制药废水处理 课程设计

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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