制藥廢水處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z.大學(xué)綜合工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：株洲*廠3500t/d制藥廢水處理初步設(shè)計(jì)學(xué)院： 化工學(xué)院 專業(yè)： 環(huán)境科學(xué) *：2011650113 *： 汪 娟 指導(dǎo)教師： 汪形艷時(shí) 間：2015.03.11 一、工程概況1.1設(shè)計(jì)的背景資料：株洲*制藥廢水廠日排水量約為3500m3 /d，小時(shí)排放廢水波動(dòng)為20%。廢水主要污染物濃度平均值：COD 1200 mg/L，BOD5500mg/L，SS1000mg/L，石油類15 mg/L，pH58。COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)石油類mg/L進(jìn)水量m3/d12005001000153500(+/-20%)污水的特征： 中藥生產(chǎn)的

2、原材料主要為中藥材，在生產(chǎn)中有時(shí)需使用一些媒質(zhì)、溶劑或輔料，因此，有機(jī)物濃度高，水質(zhì)成分比較復(fù)雜；廢水中COD濃度高，有些濃渣水甚至更高；廢水中SS濃度高，主要是動(dòng)植物的碎片、微細(xì)顆粒及膠體；水量間歇排放，瞬時(shí)排放量較大；波動(dòng)較大，色度較高；由于采用煮煉或熬制工藝，排放廢水溫度較高，帶有顏色和中藥氣味。其氣味人體嗅感比較明顯，人體會(huì)有不適感覺(jué)。由于車(chē)間設(shè)備和容器清洗廢水含外表活性洗滌劑等溶劑，極易在工藝處理過(guò)程中產(chǎn)生泡沫，造成周邊環(huán)境污染。1.2設(shè)計(jì)排放指標(biāo)： 執(zhí)行中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB21906-2008規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)?？刂浦笜?biāo)為：pH6-9，COD 100 mg/L，B

3、OD520mg/L，總氮20 mg/L。pHCODmg/LBOD(mg/L)總氮(mg/L)6-91002020工程建立的根本條件：場(chǎng)址地勢(shì)較高，無(wú)洪水淹沒(méi)危險(xiǎn)；工程地質(zhì)良好，適于工程建立；場(chǎng)區(qū)地形平坦，面積足夠；要求本著節(jié)約用地的原則合理使用。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)1中華人民國(guó)環(huán)境保護(hù)法和水污染防治法2污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB897819963給水排水工程構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)GBJ69-844中藥制藥廢水排放標(biāo)準(zhǔn)1.4設(shè)計(jì)原則1必須確保污水廠處理后到達(dá)排放要求。2污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)，保證必要的平安系數(shù)。對(duì)新工藝、新技術(shù)、新構(gòu)造和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。3污水處

4、理廠設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。4污水廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保平安可靠。5污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為今后開(kāi)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。6污水廠設(shè)計(jì)必須考慮平安運(yùn)行的條件。7污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場(chǎng)布局、構(gòu)建筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。二、工藝選擇 2.1水質(zhì)特征 ：COD濃度高，SS濃度較高，水質(zhì)成分復(fù)雜 水量較小但間歇排放，沖擊負(fù)荷較高 。廢水的可生化降解能力取決于BOD/COD的比值 BOD采用微生物來(lái)降解有機(jī)物，而降解率僅為14.478.6% COD采用的是強(qiáng)氧化劑，對(duì)大

5、多數(shù)的有機(jī)物可以氧化到8595% 而此廢水BOD/COD0.3，說(shuō)明廢水中有機(jī)物可生化降解。 2.2處理工藝：序批式活性污泥法SBR 工作過(guò)程 :一個(gè)周期把污水參加反響器中，并在反響器充滿水后開(kāi)場(chǎng)曝氣，污水中的有機(jī)物通過(guò)生物降解到達(dá)排放要求后停頓曝氣，沉淀一定時(shí)間將上清液排出，如此反復(fù)循環(huán)。 五個(gè)處理程序:進(jìn)水、反響、沉淀、出水、待機(jī) 。SBR法的優(yōu)點(diǎn) ：以一個(gè)反響池取代了傳統(tǒng)方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池 。整體構(gòu)造緊湊簡(jiǎn)單 ，具有靈活性，運(yùn)行費(fèi)用低 。可最大限度地承受頂峰流量、頂峰BOD濃度及有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響。SBR在固液別離時(shí)水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象

6、，同時(shí)，在沉淀階段整個(gè)SBR反響池容積都用于固液別離，擴(kuò)散系數(shù)低。系統(tǒng)通過(guò)好氧/厭氧交替運(yùn)行，能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)到達(dá)較好的脫氮除磷效果。 缺點(diǎn)：對(duì)自動(dòng)控制水平要求較高 ，自控系統(tǒng)必須質(zhì)量好，運(yùn)行可靠 。對(duì)操作人員技術(shù)水平要求較高 。間歇周期運(yùn)行帶來(lái)曝氣、攪拌、排水、排泥等設(shè)備利用律較低，增大了設(shè)備投資和裝機(jī)容量。 工藝流程圖三、設(shè)備選型及計(jì)算3.1中格柵： 一般斜置在進(jìn)水泵站之前，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，截去廢水中較大的懸浮物和漂浮物。 本工藝流程首先采用中格柵，柵條間隙取20mm。 選HG-800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率0.55kw，柵條間距為10-50 mm。隔單柵傾斜角度為：60

7、 -70 。該格柵構(gòu)造緊湊、體積小、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)方便，可實(shí)行手動(dòng)連續(xù)運(yùn)行、自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，對(duì)工作時(shí)間和停車(chē)時(shí)間等運(yùn)行周期可自動(dòng)調(diào)節(jié)，具有緊急停車(chē)和過(guò)載保護(hù)裝置 。3.2集水井和污水提升泵房： 本工藝采用自灌式污水提升泵站，與集水井合建，集水池容積不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵5min的出水量，如水泵機(jī)組為自動(dòng)控制時(shí)，每小時(shí)啟動(dòng)水泵不得超過(guò)6次?？紤]用3臺(tái)水泵2用1備，每臺(tái)水泵的容量為174/2=87 L。集水井容積采用相當(dāng)于一臺(tái)水泵6min的容量，則W=87606/1000=31.32 m3，有效水深取2m，則集水池面積為F=31.32/2=15.66 m2。 采用SBR工藝，污水處理系統(tǒng)比較簡(jiǎn)

8、單，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池，然后自流到SBR池。曝氣沉砂池、SBR池的相對(duì)于地面的高度分別為5m、5.5m。 提升泵房：泵房設(shè)有維修間，機(jī)電室，操作室。泵，電機(jī)等在室安裝，電控柜、顯示器在操作室安裝。提升泵房占地面積為12m6m，工作間占地面積8m3m。起重機(jī)選LS*型手動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)，起重量0.5t，起升高度2.5m12m，跨度6m。泵機(jī)選型： 采用IF型離心耐蝕泵，考慮設(shè)計(jì)提升高度，設(shè)計(jì)流量Q最大值。 采用65-50-160型離心耐蝕泵1臺(tái)。該泵流量為12.5m3/h，揚(yáng)程8m，轉(zhuǎn)速1450 r/min，軸功率0.56kw，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y802

9、-4，功率0.75kw，效率=60% 。3.3細(xì)格柵： 在沉砂池前設(shè)置細(xì)格柵主要作用是減少浮渣，防止污水中含大量雜物堵塞管道，為污水處理廠提供良好的運(yùn)行條件 。選HG-800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率0.55kw，柵條間距為10-50mm。隔單柵傾斜角度為：60 70 。該格柵構(gòu)造緊湊、體積小、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)方便，可實(shí)行手動(dòng)連續(xù)運(yùn)行、自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，對(duì)工作時(shí)間和停車(chē)時(shí)間等運(yùn)行周期可自動(dòng)調(diào)節(jié)，具有緊急停車(chē)和過(guò)載保護(hù)裝置。調(diào)節(jié)池：為適應(yīng)水質(zhì)的變化，設(shè)置沉渣斗。沉渣斗傾角為45。3.4曝氣沉沙池： 沉砂池功能是利用物理原理去除污水中比重較大的無(wú)機(jī)顆粒，主要包括無(wú)機(jī)性的砂粒、礫石和少量較重的

10、有機(jī)物質(zhì)。污水經(jīng)污水泵提升后進(jìn)入曝氣沉砂池，共兩座，一用一備。沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由砂泵自斗底抽送到砂水別離器，砂水別離器通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入汽車(chē)外運(yùn)。選SBQ-I型水下曝氣機(jī)，1臺(tái)。型號(hào)：SBQ-I/4，葉輪直徑1240 mm，轉(zhuǎn)速1450r/min，供氧量3.5kg/h5.0kg/h，電動(dòng)機(jī)功率3.7kw，外形尺寸700mm50mm658mm，重量180kg。主要特點(diǎn)：充氧效率高、建立投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)維修方便 。3.5氣浮池： 通過(guò)空氣在加壓條件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過(guò)飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來(lái)，產(chǎn)生大量的微氣泡，使廢水中密度接近與水的固

11、體或液體污染物微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體。在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，進(jìn)展固液或液液別離。氣浮法用于從廢水中去除比重小于1的懸浮物、油類和脂肪，并用與污泥的濃縮。選用TS-I型溶氣釋放器，規(guī)格8 m，溶氣水支管接口直徑25mm，流量0.4 。主要特點(diǎn)：釋氣完全，在0.15MPa以上即能釋放溶氣量的99%左右，可在較低的壓力下工作，在0.2MPa以上時(shí)即能取得良好的凈水效果，節(jié)約能耗，釋出的氣泡微細(xì)，氣泡平均直徑為20-40 ，氣泡密集，附著性能良好 。 四、SBR反響池及計(jì)算：4.1工藝操作過(guò)程： 進(jìn)水期： 回流污泥吸附、氧化作用 反響期： 厭氧缺氧好氧的交替 沉淀期： 沉降時(shí)間

12、短，效率高 排水期： 排出污泥占總污泥的30% 閑置期： 微生物恢復(fù)活性，反硝化進(jìn)展脫水4.2SBR反響池容積計(jì)算： 設(shè)計(jì)處理流量Q=3500(m3/d)，BOD/COD=0.42 屬高濃度易生化有機(jī)廢水設(shè)SBR運(yùn)行每一周期時(shí)間為8h，進(jìn)水1.0h，反響(曝氣)取4h，沉淀2.0h，排水0.5h1.0h取1h。周期數(shù):n=24/8= 23SBR 處理污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)為 Ns=0.4 kgBOD/(kgMLSSd)運(yùn)行周期時(shí)間安排和自動(dòng)控制特點(diǎn)，SBR反響池設(shè)置4個(gè)。SVi取90ml/g,f取0.75SBR反響池所需污泥最大進(jìn)水量Q=3500/0.8=4375 取4500SBR反響池容積 V =Vs

13、i +V F+V b =3SBR反響池尺寸水深為5.0m，池深4.5m，長(zhǎng)16m,寬8m,體積569.44.3排泥量及排泥系統(tǒng) (1) SBR產(chǎn)泥量SBR生物代產(chǎn)泥量為= = 式中: a 微生物代增系數(shù)，kgVSS/kgBOD; b 微生物自身氧化率，l/d 根據(jù)污泥性質(zhì)，參考類似經(jīng)歷數(shù)據(jù)，設(shè)a=0.70，b=0.05,則有：假定排泥含水率為P=99%，則排泥量為： 取1284.4需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1需氧量計(jì)算SBR反響池需氧量O2計(jì)算式為O2=式中：a微生物代有機(jī)物需氧率，kg/kgb微生物自氧需氧率，l/dSr去除的BOD5(kg/m3)經(jīng)查有關(guān)資料表，取a=0.50，b=0.190

14、,需氧量為： =2106kg/d=87.75kg/h2供氣量計(jì)算設(shè)計(jì)采用塑料S*-1型空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)SBR反響池池底，淹沒(méi)深度H=4.5m。S*-1型空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率為EA=8%。查表知20，30時(shí)溶解氧飽和度分別為， 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力Pb為：空氣離開(kāi)反響池時(shí)，氧的百分比為：Ot=19.6%反響池中溶解氧平均飽和度為：按最不利溫度條件計(jì)算=7.63()=1.177.63=8.93(mg/) 411水溫20時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為：=1.179.17=10.73(mg/L) 41220時(shí)脫氧清水充氧量為： 413式中： 污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取0.8(0.780.99)污

15、水含鹽量影響修正系數(shù)，取0.9(0.90.97)Cj混合液溶解氧濃度，取c=4.0 最小為2氣壓修正系數(shù)=1反響池中溶解氧在最大流量時(shí)不低于2.0mg/L,即取Cj=2.0，計(jì)算得：=121.1(kgO2/h)SBR反響池供氣量Gs為:(m3空氣/m3污水) 去除每千克BOD5的供氣量為:去除每千克BOD5的供氧量為:其他局部：集泥井、 污泥濃縮池、 污泥貯柜、 污泥脫水機(jī)房、 污泥棚略。五、污水處理廠的總平面布置5.1布置原則：可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚(yáng)程。協(xié)調(diào)好站區(qū)平面布置與單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水屢次提升。注意污水

16、流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度。協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計(jì)與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利于檢修排空。5.2布置圖 平面布置圖 高程圖六、工程效益6.1工程的環(huán)境效益 污水處理廠的建立是一項(xiàng)改善生態(tài)環(huán)境、保障人民身體安康、造福社會(huì)的重要工程 ，主要工程效益就是環(huán)境效益。 我國(guó)環(huán)境保護(hù)已成為一項(xiàng)根本國(guó)策，受到全社會(huì)的關(guān)注和重視。污水處理工程是環(huán)境保護(hù)的重要措施之一，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)開(kāi)展、改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境、吸引外資是極其重要的。該污水處理廠的建成，將會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境帶來(lái)非常積極的影響，降低了該生物制藥廠周?chē)欢娣e河流的污染程度，改善了周?chē)髿猸h(huán)境，也減少了固體廢物的排放量，改善了周?chē)藗兊纳瞽h(huán)境。

17、 廢水處理設(shè)備投產(chǎn)后，處理廢水已到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，有利于保護(hù)環(huán)境。6.2工程的社會(huì)效益 1污水處理廠的建成將對(duì)提高城市根底建立水平，改善和提高環(huán)境質(zhì)量水平，美化城市起到重要作用。 2處理廠投產(chǎn)后，不僅解決了污染問(wèn)題，更有利地保護(hù)了自然環(huán)境，同時(shí)安排就業(yè)，社會(huì)效益也十分顯著。 3經(jīng)本工藝處理后的出水，已經(jīng)完全符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排放到附近河流。6.3工程的經(jīng)濟(jì)效益 污水處理廠作為城市根底建立的重要組成局部，本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益。其效益主要表達(dá)在環(huán)境效益和社會(huì)效益上。污水處理廠建立通過(guò)改善環(huán)境，提高環(huán)境質(zhì)量水平，改善水質(zhì)，防止和減輕污水排放對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展所造成的經(jīng)濟(jì)損失等方面所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。具體表達(dá)在：有利于改善投資環(huán)境、吸引外資、開(kāi)展城市經(jīng)濟(jì)增加農(nóng)漁業(yè)的產(chǎn)量，提高農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。 結(jié)論 通過(guò)對(duì)生物制藥廠污水處理廠各個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)得出，經(jīng)過(guò)處理后，出水中的污染物含量均符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排放。通過(guò)上面的生化處理可使河流的污染大大降低，