d,設 計占地面積為 8250m2,CODcr去除量設計為 11750Kg/d, 噸水投資 8000 元/m3·d, 設 計運行成本4.00-5.50 元/噸污水，平均污水處理成本 4.72 元/m3污水。 各構筑物之間水流按重力流布置，總調節池在地下以便各工段污水能靠重力流匯入池中。
5.2 大氣污染是該廠污水處理過程中的主要污染問題， 這是因為水中的污染物中有些是易揮發的如四氫呋喃、 氨氣等具有較強的揮發性，如曝氣吹脫會導致大量四氫呋喃向氣相轉移。 故在高濃度池上需加蓋，氣體收集后通過吸收塔和吸附塔處理后排放減少后序好氧生物處理中上述污染物的濃度，由此減少其向大氣中的擴散。 同時要控制污水處理過程中的異味和惡臭污染物的排放，防止或減少對環境的污染和對周圍居民和員工的傷害。
5.3 固體廢棄物如污泥，應避免雨淋、滲透，封閉運輸，科學合理地處置最終產生的污泥，避免造成二次污染。
5.4 噪聲。 將鼓風機和水泵安裝在相應機房內，以減少對周圍環境的污染和對人員的危害，盡可能選用低噪聲的設備，安裝時采取減震措施等。
5.5 正式運行后要做好廢水處理的日常管理工作， 建立異常事故如突然地大雨、車間不正常的排放、突然停電等處理程序，以及或者突發環境事故的應急救援管理機構和應急處置程序，確保廢水處理設施高效運行，降低運行成本，防止環境事故的發生。
