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1、制药厂废水处理 工艺总体介绍 水质分析和SBR法 介绍 废水水质分析 l水质组成 生物制药废水可分为冲洗废水 提取废 水和其他废水 其中冲洗废水和提取废水含 有未被利用的有机组分及染菌体 也含有一 定的酸碱有机溶剂 需要处理后排放 而其 他废水主要为冷却水排放 一般污染物浓度 不大 可以回用 进水水质 该生物制药厂用生物法生产庆大霉素及土霉 素 进水水量及水质情况 表2 1 进水及水质 废水种类 水量 m3 d COD mg L BOD mg L SS mg L 庆大霉素 土霉素 1000200011008400 出水水质 污水处理厂污水水质排放标准执行 城镇污水处 理厂污染物排放国家三级标准
2、 具体水质如表2 2 所示 表2 2 处理要求 废水种类 水量 m3 d COD mg L BOD mg L SS mg L 庆大霉素 土霉素 10001203030 l废水种类 其中含有庆大霉素及土霉素抗生素 属 于抗生素类废水 抗生素废水的水质特征 nCOD浓度高 nSS浓度较高 n存在难生物降解物质和有抑菌作用的抗 生素等毒性物质 n硫酸盐浓度高 n水质成分复杂 n水量较小但间歇排放 冲击负荷较高 抗生素废水的可生化降解性 n废水的可生化降解能力取决于BOD COD的比 值 nBOD采用微生物来降解有机物 而降解率仅为 14 4 78 6 nCOD采用的是强氧化剂 对大多数的有机物可 以
3、氧化到85 95 n当废水BOD COD 0 3时 说明废水中有机物 可生化降解 n抗生素废水的BOD COD大于0 3 废水处理工艺 n物化和生化相结合 n一级物化处理采用格栅 调节池 沉砂 池 气浮池 主要去除废水沉淀物 中 和废水PH值 调节水质 水量 n生化处理拟采用SBR工艺系统 工艺流程图 烟扎压榨 中 格 栅 进 水 泵 房 细 格 栅 调 节 池 沉 砂 池 气 浮 池 鼓风机房 SBR 反 应 池 污泥浓缩脱水 出水 剩余污泥 泥饼外运 进水 SBR法 序批式活性污泥法 SBR 工作过程 一个周期内把污水加入反应器 中 并在反应器充满水后开始曝气 污 水中的有机物通过生物降解
4、达到排放要 求后停止曝气 沉淀一定时间将上清液 排出 如此反复循环 SBR处理工艺 n五个处理程序 进水 反应 沉淀 出水 待机 n处理构筑物少 可省去初沉池 无二沉 池和污泥处理系统 SBR法工艺流程 烟扎压榨 粗 格 栅 进 水 泵 房 细 格 栅 沉 砂 池 鼓风机房 SBR 反 应 池 污泥浓缩脱水一体化 出水 剩余污泥 泥饼外运 进水 加氯间 Cl2 SBR法的优点 n以一个反应池取代了传统方法中的调节池 初 次沉淀池 曝气池及二次沉淀池 整体结构紧 凑简单 具有灵活性 运行费用低 nSBR反应池具有调节池的作用 可最大限度地 承受高峰流量 高峰BOD浓度及有毒化学物质 对系统的影响
5、 nSBR在固液分离时水体接近完全静止状态 不 会发生短流现象 同时 在沉淀阶段整个SBR 反应池容积都用于固液分离 nSBR反应过程基质浓度变化规律与推流式反应器是一 致的 扩散系数低 n系统通过好氧 厌氧交替运行 能够在去除有机物的同 时达到较好的脱氮除磷效果 n处理流程短 控制灵活 可根据进水水质和出水水质 控制指标处理水量 改变运行周期及工艺处理方法 适应性很强 n系统处理构筑物少 布置紧凑 节省占地 SBR法的缺点 n对自动控制水平要求较高 自控系统必 须质量好 运行可靠 n对操作人员技术水平要求较高 n间歇周期运行带来曝气 搅拌 排水 排泥等设备利用律较低 增大了设备投 资和装机容
6、量 三种工艺的经济比较 污水处理 流程 基建投资 元 运行费用 元 3785m d 18925m d 3785m d 18975m d 传统活性 法 100100100100 SBR 787583 93 氧化沟 83818393 物化及生化处理参 数计算 设备选择详细 介绍 中格栅 n格栅 一般斜置在进水泵站之前 主要 对水泵起保护作用 截去废水中较大的 悬浮物和漂浮物 n本工艺流程首先采用中格栅 栅条间隙 取20mm 参数计算 中格栅 n栅条的间隙数n Qmax sin 0 5 bhv n栅槽总宽度B s n 1 bn n进水渠道渐宽部分的长度l1 B B1 2tg 1 n栅槽与出水渠道连接
7、处的渐窄部分长度l2 l1 2 n通过格栅的水头损失h1 s b sin kv2 2g n栅后槽总高度H h h1 h2 n栅槽的总长度L l1 l2 0 5 1 0 h h tg n每日栅渣量W 86400Q W1 1000K 原水水量Q 取流量总变化系数为Kz 设计流量Qmax Kz Q 栅前水深h 栅前水深与栅前流速v1之间关系v1 Qmax Bh B为渠道宽度 过栅流速v 栅条间隙宽度 格栅倾角 中格栅选型 选HG 800型回转式格 栅除污机 电动机功 率0 55kw 栅条间距 为10 50 mm 隔单栅 倾斜角度为 60 70 该格栅结构紧凑 体积小 重量轻 运 行平稳 维护方便 可
8、实行手动间断运行 自动连续运行 对 工作时间和停车时间 等运行周期可自动调 节 具有紧急停车和 过载保护装置 集水井和污水提升泵房 n 本工艺采用自灌式污水提升泵站 与集水井合建 集水 池容积不应小于最大一台水泵5min的出水量 如水泵机组 为自动控制时 每小时启动水泵不得超过6次 考虑用3台 水泵 2用1备 每台水泵的容量为174 2 87 L 集水井 容积采用相当于一台水泵6min的容量 则 W 87 60 6 1000 31 32 m3 有效水深取2m 则集水池 面积为F 31 32 2 15 66 m2 n采用SBR工艺 污水处理系统比较简单 工艺管线可以充 分优化 故污水只考虑一次提
9、升 污水经提升后入曝气沉 砂池 然后自流到SBR池 曝气沉砂池 SBR池的相对于 地面的高度分别为5m 5 5m 提升泵房 n泵房内设有维修间 机电室 操作室 泵 电机等在室内安装 电控柜 显示器在 操作室内安装 提升泵房占地面积为 12m 6m 工作间占地面积8m 3m 起重 机选LSX型手动单梁悬挂起重机 起重量 0 5t 起升高度2 5m 12m 跨度6m 泵机选型 考虑污水提升前水位 污 水总提升流程 采用IF型 离心耐蚀泵 考虑设计提 升高度 设计流量Qmax 采用65 50 160型离心耐 蚀泵1台 该泵流量为 12 5m3 h 扬程8m 转 速1450 r min 轴功率 0 5
10、6kw 电动机型号 Y802 4 功率0 75kw 效率 60 细格栅 n在沉砂池前设置细格栅主要作用是减少 浮渣 避免污水中含大量杂物堵塞管道 为污水处理厂提供良好的运行条件 计算过程与中格栅相同 细格栅选型 选HG 800型回转式格 栅除污机 电动机功率 0 55kw 栅条间距为 10 50mm 隔单栅倾 斜角度为 60 70 该格栅结构紧凑 体积 小 重量轻 运行平稳 维护方便 可实行手 动间断运行 自动连续 运行 对工作时间和停 车时间等运行周期可自 动调节 具有紧急停车 和过载保护装置 调节池 n废水其水质水量都会随时变化 且波动 较大 废水水质水量的变化对废水处理 设备的功能发挥是
11、不利的 为解决这一 问题 设置了调节池 以调节水质和水 量 调节池设计计算 1 池子的实际容积 n设废水在池内的停留时间T n根据流量Q T n则池内的废水量为Q1 Q 24 T n得出调节池的有效容积V 有效 Q1 n设计用调节池的实际容积为V 1 4 V 有效 2 池子的长宽 n取池子的有效水深为h1 纵向隔板间距1m n则调节池的平面面积S V h1 n取宽B 则长L S B n纵向隔板间距1m 所以隔板数为n个 n取调节池的超高h 调节池设备 为适应水质 的变化 设 置沉渣斗 沉渣斗倾角 为45 曝气沉沙池 n沉砂池功能是利用物理原理去除污水中比重较大的无机颗 粒 主要包括无机性的砂粒
12、 砾石和少量较重的有机物质 沉砂池按流态分为 平流式沉砂池 竖流式沉砂池 曝 气沉砂池 涡流式沉砂池等 由于曝气沉砂池曝气的作用 附着在砂粒上的有机污染物和污水中的油脂类物质会被去 除 这也是选择曝气沉砂池的目的 n污水经污水泵提升后进入曝气沉砂池 共两座 一用一备 沉砂池池底采用多斗集砂 沉砂由砂泵自斗底抽送到砂 水分离器 砂水分离器通入压缩空气洗砂 污水回至提升 泵前 净砂直接卸入汽车外运 曝气沉砂池计算 池子总有效容积 V Qmaxt 60 n水流断面积 A Qmax v1 n 1 池总宽度 B A h2 已知h2 n 2 每个池子宽度 设两座沉砂池n 2 b B n n 3 池长 L
13、v A n 4 每小时所需空气量 设每m3污水所需空气量d 0 2 m3 m3污水 空气 密度1 293 kg m3 其中氧气占的质量含量为23 3 q dQmax3600 n求得需要的空气量 n 5 沉砂室设计计算 设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道 沉砂斗 体积为 Vo a a1 h3 L 2 沉砂室坡向沉砂斗的坡度为I 0 1 0 5 沉 砂斗侧壁与水平面的夹角 55 a1 0 5m h3 0 4m 55 则砂斗 上口宽a 2h3 tg55 nVO n超高h1取0 3m 则h3 b a1 tg55 2 nH h1 h2 h3 曝气设备 选SBQ I型水下曝气 机 1台 型号 SBQ I
14、4 叶轮直径 1240 mm 转速 1450r min 供氧量 3 5kg h 5 0kg h 电动机功率3 7kw 外形尺寸 700mm 50mm 658 mm 重量180kg 主要特点 充氧效率 高 建设投资省 运 转维修方便 气浮池 n气浮法是固液分离或液液分离的一种技术 它是 通过某种方法产生大量的微气泡 使废水中密度 接近与水的固体或液体污染物微粒粘附 形成密 度小于水的气浮体 在浮力的作用下 上浮至水 面形成浮渣 进行固液或液液分离 气浮法用于 从废水中去除比重小于1的悬浮物 油类和脂肪 并用与污泥的浓缩 n本设计采用加压溶气气浮法 空气在加压条件下 溶于水中 再使压力降至常压 把
15、溶解的过饱和 空气以微气泡的形式释放出来 气浮池计算 n 1 气浮池的有效水深取h 长为l 宽为b 2 接触区下端水流上升流速取为v1 上端水流 的上升速度为v2 水力停留时间为t 注 这里的各个数据都是经验数据 取固定值 h 2 5m l 11m b 11m v1 20mm s v2 8mm s t 15min 气浮设备 选用TS I型溶气释放器 规格8 m 溶气水支管接 口直径25mm 流量0 4 主要特点 释气完全 在0 15MPa以上即能释放 溶气量的99 左右 可在 较低的压力下工作 在 0 2MPa以上时即能取得 良好的净水效果 节约能 耗 释出的气泡微细 气 泡平均直径为20 4
16、0 气 泡密集 附着性能良好 SBR反应池 优点 SBR法具有比其他好氧处 理法效果好 占地面积小 投资 省的特点 因而选用SBR法 nSBR工艺特点 n 1 工程简单 造价低 n 2 时间上有理想推流式反应器的特性 n 3 运行方式灵活 脱N除P效果好 n 4 良好的污泥沉降性能 n 5 对进水水质水量波动适应性好 n 6 易于维护管理 工艺操作过程 n 进水期 回流污泥吸附 氧化作用 n 反应期 厌氧 缺氧 好氧的交替 n 沉淀期 沉降时间短 效率高 n 排水期 排出污泥占总污泥的30 n 闲置期 微生物恢复活性 反硝化进行脱 水 SBR反应池容积计算 设计处理流量Q 41 67 m3 h BOD COD 0 55 属高浓度易 生化有机废水 设SBR运行每一周期时间为12h 进水1 0h 反应 曝气 6 0 7 0h 取7h 沉淀3 0h 排水 0 5h 1 0h 取1h 周期数 n 24 12 2 SBR 处理污泥负荷设计为 Ns 0 4 kgBOD kgMLSS d 根据运行周期时间安排和自动控制特点 SBR反应池设置3个 1 污泥量计算 SBR反应池所需污泥 MLSS 3 6
