《制药废水处理课程设计汇总》由会员分享,可在线阅读,更多相关《制药废水处理课程设计汇总(14页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、湘潭大学综合工程设计说明书题 目: 株洲某厂3500t/d制药废水处理初步设计 学 院: 化工学院 专 业: 环境科学 学 号: 2011650113 姓 名: 汪 娟 指导教师: 汪形艳 时 间:2015.03.11 一、工程概况 1.1设计的背景资料: 株洲某制药废水厂日排水量约为3500m3 / d,小时排放废水波动为20%。废水主要污染物浓度(平均值):COD 1200 mg/L,BOD5500mg/L,SS1000mg/L,石油类15 mg/L,pH58。 COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)石油类(mg/L)进水量(m3/d)12005001000153500(+
2、/-20%)污水的特征: 中药生产的原材料主要为中药材,在生产中有时需使用一些媒质、溶剂或辅料,因此,有机物浓度高,水质成分比较复杂;废水中COD浓度高,有些浓渣水甚至更高;废水中SS浓度高,主要是动植物的碎片、微细颗粒及胶体;水量间歇排放,瞬时排放量较大;波动较大,色度较高;由于采用煮炼或熬制工艺,排放废水温度较高,带有颜色和中药气味。其气味人体嗅感比较明显,人体会有不适感觉。由于车间设备和容器清洗废水含表面活性洗涤剂等溶剂,极易在工艺处理过程中产生泡沫,造成周边环境污染。1.2设计排放指标 : 执行中药类制药工业水污染物排放标准(GB21906-2008)规定的一级标准的B标准。控制指标为
3、:pH6-9,COD 100 mg/L,BOD520mg/L,总氮20 mg/L。 pHCOD(mg/L)BOD(mg/L)总氮(mg/L)6-91002020 工程建设的基本条件:场址地势较高,无洪水淹没危险;工程地质良好,适于工程建设;场区地形平坦,面积足够;要求本着节约用地的原则合理使用。 1.3设计依据(1)中华人民共和国环境保护法和水污染防治法 (2)污水综合排放标准GB89781996 (3)给水排水工程结构设计规范(GBJ69-84)(4)中药制药废水排放标准 1.4设计原则(1) 必须确保污水厂处理后达到排放要求。 (2) 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。在设计中一定要遵
4、守现行的设计规范,保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。 (3) 污水处理厂设计必须符合经济的要求。(4) 污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠。 (5) 污水厂设计必须注意近远期的结合,设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。 (6) 污水厂设计必须考虑安全运行的条件。(7) 污水厂的设计在经济条件允许情况下,场内布局、构(建)筑物外观、环 境及卫生等可以适当注意美观和绿化。二、工艺选择 2.1水质特征 :COD浓度高,SS浓度较高,水质成分复杂 水量较小但间歇排放,冲击负荷较
5、高 。废水的可生化降解能力取决于BOD/COD的比值 BOD采用微生物来降解有机物,而降解率仅为14.478.6% COD采用的是强氧化剂,对大多数的有机物可以氧化到8595% 而此废水BOD/COD0.3,说明废水中有机物可生化降解。 2.2处理工艺: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。 五个处理程序:进水、反应、沉淀、出水、待机 。SBR法的优点 :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 ,
6、具有灵活性,运行费用低 。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。SBR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,扩散系数低。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。 缺点:对自动控制水平要求较高 ,自控系统必须质量好,运行可靠 。对操作人员技术水平要求较高 。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量。 工艺流程图三、设备选型及计算3.1中格栅: 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。 本工艺
7、流程首先采用中格栅,栅条间隙取20mm。 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 。3.2集水井和污水提升泵房: 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
8、量,则W=87606/1000=31.32 m3,有效水深取2m,则集水池面积为F=31.32/2=15.66 m2。 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: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12m6m,工作间占地面积8m3m。起重机选LSX型手动单梁悬挂起重机,起重量0.5t,起升高度2.5m12m,跨度6m。泵机选型: 采用IF型离心耐蚀泵,考虑设计提升高度,设
9、计流量Q最大值。 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0.56kw,电动机型号Y802-4,功率0.75kw,效率=60% 。3.3细格栅: 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 。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:
10、为适应水质的变化,设置沉渣斗。沉渣斗倾角为45。3.4曝气沉沙池: 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、砾石和少量较重的有机物质。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。选SBQ-I型水下曝气机,1台。型号:SBQ-I/4,叶轮直径1240 mm,转速1450r/min,供氧量3.5kg/h5.0kg/h,电动机功率3.7kw,外形尺寸700mm50mm658mm,重量180kg。主要特点:充氧效率高、建设投资省、运转
11、维修方便 。3.5气浮池: 通过空气在加压条件下溶于水中,再使压力降至常压,把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来,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。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20-40
12、 ,气泡密集,附着性能良好 。 四、SBR反应池及计算:4.1工艺操作过程: 进水期: 回流污泥吸附、氧化作用 反应期: 厌氧缺氧好氧的交替 沉淀期: 沉降时间短,效率高 排水期: 排出污泥占总污泥的30% 闲置期: 微生物恢复活性,反硝化进行脱水4.2SBR反应池容积计算: 设计处理流量Q=3500(m3/d),BOD/COD=0.42 属高浓度易生化有机废水设SBR运行每一周期时间为8h,进水1.0h,反应(曝气)取4h,沉淀2.0h,排水(0.5h1.0h)取1h。周期数:n=24/8= 23SBR 处理污泥负荷设计为 Ns=0.4 kgBOD/(kgMLSSd)运行周期时间安排和自动控
13、制特点,SBR反应池设置4个。SVi取90ml/g,f取0.75(1) SBR反应池所需污泥最大进水量Q=3500/0.8=4375 取4500 (2) SBR反应池容积 V =Vsi +V F+V b =(3)SBR反应池尺寸水深为5.0m,池深4.5m,长16m,宽8m,体积569.44.3排泥量及排泥系统 (1) SBR产泥量SBR生物代谢产泥量为= = 式中: a 微生物代谢增系数,kgVSS/kgBOD; b 微生物自身氧化率,l/d 根据污泥性质,参考类似经验数据,设a=0.70,b=0.05,则有:假定排泥含水率为P=99%,则排泥量为: 取1284.4需氧量及曝气系统设计计算(
14、1)需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为O2= 式中:a微生物代谢有机物需氧率,kg/kg b微生物自氧需氧率,l/dSr去除的BOD5(kg/m3)经查有关资料表,取a=0.50,b=0.190,需氧量为: =2106kg/d=87.75kg/h(2)供气量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器,敷设SBR反应池池底,淹没深度H=4.5m。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8%。查表知20,30时溶解氧饱和度分别为, 空气扩散器出口处的绝对压力Pb为: 空气离开反应池时,氧的百分比为:Ot= =19.6%反应池中溶解氧平均饱和度为:(按最不利温度条件计算)=7.63()=1.177.63=8.93(mg/) (411)水温20时曝气池中溶解氧平均饱和度为:=1.179.17=10.73(mg/L) (412)20时脱氧清水充氧量为: (413) 式中: 污水中杂质影响修正系数,取0.8(0.780.99) 污水含盐量影响修正系数,取0.9(0.90.97) Cj混合液溶解氧浓度,取c=4.0 最小为2 气压修正系数=1反