制药废水处理课程设计汇总

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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：13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土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(+/-20%)污水的特征：中药生产的原材料主要为中药材,在

2、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：pH6-9, COD 100 m

3、g/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。在设计中一定要遵守现行的设计 规范，保证必要的安

4、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，冲击负荷较高。废水的可生化降解能力

5、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 ，具有灵活性，运行费用低

6、 。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。本工艺流程首先采用

7、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的容量

8、，则 W=87X60X6/1000=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12mX6m，工作间占地面积 8mX3m。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

9、，考虑设计提升高度，设计流量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n =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：6070。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

10、紧急停车和过载保护装置。 调节池：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700mmX 50mmX 658mm,

11、重量180kg。主要特点：充氧效率高、建设投资省、运转维修方便。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

12、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 ，气泡密集，附着性能良好 。四、SBR反应池及计算:瓷朮 4范it解 iif4.1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l.Oh,反应(曝气)取4h,沉淀2.0h,排水(0.5h l.Oh) 取 lh。周期数:n=24

13、/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 4500q x SrMLSS =x SVi x Vs0.75 x Nsx1.2x90=777.6m3“4500 x (500 - 20) x 10-6Vs =0.75 x 0.42)SBR 反应池容积V =Vsi +V F+V b= 569.4m34500x 8 777.6+ 4 x 2443)SBR 反应池尺寸 水深为 5.0m,池深 4.5m，长

14、 16m,宽 8m,体积 V = 4.5 x 16 x 8 = 576m3 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Ax = a - Q - S - b - X - V = a - Q - S - b -(a - bN )Q - S rr rNsrs=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a0.70, b0.05，则有:AX = (0.70 - 05) x 4500 x 480 x 10-3 = 1242kg / d0.4假定排泥含水率为P-99%，则排泥量为：AX1242Q

15、s =-= 124.2m 3/d取 128103 x (1 - 0.99)103 x 0.014.4需氧量及曝气系统设计计算(1)需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为O2 a Q - S + b - - - V a Q - S + b (Q - S . N )rrr s式中：a微生物代谢有机物需氧率，kg/kgb微生物自氧需氧率，1/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:=0.50 x 4500 x 480 x 10-3 +2.19 x 4500 x 480 x 10-30.4=2106kg/d=87.75kg/h2)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， SX-1型空气扩散器的氧转移效率为Ea=8%。查表知20C, 30C时溶解氧饱和度分别为C= 9.17mg/L,s(20)空气扩散器出口处的绝对压力Pb为：淹