某制藥廠高濃度廢水處理站畢業(yè)設(shè)計說明書

目錄1概述……………………11.1設(shè)計任務(wù)…………………11.2設(shè)計依據(jù)…………………11.3設(shè)計原則……………………11.4設(shè)計規(guī)?！?1.5排放標(biāo)準(zhǔn)…………32廢水處理工藝路線…………42.1各工段排水的主要成分分析……………………42.2幾種主要成分的物化性質(zhì)……………………42.3廢水的可生化降解性分析……………………62.4幾種主要成分的回收措施……………………72.5特高濃度有機(jī)物的焚燒處理………………92.6車間綜合廢水的治理工藝……………………102.7廢水工藝流程說明………………113工程設(shè)計……………………143.1附屬構(gòu)筑物………………143.2設(shè)計規(guī)模的確定…………143.3主體工藝構(gòu)筑物的設(shè)計與計算…………15格柵………………………15調(diào)節(jié)池……………………16UASB反應(yīng)器……………17好氧反應(yīng)器的設(shè)計與計算……………22二沉池的設(shè)計…………26深度處理系統(tǒng)的設(shè)計…………………29集泥井的設(shè)計…………29污泥濃縮池的設(shè)計計算………………294工程平面布置和高程布置…………………314.1污水處理站平面布置……………………314.2高程布置…………………31致謝………………32參考文獻(xiàn)…………33附件摘要人們的日常生活離不開水,但水資源的缺乏已經(jīng)成為普遍的社會問題,它不僅對社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有了制約,而且給人類的生存也帶來了威脅。加之水污染日趨嚴(yán)重，雖然有了一套切實(shí)可行的處理工藝，但這種以先污染后治理為代價的觀念必將后患無群。在中國，水污染是主要的環(huán)境問題，而工業(yè)廢水則是水污染的一個重要來源，工業(yè)廢水的基本特征是：有機(jī)物含量高，有的還含有重金屬、有毒物質(zhì)和可生化很低的有機(jī)物。這就對水處理工藝提出了更高的要求。本文通過對化學(xué)制藥廠所排放的工業(yè)廢水的處理，來說明生物法——A/O工藝對處理小水量工業(yè)廢水的可行性。尤其是在厭氧段利用UASB工藝，使得處理效果更有保障。A/O工藝是指厭氧-好氧的生物處理工藝。在厭氧段采用的是UASB厭氧反應(yīng)器，而好氧段采用的是傳統(tǒng)的曝氣池工藝。為保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，其后還有深度處理單元——臭氧發(fā)生器。關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；UASB；有機(jī)物；A/O；厭氧；好氧；AbstractWaterisindispensabletothedailylife,butthelackofwaterhasbecomeawidespreadsocialproblem.Itisnotonlyforeconomicdevelopmentwithsocialconstraints,butalsobringathreattothesurvivalofmankind.Intheincreasinglyseriouswaterpollution,althoughtherehasbeenaviableprocessingtechniques,thetreatmentwhichbetakenafterpollutionwillbeconsequencesforpeople.InChina,waterpollutionisamajorenvironmentalproblem,andwastewaterfromindustryisanimportantsourceofwaterpollution,Industrialeffluentsarethebasiccharacteristics:Highorganicmattercontentwhichalsocontainsheavymetals,toxicsubstances.Ithassethigherrequirementstowatertreatmentprocess.ThethesisillustratedthefeasibilityofbiologicalprocessesFranceA/Osmallquantityofindustrialwastewatertreatmentfromchemicalplantemissionsinindustrialwastewatertreatment.EspeciallyintheuseofanaerobicUASBtechnology,makingtreatmentmoreeffectiveprotection.A/Oprocessesreferstothedegradationofbiologicaltreatmentprocessesanaerobic-aerobic.InanaerobicrespirationweusetheUASBreactorwhichtakestraditionalcrafts.Thereisalsodepthprocessingunits--ozonegeneratorinordertoensurethestabilityofthewastewater.Keywords：industrialwastewaterUASBorganicA/Oanaerobicaerobic1概述1.1設(shè)計任務(wù)(1)確定污水處理程度和處理廠工藝流程，對構(gòu)筑物進(jìn)行選擇與計算。(2)選擇污水處理廠廠址。(3)進(jìn)行平面布置和高程布置。(4)按設(shè)計要求，畫出指定構(gòu)筑物的工藝的設(shè)計圖，包括平面圖，縱剖面圖和橫剖面圖。(5)寫出設(shè)計說明書。1.2設(shè)計依據(jù)(1)項目名稱輔酶Q10、辛伐他汀、齊多夫定、環(huán)丙沙星、阿奇酶素等新藥項目(2)項目背景齊多夫定最早于1964年合成，1987年3月齊多夫定是世界上第一個獲得美國食品與藥物管理署（FDA）批準(zhǔn)生產(chǎn)的抗艾滋病藥品，商品名立妥威，在20世紀(jì)已有近百個國家臨床使用。當(dāng)前，齊多夫定實(shí)際上成了一個標(biāo)準(zhǔn)藥物，任何新品的開發(fā)是否被學(xué)術(shù)界和臨床認(rèn)可都將以它為參照。至今累計銷售收入已達(dá)40億美元，2003年立妥威市場為0.45億英鎊，折算為0.74億美元。辛伐他汀(旨泰)1991年在美國上市，1997年引入中國，本品為3-羥基-3-甲基-戊二酰-輔酶A（HMG-CoA）還原酶的抑制劑，抑制內(nèi)源性膽固醇的合成，為降血脂藥，它是在世界上應(yīng)用最為廣泛的調(diào)脂藥物之一，本品具有顯著的降低膽固醇、升高高密度脂蛋白及降低甘油三酯的作用，降脂效果是普伐他汀和洛伐他汀的兩倍，主要用于高膽固醇血癥，冠心病、冠心病二級預(yù)防，可減少冠心病、心肌梗塞的危險性，減少心肌血管再通手術(shù)；延緩動脈粥樣硬化的進(jìn)展。輔酶Q10。輔酶Q10又名“泛醌”，是一種存在于多種生物體內(nèi)的脂溶性天然維生素類物質(zhì)。輔酶Q10是細(xì)胞自身產(chǎn)生的天然抗氧化劑，能提高有機(jī)體的免疫力。近年來的研究表明，輔酶Q10有抗腫瘤作用，臨床對于晚期轉(zhuǎn)移性癌癥有一定療效，在預(yù)防冠心病，緩解牙周炎，治療十二指腸潰瘍及胃潰瘍，增強(qiáng)人體免疫力功能以及緩解心絞痛方面有顯著效果。環(huán)丙沙星是第三代氟喹諾酮類抗菌藥，因其抗菌譜廣、殺菌作用強(qiáng)、起效迅速而廣泛應(yīng)用于臨床。阿奇霉素是紅霉素結(jié)構(gòu)經(jīng)修飾后得到的一種大環(huán)內(nèi)酯類廣譜抗生素，比紅霉素具有更廣泛的抗菌譜，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，如流感嗜血桿菌、卡他布蘭漢菌、軍團(tuán)桿菌以及沙眼衣原體、肺炎支原體等均有良好的抗菌作用。紅霉素與阿奇霉素的副作用主要以消化系統(tǒng)反應(yīng)（如惡心、嘔吐、上腹不適等）及皮疹為主。(3)廢水排放情況該項目有五個生產(chǎn)品種，每種產(chǎn)品又有幾步合成工序。廢水排放情況見表1。1.3設(shè)計原則清污分流、污污分流，先根據(jù)各車間排水的性質(zhì)分類處理，然后再綜合處理；采用物理的、化學(xué)的和生物的等多種技術(shù)措施進(jìn)行處理?；瘜W(xué)措施為生物處理創(chuàng)造條件，以生物處理為主體，以深度處理為保證。確保污水處理站出水要低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；工藝流程合理、簡潔，設(shè)備布置緊湊，投資和運(yùn)行費(fèi)用盡可能低；操作管理方便，并盡可能提高自控水平。表1廢水成分及排放量統(tǒng)計產(chǎn)品產(chǎn)量(T/月)反應(yīng)過程排放量(m3/月)成分與濃度辛伐他汀第二步90含二甲基甲酰胺55%，pH6-77第三步75含四氫呋喃10%%，乙醚2%，碘1%，pH8-99第四、五步40含甲醇1%，乙酸酸乙脂8%，pH3-44第六步50含乙酸3%，pHH6-7水循環(huán)泵150含甲酸1%，乙酸酸乙脂1.55%，乙醚0.44%，四氫呋呋喃0.5%%齊多夫定氧橋物10含甲醇約15%，9含吡啶約10-115%，pH12疊氮化20含二甲基甲酰胺55-7%，pH2-33脫保護(hù)10含甲醇約10%3含乙酸乙脂約300%輔酶第一步20含氯化鈉10%，磷磷酸1.3%%第二步50含氯化鈉3.8%%第三步20含堿10%，氯化化銨30%第四步25含氯化鈉5%，異異丙醇28%%，三氯化鐵鐵5.6%環(huán)丙沙星第一步900含鹽酸10%第二步600含異戊醇3%第三步300含六水哌嗪1%第四步300含甲苯1%第五步300含甲醇2%第六步150含硫酸二甲酯0..5%阿奇霉素第一步550含甲醇2-5%第二步270含二氯甲烷、甲苯苯小于1%第三步160含甲醇2%第四步180含丙酮2%合計63.642821.4設(shè)計規(guī)模(1)高濃度有機(jī)廢水水量五種產(chǎn)品月排放約4282m3高濃度有機(jī)廢水，日均排放約143m3。設(shè)計水量按廠方提供水量的1.2倍考慮。即日排放171m3。高濃度有機(jī)廢水的COD濃度值由幾萬至幾十萬mg/l。(2)低濃度廢水生產(chǎn)工藝還會產(chǎn)生大量的沖洗廢水、污冷凝水、生活污水等。(3)設(shè)計水質(zhì)由于該污水中幾種成分需要回收后才能較好的處理，所以，在該設(shè)計中廢水處理站進(jìn)水的綜合設(shè)計水量和水質(zhì)按以下值設(shè)計：水量：1200m3/d，CODCr≤5000mg/l，1000mg/l，SS≤300mg/l1.5排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978－1996)表4的要求，主要指標(biāo)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)：CODcr300mg/lBOD530mg/lSS150mg/l硫化物1.0mg/l磷酸鹽（以P記）1.0mg/l2廢水處理工藝路線2.1各工段排水的主要成分分析從表1可以看出，辛伐他汀、齊多夫定和輔酶三個車間的生產(chǎn)工段以高濃度有機(jī)物為主，濃度從1%到30%，這些高濃度的有機(jī)廢液其COD的含量平均高達(dá)24萬mg/l以上，并且，其中有些物質(zhì)的可生化性很低，屬于難生化降解的物質(zhì)。對這些污染物質(zhì)宜先化學(xué)氧化然后再進(jìn)入生物處理設(shè)施；對于這三種產(chǎn)品的廢水，其中幾種成分的濃度很高（見圖1至圖3），如果在生產(chǎn)車間的單元操作中能夠?qū)⒃摬襟E的廢水單獨(dú)收集的話，應(yīng)該先回收其主要成分后再合并處理，這些能夠回收的成分有甲醇、異丙醇、乙酸乙脂、四氫呋喃、二甲基甲酰胺和氨?；厥詹僮鞑粌H可以回收產(chǎn)品，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且，是降低COD和BOD5的有效手段。另外，在輔酶車間排放的水中，氯化銨的含量竟高達(dá)30%，也應(yīng)該先回收氨，然后才能進(jìn)入污水處理站，因?yàn)榘钡乾F(xiàn)在嚴(yán)格控制的污染物質(zhì)之一，是造成水體富營養(yǎng)化的主要因素之一。環(huán)丙沙星和阿奇酶素的生產(chǎn)廢水中主要成分的濃度較低，不具回收價值，以處理為主。2.2幾種主要成分的物化性質(zhì)四氫呋喃:用作溶劑、有機(jī)合成的原料，無色透明液體，易燃。有乙醚氣味。有毒，有麻醉作用。在空氣中能生成爆炸性過氧化物。與水、醇、酮、苯、酯、醚、烴類混溶。相對密度0.985（4oC）。沸點(diǎn)67oC。凝固點(diǎn)-108oC。閃點(diǎn)-17oC（開杯）。折射率nD(20oC)1.4050，自燃點(diǎn)610oC。二甲基甲酰胺（DMF）:無色、淡胺味的液體，分子量73.10。相對密度0.9445(25oC)。熔點(diǎn)-61oC。沸點(diǎn)152.8oC。閃點(diǎn)57.78oC。蒸氣密度2.51。蒸氣壓0.49kpa(3.7mmHg25oC)。自燃點(diǎn)445℃。蒸氣與空氣混合物爆炸極限2.2～15.2%。與水和通常有機(jī)溶劑混溶。遇明火、高熱可引起燃燒爆炸。能與濃硫酸、發(fā)煙硝酸劇烈反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸。在工作崗位可因接觸DMF蒸汽而中毒。急性中毒發(fā)生原因多數(shù)由于生產(chǎn)故障，設(shè)備漏裂，或在檢修設(shè)備時，未采取有效的防護(hù)措施，大量接觸毒物所致，中毒常是吸入和皮膚吸收并存,且以皮膚吸收為主。甲醇:純甲醇為無色透明略帶乙醇?xì)馕兜囊讚]發(fā)液體，沸點(diǎn)65oC，熔點(diǎn)-97.8oC，和水相對密度0.7915(20/4oC)，甲醇能和水以任意比例相溶，但不形成共沸物，能和多數(shù)常用的有機(jī)溶劑（乙醇、乙醚、丙酮、苯等）混溶，并形成恒沸點(diǎn)混合物。甲醇能和一些鹽如CaCl2、MgCl2等形成結(jié)晶化合物，稱為結(jié)晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH，和鹽的結(jié)晶水合物類似，甲醇蒸氣能和空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限6.0～36.5％（體積）。甲醇燃燒時無煙，火焰呈藍(lán)色。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性質(zhì)，連有羥基的碳原子上的三個氫原子均可被一一氧化，或脫氫生成甲醛，再氧化成甲酸，甲酸氧化的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。主要經(jīng)呼吸道和胃腸道吸收，皮膚也可部分吸收。乙酸乙脂（醋酸乙脂）:無色透明易揮發(fā)的液體，有果香味，能與水、醚、丙酮和三氯甲烷相混溶。吡啶:含有一個氮雜原子的六元雜環(huán)化合物。無色可燃液體，具有特殊臭味。熔點(diǎn)－42oC

，沸點(diǎn)115.5oC，密度

0.9819

克／厘米（20oC）。溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和苯等。與水形成共沸混合物，沸點(diǎn)

92～93oC。工業(yè)上利用這個性質(zhì)來純化吡啶。異丙醇:異丙醇是無色透明可燃性液體，有與乙醇、丙酮混合物相似的氣味。比重0.7851、熔點(diǎn)-88oC、沸點(diǎn)82.5oC。異丙醇能溶于水、醇、醚、氯仿。蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限3.8～10.2%(體積)?？捎糜诜纼鰟⒖旄捎偷?，更可作樹脂、香精油等溶劑，在許多情況下可代替乙醇使用。也可用作涂料，松香水，混合脂等方面；無色透明；純天然產(chǎn)品。2.3廢水的可生化降解性分析生物法是有機(jī)廢水處理中廣泛應(yīng)用的有效的方法之一。BOD5和CODCr是廢水生物處理過程中常用的兩個水質(zhì)指標(biāo)，用BOD5/CODCr值評價廢水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡易的方法。在一般情況下，BOD5/CODCr值越大說明廢水的可生物處理性越好。綜合國內(nèi)外的研究結(jié)果，表2中所列數(shù)據(jù)可用來評價廢水的可生化性。難生化降解的有機(jī)廢水，可以采用化學(xué)的預(yù)處理方法來改善其可生化性，然后再用生物的方法作進(jìn)一步處理。表2BOD5/CODCr值與可生化性的關(guān)系BOD5/COODCr>0.450.30—00.450.20—00.30<0.20可生化的程度可生化性好較好較難不宜表3主要有機(jī)化合物可生物降解性的評定物質(zhì)名稱COD/（mg//mg)BOD5/(mgg/mg)BOD5/CODD可生物降解性甲苯1.870.190.1經(jīng)馴化可降解異戊醇2.731.50.55可降解甲醇1.50.770.52可降解異丙醇7長期馴化可降解甲醛1.070.680.63可降解丙酮2可降解甲酸0.350.190.54可降解乙酸1.070.770.72可降解乙酸乙酯2.20.520.24經(jīng)馴化可降解乙醚2.590.86可降解二氯甲烷0.38不能降解二甲基甲酰胺1.540.020.01不能降解吡啶3.130.060.02經(jīng)馴化可降解四氫呋喃的生物降解性：在醫(yī)藥及化工生產(chǎn)廢水中，四氫呋喃的生物降解性很差。研究表明，厭氧單基質(zhì)條件下，四氫呋喃對厭氧消化還會產(chǎn)生輕微的抑制作用，濃度達(dá)到200mg/l時，厭氧微生物受到明顯抑制，產(chǎn)氣量急劇減少。但其對好氧微生物無抑制，并且，四氫呋喃具有強(qiáng)的揮發(fā)性，曝氣吹脫會導(dǎo)致大量四氫呋喃向氣相轉(zhuǎn)移。2.4幾種主要成分的回收措施甲醇甲醇廢水通?？梢圆捎梅贌?、厭氧、好氧生化法處理，但是對高濃度的甲醇廢水處理難度較大，投資費(fèi)用高。采用精餾法對該廢水進(jìn)行精餾預(yù)處理，使廢水中甲醇從塔頂餾出后被收集起來，塔底排出的低濃度廢水進(jìn)入污水處理站與其它廢水一并處理，可以大大降低后續(xù)工藝的處理負(fù)荷。已有的工程實(shí)踐證明，精餾法預(yù)處理該廢水是切實(shí)可行的，具有處理效率高且操作運(yùn)行穩(wěn)定。圖4是精餾的工藝流程。表4是某資料中在某種條件下關(guān)于高濃度甲醇廢水的處理方法的對比，僅供參考。表4三種甲醇處理方法對比處理方法設(shè)備投資（萬元）運(yùn)行費(fèi)用（元/天）操作管理精餾法20390不受廢水濃濃度影響焚燒法603480運(yùn)行管理嚴(yán)格生化法351080運(yùn)行效果易受進(jìn)水水負(fù)荷的影響響注：甲醇含量超過過60%可作原原料外賣。異丙醇異丙醇是一種能夠與水形成恒沸物的有機(jī)溶劑，恒沸溫度為80.3oC，恒沸組成含異丙醇87.3wt%。用普通蒸餾法可以獲得87.3wt%以下的異丙醇。通過加鹽的方法可以將5wt%左右的異丙醇回收為高濃度，而在該廠中以丙醇的濃度高達(dá)28%，因而，用蒸餾的方法回收以丙醇是經(jīng)濟(jì)可行的。圖5是異丙醇回收的工藝流程圖。吡啶吡啶的回收方法可以有兩種，一種是將含吡啶的廢水加過量的固堿（氫氧化鈉），游離出吡啶，靜置分層。分出的含水吡啶層進(jìn)行蒸餾，先蒸出吡啶—水共沸物，然后收集水分小于0.5%的吡啶，供生產(chǎn)上使用。該方法可以收集約60%左右的吡啶，堿消耗量大。第二種方法采用食鹽代替大部分堿進(jìn)行鹽析，氯仿萃取，然后共沸脫水，精餾分離。該法回收率可達(dá)90%以上。四氫呋喃(THF)該廠的廢液中四氫呋喃(THF)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為10%，甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1%,直接排放將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和較嚴(yán)重的環(huán)境污染?；厥湛煞謨刹竭M(jìn)行,第1步采用萃取精餾技術(shù)將THF從廢液中分離出來；第2步采用萃取精餾技術(shù)脫去第1步得到的餾出液中的水分,精制THF。常壓下甲醇的沸點(diǎn)(64.5oC)與THF的沸點(diǎn)(66.0oC)相差僅1.5oC,用簡單精餾法難以分離廢液中的甲醇和THF。甲醇分子極性大,在精餾過程中加入一種沸點(diǎn)較高、極性較大的溶劑,該溶劑分子與甲醇分子發(fā)生氫鍵締合,可提高甲醇與THF間的相對揮發(fā)度,使甲醇留在塔釜中。二甲基甲酰胺（DMF）DMF廢水的回收方法有：活性炭吸附-二氯甲烷再生法，適用于處理低含量的DMF廢水；對于高濃度DMF（近100g/L）廢水，目前有采用直接精餾的方法進(jìn)行處理，分離DMF與水，回收的DMF回用于生產(chǎn)。當(dāng)廢水中DMF質(zhì)量濃度較低，如小于50g/L，但該法能耗較高，回收成本將大幅度增加。該廠的含量在50-100g/l之間，適合用直接精餾的方法進(jìn)行回收。另外還可以采用萃取-活性炭吸附處理，用三氯甲烷萃取廢水中的DMF，萃取液經(jīng)精餾分離回收DMF和萃取劑。由于萃取劑的沸點(diǎn)低，蒸發(fā)潛熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水，因此，精餾過程的能耗及設(shè)備投資大大降低，全過程的總投資與老方法相當(dāng)，而成本能降低50%左右。氨回收在輔酶車間的第三步操作中排放的氯化銨的濃度高達(dá)30%，如果這些氯化銨排放的話將使排水中的氨氮濃度嚴(yán)重超標(biāo)。但是，從回收的角度來看，這樣高的濃度十分有利于回收操作。氨吹脫法又稱氨氣提法，是回收高濃度氨的有效方法，具有工藝簡單、易于操作、投資和運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。廢水在堿性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：NH4++OH-→NH3+H2O當(dāng)pH>7反應(yīng)便向右移動，當(dāng)pH>11時就只有NH3存在，20oC時的去除率為90%～95%。將廢水的pH值控制在10.5，經(jīng)二段吹脫后廢水中的NH4+濃度可下降95%以上，吹脫的含氨氣體用鹽酸溶液進(jìn)行二段循環(huán)吸收，反應(yīng)為：NH3+HCl→NH4Cl當(dāng)吸收液中NH4Cl濃度>10%，即可返回工藝使用或通過蒸發(fā)結(jié)晶制成NH4Cl固體外銷。經(jīng)吸收后的氣體再用風(fēng)機(jī)送到吹脫塔進(jìn)行氨吹脫，如此周而復(fù)始形成一個閉路循環(huán)吹脫吸收系統(tǒng)，既回收了有價物質(zhì)又消除了二次污染，該工藝是脫氨氮的理想方法。氨回收的工藝流程見圖6。2.5特高濃度有機(jī)物的焚燒處理對于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的濃度特高的反應(yīng)母液以及回收過程中產(chǎn)生的、尚不能回用于生產(chǎn)過程的特高濃度的有機(jī)物可以采用焚燒的方法加以處置。但是，對焚燒的產(chǎn)物以及由此帶來的負(fù)面影響應(yīng)該給與足夠的重視。對于焚燒產(chǎn)生的煙氣最好先通過吸收凈化后再排放，凈化煙氣的吸收液排入污水處理站進(jìn)行處理。焚燒法是將高濃度有機(jī)廢水在高溫下進(jìn)行氧化分解，使其中的有機(jī)物生成水及二氧化碳等無害物質(zhì)而排入大氣的方法。COD的去除率可達(dá)99.99%?；S的一些高濃度、組分復(fù)雜、沒有回收價值而熱值較高的廢水通常采用直接焚燒的方法。通常使用的爐型有3種：液體噴射爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐。前兩種以油和燃?xì)鉃檩o助燃料，運(yùn)行成本高。而流化床采用低溫燃燒技術(shù)，以煤為輔料，加上床溫比前兩種低200度左右，運(yùn)行成本較低，比較適合國情。由于流化床蓄熱量大，送入爐中的廢水立即被高溫床料加熱，使廢水的蒸發(fā)、熱解和燃燒幾乎同時進(jìn)行，無需復(fù)雜的調(diào)整，使燃燒容易控制。由于爐內(nèi)沒有機(jī)械運(yùn)動的部件，減少了事故和檢修工作量。此外，爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，溫度均勻，爐體壽命長。2.6車間綜合廢水的治理工藝將各個車間的廢水中的主要成分回收后，會較大幅度地減少綜合廢水中的污染物質(zhì)的含量，有利于減少綜合廢水處理的投資和運(yùn)行費(fèi)用，盡管如此，廢水的BOD5和CODCr的濃度仍然很高，估計將超過十幾萬mg/l。對這些廢水，將采用化學(xué)與生物處理相結(jié)合的方法進(jìn)行處理，其中，對于四氫呋喃和二甲基甲酰胺的廢水應(yīng)該先通過化學(xué)氧化的方法，提高其生化降解的程度。各車間廢水中主要成分的回收和化學(xué)預(yù)處理見圖7，整個廠區(qū)的綜合廢水處理流程見圖8。2.7廢水處理工藝流程說明化學(xué)預(yù)處理部分各車間生產(chǎn)過程中根據(jù)反應(yīng)步驟不同排污位置也不同，這就為那幾種主要成分的廢水的單獨(dú)收集提供了可能，這樣不僅可以減少回收過程中其他物質(zhì)的干擾，而且，由于保持了這些成分的高濃度，有利于降低回收裝置的規(guī)模，提高收率。廢水中的四氫呋喃和二甲基甲酰胺以及環(huán)丙酰胺生產(chǎn)中排放的某些成分可生化性很低，回收之后的濃度對于生物處理來說仍然較高，對這些廢水應(yīng)先采用化學(xué)氧化的方法，將復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹辨湹幕蛘呤呛唵蔚挠袡C(jī)物?？紤]到其他物質(zhì)的可生化性較好，為了減少藥劑的消耗，將該幾種物質(zhì)單獨(dú)收集后再進(jìn)行化學(xué)氧化，氧化后與其他物質(zhì)一起進(jìn)入總調(diào)節(jié)池?；瘜W(xué)氧化采用fenton試劑法，但是，由于各種物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)的效果不同，因此，也有可能采用其他類型的化學(xué)試劑。Fenton試劑是一種常用的高級氧化劑，相對其他高級氧化劑而言，F(xiàn)enton法具有操作過程簡單、反應(yīng)物易得、費(fèi)用便宜、無需復(fù)雜設(shè)備、對后續(xù)生化處理沒有毒害作用且對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸應(yīng)用于制漿造紙、染料、防腐劑、顯相劑、農(nóng)藥等廢水處理工程中，并且具有很好的應(yīng)用前景。近年來，隨著對綠色工藝和清潔生產(chǎn)的日益重視，這種無二次污染的綠色水處理方法在難生物降解的有機(jī)物的（預(yù)）處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。主要裝備系統(tǒng)如下：(1) 藥劑配制系統(tǒng)包括過氧化氫，硫酸亞鐵、硫酸和燒堿的溶解和儲備設(shè)備，加藥系統(tǒng)，計量系統(tǒng)、反應(yīng)器等。過氧化氫的商品濃度通常為27%左右；工業(yè)用的硫酸亞鐵通常稱為綠礬，袋裝，使用前溶解配制成20%的溶液；鹽酸通常為31%的濃鹽酸，使用前先稀釋。(2)計量投加系統(tǒng)用于各種藥劑的計量投加。(3)pH值控制系統(tǒng)用于控制反應(yīng)液的pH值。(4)高級氧化系統(tǒng)將氧化劑和輔助藥品按程序加到反應(yīng)器中，調(diào)整反應(yīng)條件，反應(yīng)適當(dāng)?shù)臅r間。綜合處理部分經(jīng)過化學(xué)氧化處理過的廢水、及其它工藝水和污冷凝水等均匯集到綜合調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)質(zhì)后進(jìn)入?yún)捬鹾秃醚跆幚砉ざ巍?1)格柵由于各車間生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于精細(xì)化工范疇，因此，所排放的廢水中沒有什么大的懸浮顆粒物，但是，考慮到外界環(huán)境中一些懸浮物質(zhì)的進(jìn)入，因此在綜合調(diào)節(jié)池，即低濃度調(diào)節(jié)池的進(jìn)水處仍設(shè)置細(xì)格柵。(2)總調(diào)節(jié)池回收以及化學(xué)氧化化之后的廢水水和其他廢水水一并收集到到總調(diào)節(jié)池?；み^程具有有操作單元多多、排水點(diǎn)多多、成份復(fù)雜雜、排水規(guī)律律性差、事故故排放等特點(diǎn)點(diǎn)，因此，對對其水量和水水質(zhì)要做充分分的調(diào)節(jié)，以以確保進(jìn)入后后續(xù)生物處理理階段的水質(zhì)質(zhì)基本均勻，避避免對生物處處理過程產(chǎn)生生大的沖擊，因因此，總調(diào)節(jié)節(jié)池包括三部部分：高濃度度有機(jī)污水調(diào)調(diào)節(jié)池，處理理后溶液儲池池和低濃度污污水調(diào)節(jié)池。高高濃度調(diào)節(jié)池池調(diào)節(jié)后再進(jìn)進(jìn)入化學(xué)氧化化處理工段，然然后再進(jìn)入處處理后溶液儲儲池，再均勻勻分配到低濃濃度調(diào)節(jié)池。該該廠月排水高高濃度有機(jī)廢廢水約42882噸，經(jīng)過過車間回收裝裝置回收后，排排放量會有所所減少，但在在該處理工藝藝設(shè)計中，我我們將按照與與廠方協(xié)商確確定的水質(zhì)和和數(shù)量來設(shè)計計。(3)厭氧處理與好氧生物處理相相比，厭氧生生物處理由于于具有處理成成本低、處理理有機(jī)負(fù)荷大大和可處理許許多在好氧條條件下難生物物降解的有機(jī)機(jī)物等特點(diǎn)，因因此，國內(nèi)外外許多單位都都采用厭氧生生物處理與好好氧生物處理理相結(jié)合的工工藝來處理難難生物降解的的有機(jī)物。厭厭氧生物反應(yīng)應(yīng)器中的生物物多以顆粒污污泥存在，以以提高厭氧生生物反應(yīng)器中中的生物量和和泥水分離效效果，此類無無載體厭氧生生物反應(yīng)器的的形式包括UUASB、EGSB和IC等。高效厭氧處理反應(yīng)應(yīng)器除了滿足足污泥停留時時間和污水停停留時間相分分離外，還要要滿足進(jìn)水和和污泥之間保保持良好的接接觸狀態(tài)。我我們設(shè)計的高高效厭氧反應(yīng)應(yīng)器能確保布布水的均勻性性，避免短流流和死角等現(xiàn)現(xiàn)象的產(chǎn)生，能能夠保持很高高的顆粒污泥泥濃度和停留留時間，獲得得良好的攪拌拌強(qiáng)度，從而而實(shí)現(xiàn)高效率率。因此，對對該廠綜合廢廢水將先采用用高效厭氧生生物反應(yīng)器進(jìn)進(jìn)行處理。為為了獲得良好好的處理效率率，將重點(diǎn)解解決兩個問題題：一是保持持足夠大濃度度的厭氧活性性污泥，二是是使進(jìn)入到反反應(yīng)器內(nèi)的廢廢水同污泥充充分接觸。為為達(dá)到這一目目標(biāo)，我們將將采用改進(jìn)型型的UASBB厭氧反應(yīng)器器。UASB反應(yīng)應(yīng)器是由荷蘭蘭瓦赫根農(nóng)大大學(xué)的G·Lettiinga等人人在20世紀(jì)70年代研制制的。80年代以后后，我過開始始研究UASSB在工業(yè)廢廢水處理中的的應(yīng)用，900年代該工藝藝在處理工程程中被廣泛采采用。UASB一般包括括進(jìn)水配水區(qū)區(qū)、反應(yīng)區(qū)、三三相分離區(qū)、氣氣室等部分， UASB反應(yīng)器的工藝基本出發(fā)點(diǎn)如下：（1）為污泥絮凝提供供有利的物理理—化學(xué)條件，厭厭氧污泥即可可獲得并保持持良好的沉淀淀性能；（2）良好的污泥床常常可形成一種種相當(dāng)穩(wěn)定的的生物相，能能抵抗較強(qiáng)的的沖擊。較大大的絮體有良良好的沉降性性能，從而提提高設(shè)備內(nèi)的的污泥濃度：：（3）通過在反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)設(shè)置一個沉沉淀區(qū)，使污污泥細(xì)顆粒在在沉淀區(qū)的污污泥層內(nèi)進(jìn)一一步絮凝和沉沉淀，然后回回流入反應(yīng)器器。UASB處理有機(jī)機(jī)廢水具有以以下特點(diǎn)：（1）污泥床污泥濃度度高，平均污污泥濃度可達(dá)達(dá)20～40Gvsss/L：（2）有機(jī)負(fù)荷高，中中溫發(fā)酵時容容積負(fù)荷可達(dá)達(dá)8～12kgCCOD/（m3/d）：（3）反應(yīng)器內(nèi)無混合合攪拌設(shè)備，無無填料，維護(hù)護(hù)管理較簡單單。(4)好氧生化處處理采用傳統(tǒng)活性污泥泥氧化工藝。高高濃度的好氧氧顆粒污泥和和高效的曝氣氣系統(tǒng)能有效效地去除有機(jī)機(jī)物。運(yùn)行階段含以下過過程：①原污水首先先進(jìn)入前端池池內(nèi)，該池具具有高濃度的的回流污泥，具具有很強(qiáng)的吸吸附能力及活活性，因而可可以高效降解解水中的有機(jī)機(jī)物；②混合液同時時自前端向后后端通過曝氣氣池的主體，繼繼續(xù)曝氣，有有機(jī)物得到進(jìn)進(jìn)一步的降解解，同時在推推流過程中，前前端池內(nèi)污泥泥進(jìn)入中間池池，后再進(jìn)入入后端池，使使污泥在各池池內(nèi)平均分配配；③混合液進(jìn)入入作為沉降池池的后端池，停停止曝氣，泥泥水分離后，出出水通過溢流流堰排放，剩剩余污泥由池池底排出或者者回流。(5)二沉池在好氧處理設(shè)施后后設(shè)置污泥沉沉淀池，使出出水中的污泥泥和水能很好好地分離，減減少污泥的含含水率和污泥泥處理系統(tǒng)的的處理量。本本設(shè)計采用中中心進(jìn)水周邊邊出水的輔流流式二次沉淀淀池。(6)深度處理單單元為了保證污水處理理穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，在在好氧處理單單元的后面設(shè)設(shè)置深度處理理單元，處理理方法將采用用臭氧氧化方方法。與其他他消毒方法相相比，臭氧消消毒具有以下下特點(diǎn)，如表表5所示。表5消毒劑優(yōu)缺缺點(diǎn)及選擇名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件液氯效果可靠，投配設(shè)設(shè)備簡單，投投量準(zhǔn)確，價價格便宜氯化形成的某些含含氯化合物低低濃度時，對對水生物有毒毒害；當(dāng)污水水含工業(yè)廢水水比例大時，氯氯化可能產(chǎn)生生致癌物質(zhì)適用于大、中型污污水處理廠臭氧消毒效率高并能有有效地降解污污水中殘留的的有機(jī)物、色色、味等，污污水PH與溫度對對消毒效果影影響很小，不不產(chǎn)生難處理理的或生物積積累性殘余物物投資大，成本高，設(shè)設(shè)備管理較復(fù)復(fù)雜適用于出水水質(zhì)較較好，排入水水體衛(wèi)生條件件要求高的污污水處理廠紫外線是紫外線照射與氯氯化共同作用用的物理化學(xué)學(xué)方法，處理理效率高紫外線照射燈具貨貨源不足，電電耗能量較多多適用于小型污水廠廠3工程設(shè)計3.1附屬構(gòu)筑筑物設(shè)計回收車間回收車間用來回收收甲醇、異丙丙醇、乙酸乙乙脂、四氫呋呋喃、二甲基基甲酰胺和氨氨。設(shè)計處理理量為二甲基基甲酰胺1110m3/月，濃度5--6%；四氫氫呋喃75m3/月，濃度100%；甲醇20mm3/月，濃度122.5%；吡吡啶9m3/月，濃度100-15%；；乙酸乙脂33m3/月，濃度300%；氯化銨銨20m3/月，濃度300%；異丙醇醇25m3/月，濃度288%?；厥諘漠a(chǎn)品以其其純度決定是是會用于生產(chǎn)產(chǎn)過程還是作作為原料外賣賣。在該工程程的污水處理理設(shè)計中，將將按照無回收收情況來設(shè)計計，但設(shè)計水水量和水質(zhì)按按照與廠方協(xié)協(xié)商的數(shù)值，但但是，由于高高達(dá)30%的氨沒沒有回收，污污水站出水中中的氨氮含量量有可能無法法保證達(dá)標(biāo)。化學(xué)預(yù)處理階段（1）過氧化氫貯罐容積：10m3材質(zhì)：不銹鋼數(shù)量：2個（2）硫酸亞鐵貯槽容積：2m3材質(zhì)：玻璃鋼數(shù)量：2個（3）鹽酸貯罐容積：10m3材質(zhì)：玻璃鋼數(shù)量：2個(4)燒堿貯罐容積：10m3材質(zhì)：玻璃鋼數(shù)量：2個(5)pH控制制儀數(shù)量：2套(6)化學(xué)反應(yīng)器器數(shù)量：4臺規(guī)格：φ1.8mm×2.5m材質(zhì)：聚氯乙烯加加地面防腐處處理(7)化學(xué)處理加加藥間用于化學(xué)試劑的配配置和貯存。規(guī)格：7.5m××11m,兩層，共1220m23.2設(shè)計規(guī)模模的確定（1）最大流量的計算算污水處理廠的設(shè)計計規(guī)模以平均均時流量計最大設(shè)計流量=2.0=120002.0=22400m33/d=1000m3/h=0..028m33/s（2）處理程度計算BOD5去除率==100%==97%SS去除率=1000%=500%CODcr去除率率=100%==97%3.3主體工藝藝構(gòu)筑物的設(shè)設(shè)計與計算格柵（1）設(shè)計參數(shù)：柵條凈間隙為e==4.0mmm柵前前流速ν1=0.77m/s過柵流速v=0..3m/s（按按平均流量）柵前部分長度：00.5m格柵傾角=60°°單位柵渣量量：ω1=0.077m3柵渣/103m3污水(2)設(shè)計計算①確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面面公式計算得得：（1-1）所以柵前槽寬約00.283mm。柵前水深深h≈0.1422m說明：由于水量小小的緣故，計計算數(shù)據(jù)偏小小，這里為了了設(shè)計的需要要、施工的方方便以及設(shè)備備選型的準(zhǔn)確確，取柵槽寬寬度0.600m，柵前水水深0.300m。②格柵計算（1-2）n—格柵間隙數(shù)代入數(shù)據(jù)得：=336（條）柵槽有效寬度（BB），設(shè)計采采用?10圓鋼為柵柵條，即S=0.011m。=0.494m取格柵寬度B=00.8m通過格柵的水頭損損失h1（1-3）（1-4）h0—計算水頭損失；g—重力加速度，取99.81m//s2；K—系數(shù)，格柵受污物物堵塞后，水水頭損失增大大的倍數(shù)，一一般K=3..0；ξ—阻力系數(shù)，其數(shù)值值與格柵柵條條的斷面幾何何形狀有關(guān)，，當(dāng)為矩形斷面時，=2.42。==0.098m所以：柵后槽總高高度H=0.3+0.0098+0..3=0.6698m——柵前渠超高，取取0.3m柵槽總長度L=0.275m（1-5）（1-6）=0.3+0.33=0.6mm2.26mL1—進(jìn)水渠長，m；L2—柵槽與出水水渠連接處漸漸窄部分長度度，m；B1—進(jìn)水渠寬，；α11—進(jìn)水漸寬部部分的展開角角，一般取220°。(3)柵渣量計算算對于柵條間距b==4mm的細(xì)格格柵，對于屬屬于精細(xì)化工工范疇的化學(xué)學(xué)制藥廠廢水水，每單位體體積污水?dāng)r截截污物為W1=0.03m3/103m3，每日柵渣渣量為：=0.04m33/d（1-7）攔截污物量小于00.3m3/d,應(yīng)采用用人工清渣。調(diào)節(jié)池(1)設(shè)計說明根據(jù)生產(chǎn)廢水排放放規(guī)律，以及及后續(xù)處理構(gòu)構(gòu)筑物對水質(zhì)質(zhì)水量穩(wěn)定性性的要求，設(shè)設(shè)調(diào)節(jié)池3座，分別是是：高濃度調(diào)調(diào)節(jié)池、儲液液池和低濃度度調(diào)節(jié)池。(2)設(shè)計計算①高濃度調(diào)節(jié)池的設(shè)設(shè)計和計算高濃度調(diào)節(jié)池主要要調(diào)節(jié)各主要要生產(chǎn)工段的的生產(chǎn)廢水，對對其進(jìn)行水質(zhì)質(zhì)水量的調(diào)節(jié)節(jié)，采用底下下式，加蓋（為為了防止揮發(fā)發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)發(fā)，污染環(huán)境境）。設(shè)調(diào)節(jié)池水力停留留時間為T==3d，則調(diào)調(diào)節(jié)池的有效效容積為：=513m3（2-1）——為高濃度有機(jī)機(jī)廢水水量取平面尺寸為（11212）m2，設(shè)一座則有效水深=3..56m（2-2）取超高0.3m所以H=h+0..3=3.99m說明：采用地下式式，不設(shè)污泥泥斗，設(shè)攪拌拌器一套。因因?yàn)楦邼舛扔杏袡C(jī)廢水中含含有大量的有有機(jī)物，其中中包括難降解解的、大分子子的和有毒的的，如果設(shè)有有污泥斗，在在它的污泥中中，BOD和COD負(fù)荷都都會很高，而而且難以處理理。設(shè)備：100WLL30-200-5.5型型污水泵兩臺臺，一備一用用。性能：流流量30m3/h，揚(yáng)程20mm，出口直徑徑100mmm，效率42%%，電動機(jī)功功率5.5kkw。②儲液池的設(shè)計及計計算儲液池的作用是儲儲存經(jīng)過高濃濃度調(diào)節(jié)池的的有機(jī)廢水。設(shè)水力停留時間為為1.5d有效容積為：=2256.5mm3取平面尺寸為（）m2有效水深為：=33.56m取超高0.3m所以H=h+0..3=3.99m說明：采用地下式式，不設(shè)污泥泥斗，設(shè)攪拌拌器一套。③低濃度調(diào)節(jié)池（總總調(diào)節(jié)池）的的設(shè)計及計算算低濃度有機(jī)廢水包包括生產(chǎn)工藝藝中的沖洗廢廢水、污冷凝凝水、生活污污水等。在儲液池經(jīng)過化學(xué)學(xué)氧化的高濃濃度有機(jī)廢水水也進(jìn)入總調(diào)調(diào)節(jié)池。設(shè)水力停留時間為為1.6d有效容積為：=11920m33取平面尺寸為（）m2則有效水深為：==3.56mm取超高0.3m，所所以H=h++0.3=33.9m。說明：不設(shè)污泥斗斗，設(shè)攪拌器器一套。UASB反應(yīng)器器(1)設(shè)計說明UASB反應(yīng)器由由反應(yīng)區(qū)、進(jìn)進(jìn)水管道和位位于上部的三三相分離器組組成。反應(yīng)器器下部由具有有良好的沉淀淀和絮凝性能能的高質(zhì)量分分?jǐn)?shù)厭氧污泥泥形成污泥床床，污水從進(jìn)進(jìn)水口自下而而上通過污泥泥床，與厭氧氧污泥充分接接觸反應(yīng)。厭厭氧分解過程程中產(chǎn)生的沼沼氣形成微小小氣泡不斷釋釋放、上升，逐逐漸形成較大大氣泡。反應(yīng)應(yīng)器中，上部部污泥在沼氣氣的擾動下形形成污泥質(zhì)量量分?jǐn)?shù)較低的的懸浮層，頂頂部的分離器器進(jìn)行污泥、沼沼氣和廢水的的三相分離。處處理后的水從從沉淀區(qū)上部部溢流排出，氣氣室的沼氣可可用管道導(dǎo)出出，沉淀在泥泥斗壁上的污污泥在重力作作用下沿泥斗斗壁斜面下滑滑回到反應(yīng)區(qū)區(qū)，使得反應(yīng)應(yīng)區(qū)有足夠的的污泥濃度。本設(shè)計中UASBB采用鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)，截截面取正方形形。本工程所處理工業(yè)業(yè)廢水屬高濃濃度有機(jī)廢水水，生物降解解性好，UAASB反器作作為處理工藝藝的主體，擬擬按下列參數(shù)數(shù)設(shè)計。設(shè)計流量12000m3/d=500m3/h進(jìn)水濃度CODccr=50000mg/LLCOOD去除率為為87.5%%容積負(fù)荷Nv=66.5kgCCOD/(mm3·d)產(chǎn)氣率r=0.44m3/kgCOOD污泥產(chǎn)率X=0..15kg//kgCODD(2) UASB反反應(yīng)器工藝構(gòu)構(gòu)造設(shè)計計算算①UASB總?cè)莘e積計算UASB總?cè)莘e：：V=QQSr/Nvv=12200×5×87.5%%/6.5=8077.7m33（3-1）選用兩座反應(yīng)器，則則每座反應(yīng)器器的容積Viˊˊ=V/22=4004m3設(shè)UASB的體積有有效系數(shù)為887%，則每每座反應(yīng)器的的實(shí)需容積Vi=4044/87%==464mm3若選用截面為8mm×8m的反應(yīng)應(yīng)器兩座，則則水力負(fù)荷約約為0.3m3/(mm2·h)<11.0m3/(m2·h)符合合要求求得反應(yīng)器高為88m，其中有有效高度7..5m，保護(hù)護(hù)高0.5mm.②三相分離器的設(shè)計計UASB的重要構(gòu)構(gòu)造是指反應(yīng)應(yīng)器內(nèi)三相分分離器的構(gòu)造造，三相分離離器的設(shè)計直直接影響氣、液液、固三相在在反應(yīng)器內(nèi)的的分離效果和和反應(yīng)器的處處理效果。對對污泥床的正正常運(yùn)行和獲獲得良好的出出水水質(zhì)起十十分重要的作作用，根據(jù)已已有的研究和和工程經(jīng)驗(yàn)，三三相分離器應(yīng)應(yīng)滿足以下幾幾點(diǎn)要求：a.液進(jìn)入沉淀區(qū)區(qū)之前，必須須將其中的氣氣泡予以脫出出，防止氣泡泡進(jìn)入沉淀區(qū)區(qū)影響沉淀效果。b.沉淀區(qū)的表表面水力負(fù)荷荷應(yīng)在0.77m3/(m2·h)以下，進(jìn)進(jìn)入沉淀區(qū)前前，通過沉淀淀槽底縫隙的的流速不大于于2.0m//h。c.沉淀斜板傾傾角不小于550°，使沉泥不不在斜板積累累，盡快回落落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)內(nèi)。d.出水堰前設(shè)置置擋板以防止止上浮污泥流流失，某些情情況下應(yīng)設(shè)置置浮渣清除裝裝置。三相分離器設(shè)計需需確定三相分分離器數(shù)量，大大小斜板尺寸寸、傾角和相相互關(guān)系。三相分離器由上下下兩組重疊的的高度不同的的三角形集氣氣罩組成。本本設(shè)計采用上上集氣罩為大大集氣罩，下下集氣罩為小小集氣罩。大大集氣罩由鋼鋼板制成，起起集氣作用，小小集氣罩為實(shí)實(shí)心鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)，實(shí)實(shí)起支撐作用用。取上下三角形集氣氣罩斜面的水水平傾角為θθ=55°，h2=0.5mm根據(jù)圖b所示幾何何關(guān)系可得：：b1=h2/tgθ==0.5/ttg55°=0.35mm（3-2）b2=b-2b1==2.67--2×0.335=1.997m（3-3）下三角形集氣罩之之間污泥回流流縫中混合液液上升流速vv1可用下式計計算：v1=Q/S11（3-4）S1=b2×ll×n=1.97××8×3==47.228m2（3-5）=225/47..28=0.53mm/h<2m/h取CD為0.3m，上上三角形集氣氣罩與下三角角形集氣罩斜斜面之間回流流縫流速v2可用下式計計算：v2=Q/S22S2=CDD×l×2nn=0..3×8×22×3=14.4m2=225/14..4=11.74m//h<22m/h滿足v1<v2<2..0m/h的要求取CE=0.3m，則則上三角形集集氣罩的位置置即可確定，且且BC=CE//sin355°=0.33/sin335°=0.552mAB=(bb1-CD)//cos555°=0.009mh3\=[AAbcos555°+(b2-0.5))/2]tgg55°=[0.26coos55°+(1.997-0.55)/2]·tg555°=1.226m取水深h1=0.8m..集氣罩及各部分的的尺寸標(biāo)注見見下圖：氣分離效果的校核核:設(shè)沼氣氣泡的直徑徑d=0.0008cm,,20℃時，凈水的的運(yùn)動粘滯系系數(shù)υ=0.01101cm22/s，取廢水水密度ρ1=1.011g/cm33,沼氣密度ρ=1.2×110-3g/cmm3，碰撞系數(shù)數(shù)β=0.955,動力粘滯滯系數(shù)μ=υ·ρ=0.0101××1.01==0.01002g/(ccm·s)由于廢水的μ一般般大于凈水，可可取廢水的μ=0.022g/(cmm·s)則氣泡的上升速度度vb=βg·(ρ1-ρ)·d2/18μ（3-6）=0.95×9981×(11.01-11.2×100-3)×00.00822/(18××0.02))=0.167ccm/s==6.01mm/hva=Q/S3=255/(0.33×8×6))=1.744m/h根據(jù)以上的計算結(jié)結(jié)果有BC/AB=0.52/00.56=22vb/va=6..01/1..74=3..45滿足vb/vva>BC/AAB的要要求,則直徑大于于0.008的氣氣泡均可進(jìn)入入氣室.③布水系統(tǒng)的設(shè)計兩池共用一根DNN150的進(jìn)進(jìn)水干管，采采用穿孔管配配水。每座反反應(yīng)器設(shè)4根DN1500長6.7m的穿穿孔管，每兩兩根管之間的的中心距為22m，配水孔孔徑采用77φ14mm,,孔距為2m,,即每根管上上設(shè)4個配水孔,每個孔的服服務(wù)面積2mm×2m=44m2,孔口向下,穿孔管距反反應(yīng)器底0..20m.每座反應(yīng)器共有116個配水孔孔,若采用連續(xù)續(xù)進(jìn)水,則每個孔的的孔口流2.11m/s>2m//s,符合合要求.估算布水系統(tǒng)的水水頭損失為00.7m,UUASB的水水頭損失為00.8m,則則廢水在UAASB反應(yīng)器器中的總水頭頭損失為1..5m.管道布置見圖100：水面低0.6m..④出水渠的設(shè)計計算算每座UASB反應(yīng)應(yīng)器設(shè)四條出出水渠,出水渠保持持水平,四條出水渠渠的出水匯入入集水渠,再經(jīng)出水管管排出.a.出水渠:采用鋸齒形形出水渠,鋼結(jié)構(gòu).渠寬取0.22m,渠深取0.33m.b.三角堰設(shè)計計計算每座UASB反應(yīng)應(yīng)器處理水量量7L/s,,溢流負(fù)荷為為1～2L/(mm·s)設(shè)計溢流負(fù)荷取ff=2L/((m·s),則堰上上水面總長L=q/f=7/2=3.5m（3-7）設(shè)計90°三角堰堰,堰高H=550mm,堰堰口寬B==100mmm,堰上水頭頭h=255mm,則堰堰口水面寬b=50mmm,三角堰堰數(shù)量n==L/b=33.5/0..05=700個.設(shè)計堰板長為8--0.3=77.7m,共共6塊,每塊堰10個100mmm堰口,10個670mmm間隙.堰上水頭校核:則每個堰出流率q=00.007//70=1××10-4m3/s按90°三角堰計算算公式q==1.43hh5/2（3-8）則堰上水頭為h=(qq/1.433)0.4=(11×10-4/1.443)0..4=0.0022mc.集水渠:集水渠寬寬取0.3mm,集水渠渠底比反應(yīng)器器內(nèi)d.出水管:取DN1500的鑄鐵管,出水管在集集水渠中心底底部.出水管中的的水再匯入位位于走道下的的DN2000的排水總管管.ee.浮渣擋板板:為防止浮渣渣進(jìn)入曝氣池池,在出水渠外外側(cè)0.3mm處設(shè)浮渣擋擋板.擋板深入水水面下0.22m,水面上上0.0255m.⑤排泥管的設(shè)計計算算a.排泥量的設(shè)計計計算每座UASB的設(shè)設(shè)計流量Q==600m33/d,進(jìn)水COD濃度為為5000mmg/L,CCOD去除率率為87.55%,產(chǎn)泥系系數(shù)為R=00.15kgg干泥/kgCCOD,則產(chǎn)產(chǎn)泥量Q=600×50000÷1000×0.8755×0.15==394kgg干泥/d設(shè)UASB排泥含水水率為98%%,濕污泥密密度為10000kg/mm3,則每日產(chǎn)生生的濕污泥量量Q==394/((1000××2%)=119.7m33/d則兩座UASB的的總產(chǎn)泥量Q0=2×19.7==39.4mm3/d⑥沼氣管道系統(tǒng)設(shè)計計計算a.產(chǎn)氣量計算每座UASB設(shè)計計流量Q＝25m3/h進(jìn)水CODcrS00=50000mg/L==5kg/mm3COD去除率E=887.5%產(chǎn)氣率r==0.4mm3/kgCOOD則產(chǎn)氣量Gi==Q·S0·Er（3-9）=25×5×0..875×0.4=443.75m3/h兩座UASB產(chǎn)氣氣量共為GG=87.55m3/hb.沼氣管道的設(shè)設(shè)計出氣管:根據(jù)三三相分離器的的特點(diǎn),每一個集氣氣罩分別引一一根出氣管,,管徑為DN1100.水封罐:本設(shè)計計選用D=5500mm的的水封罐.水封高度H=HH1-HMH1—大集氣罩內(nèi)的壓力力水頭,取為1mH2OHM—沼氣柜的壓力水頭頭,取為0.4mmH2O則H=H1-HM==1-0.44=0.6mmH2O取水封罐高度Hˊˊ=1.0mm,其中超超高為0.44m在水封罐上設(shè)有一一根進(jìn)水管,,一根放空管管,在外面設(shè)一一液位計以觀觀察罐內(nèi)水位位情況.氣水分離器:氣氣水分離器起起到對沼氣干干燥作用,選φ500mmm×H18000mm.沼氣柜:根據(jù)設(shè)設(shè)計規(guī)范要求求,沼氣柜的容容積一般按66―10h的平均均產(chǎn)量來計算算,本設(shè)計選用用6h產(chǎn)氣量計計算,則6h的產(chǎn)氣量量為W=87.5×66=525mm3所以選用550mm3的沼氣柜..好氧反應(yīng)器的設(shè)計計與計算好氧采用傳統(tǒng)活性性污泥法處理理工藝，即曝曝氣池工藝。曝曝氣池采用鼓鼓風(fēng)曝氣，進(jìn)進(jìn)入曝氣池的的總污水量為為1200mm/d，污水的的時變化系數(shù)數(shù)為2.0，進(jìn)入入曝氣池污水水的BOD為100mgg/L，處理理出水總BOOD30mgg/L。Qmax==2.0500=100m/h(1)污水處理程程度的計算進(jìn)入曝氣池污水的的BOD值（S）為100mmg/L，計計算去除率，首首先按下式計計算處理水中中非溶解性BBOD值，即即BOD=7.1bbXC（4-1）式中C——處理水水中懸浮固體體濃度，取值值為25mgg/L；b——微生物自身氧氧化率，一般般介于0.005~0.11之間，取值值0.09；X——活性微生物在在處理水中所所占比例，取取值0.4；代入各值BOD=7.1××0.09××0.4×225=6.339≈6.4處理水中溶解性BBOD值為：：30-6.4=223.6mgg/L去除率=(100-233.6)/1100=0..764為了能夠安全的達(dá)達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，取0.80(2)曝氣池的計計算與各部位位尺寸的確定定曝氣池按BOD--污泥負(fù)荷法法計算①BOD-污泥負(fù)荷荷率的確定擬定采用的BODD-污泥負(fù)荷荷率為0.44kgBODD/(kgMMLSS·d)。但為穩(wěn)穩(wěn)妥計，按下下式加以較核核：N=KSf/（4--2）K——介于0.01168~0..0281之之間，值取00.018S=23.6mg//L=0.7644ff=MLVSSS/MLSSS=0.775代入各值N=0.018×223.6×00.75/00.80=00.40kkgBOD//(kgMLLSS·d)計算結(jié)果確證，取取值0.4是適宜宜的。②確定混合液污泥濃濃度（X）根據(jù)已確定的N值值，得相應(yīng)的的SVI值為80-1150，取值值120。按下式確定混合液液污泥濃度值值X。對此r=11.2，R=50%%，代入各值值，得：X=R·r·100/[(1++R)SVII]（4-3）=0.5×1.22×10/[[(1+0..5)×1220]=33333mg//L≈3300mmg/L③確定曝氣池容積，按按下式計算，即即：V=QS/(NXX)（4-4）代入各值：V=1200×1100/(00.40×33300)==90.911≈91m由于容積太小，為為了方便施工工取V=450m④確定曝氣池各部位位尺寸設(shè)1組曝氣池，池深取取3m，則曝氣氣池的面積為為F=450/3==150m池寬取3.5m，B/H=33.5/3==1.12，介介于1-2之間，符符合規(guī)定。池長：L=F/B（4-5）=150/3.55=42.886mL/B=42.886/3.55=12.225>10，符符合規(guī)定。設(shè)三廊道式曝氣池池，廊道長：：L1=L/3=42..86m取L1=14.3mm取超高0.5m，則則池總高度為為3.0+0.55=3.5mm在曝氣池面對二次次沉淀池的一一側(cè)，設(shè)橫向向配水渠道，在在曝氣池的一一端，廊道Ⅰ進(jìn)水口處設(shè)設(shè)回流污泥井井，井內(nèi)設(shè)污污泥提升器，回回流污泥由污污泥泵站送入入井內(nèi)，由此此通過空氣提提升器回流曝曝氣池。(3)曝氣系統(tǒng)的的設(shè)計與計算算本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝曝氣系統(tǒng)。①平均時需氧量的計計算O2=aQS+bVXX（4-6）其中a=0.355；b=0.3554代入各值O=0.35×12200(1000-30))/10000+0.3554×4500×25000/10000=427..65kg//d=17..82kg//h②最大時需氧量的計計算根據(jù)原始數(shù)據(jù)k=2.00代入各值：=0.35×12200×2((100-330)/10000+0..354×4450×25500/10000=4557.05kkg/d=119.04kkg/h③每日去除的BODD值BOD=12000×(1000-300))/10000=84kgg/d④去除每kgBODD的需氧量△O=427.65//84=5..09kgOO/kgBOOD⑤最大時需氧量與平平均時需氧量量之比O/O=19.004/17..82=11.07(4)供氣量的計計算采用網(wǎng)狀膜型中微微孔空氣擴(kuò)散散器，敷設(shè)于于距池底0..2m處，淹淹沒水深3..0m，計算算溫度定為330℃。水中溶解氧飽和度度：C=9.17mg//L;C=77.63mgg/L①空氣擴(kuò)散器出口處處的絕對壓力力（P）計算如下下：P=1.013×110+9.88×10H==1.0133×10+99.8×100×3.0==1.3077×10P②空氣離開曝氣池面面時，氧的百百分比按下式式計算：O=21(1-E))/[79++21(1--E)]×1100%（4-7）E——空氣擴(kuò)散器的的氧轉(zhuǎn)移效率率，對網(wǎng)狀膜膜型中微孔空空氣擴(kuò)散器，取取值12%。代入E值，得：O=21(1-0..12)/[[79+211(1-0..12)]××100%==18.966%③曝氣池混合液中平平均氧飽和度度（按最不利利的溫度條件件考慮）按下下式計算，即即：C=C(P/2.0026×100+O/42))（4-8）最不利溫度條件按按30℃考慮，代入入各值，得：：C=7.63×(11.307//2.0266+18.996/42))=8.377mg/L④換算為在20℃條條件下，脫氧氧清水的充氧氧量，按下式式計算，即：：R=RC/[(···C-C)·1.0244]（4-9）取值=0.82；；=0.955；C=2..0；=1.0代入各值，得：R=17.82×99.17/[[0.82××(0.955×1.0××8.37--2.0)××1.0244]=5.411kg/h相應(yīng)的最大時需氧氧量為：R=19.04×99.17/[[0.82××(0.955×1.0××8.37--2.0)××1.0244]=5.788kg/hh⑤曝氣池平均時供氣氣量按下式計計算，即：G=R/(0.3EE)×1000（4-10）代入各值，得：G=5.41/(00.3×122)×1000=150..3m/h⑥曝氣池最大時供氣氣量G=5.78/(00.3×122)×1000=160..6m/hh⑦去除每kgBODD的供氣量：：150.3/844×24=442.94mm空氣/kgBBOD⑧每m污水的供氣量：150.3/12200×244=3.011m空氣/m污水⑨本系統(tǒng)的空氣總用用量：除采用鼓風(fēng)曝氣外外，本系統(tǒng)還還采用空氣在在回流污泥井井提升污泥，空空氣量按回流流污泥量的88倍考慮，污污泥回流比RR取值50%，這樣樣提升污泥所所需空氣量為為：8×0.5×12200/244=200mm/h總需氣量：160.6+2000=3600.6m//h(5)空氣管系統(tǒng)統(tǒng)計算按附圖所示曝氣池池平面圖布置置空氣管道，在在廊道的外墻墻上設(shè)三根干干管。在干管管上設(shè)6對配氣豎管管，共12條配氣豎豎管。每根豎豎管的供氣量量為：160.6/366=4.5m/h曝氣池平面面積為為：43×3.5=1150.522m每個空氣擴(kuò)散器的的服務(wù)面積按按0.50m計，則所所需空氣擴(kuò)散散器的總數(shù)為為：150.5/0..50=3001個為安全計，本設(shè)計計采用4322個空氣擴(kuò)散散器，每個豎豎管上安設(shè)的的空氣擴(kuò)散器器的數(shù)目為：：432/36=12個每個空氣擴(kuò)散器的的配氣量為：：160.6/4332=0.337m/h(6)空壓機(jī)的選選定空氣擴(kuò)散裝置安裝裝在距離曝氣氣池池底0..2m處，因因此，空壓機(jī)機(jī)所需要的壓壓力為：P=（3.0－00.2+1..0）×9.8=337.24kPa空壓機(jī)供氣量為：：最大時1600.6+2000=3600.6m3/h=6.001m3/min平均時1500.3+2000=3500.3m33/h=5.884m3/min根據(jù)所需風(fēng)壓及空空氣量，決定定采用LG110型空壓機(jī)機(jī)2臺，該型空空壓機(jī)風(fēng)壓550kPaa，風(fēng)量10mm3/min。正正常條件下，一一臺工作，一一臺備用。(7)曝氣池泥量量的計算干泥量（4-111）—系統(tǒng)每日排除的剩剩余污泥量，kg/d—去除的BOD濃度度，kg/mm3a—污泥增增值系數(shù)，00.5～0.7，取0.5b—污泥自自身氧化率，0.04～0.1，取0.07—揮發(fā)性懸浮固體濃濃度MLVSSS，kg/m3，且滿足=1000-300=970mmg/l則：=0.5×11200×××450×0.75×3.3=5582-777.96255=504kkg/d設(shè)污泥含水率為998%，所以以取=10000kg/mm3則：污泥產(chǎn)量m33/d二沉池的設(shè)計(1)已知條件本設(shè)計采用普通輻輻流式沉淀池池。設(shè)計流量量Q=12000m/dd=50mm/h，污水的的時變化系數(shù)數(shù)為2.0，即最最大設(shè)計流量量為50×22.0=1000m/h，曝氣池池中懸浮固體體濃度X=33300mgg/L，二沉沉池底微生物物固體濃度XX=10/SVVI·r=10/1120×1..2=10mmg/L，污污泥回流比RR=50%。(2)設(shè)計計算①沉淀池部分水面面面積F根據(jù)活性污泥法處處理特性，選選取表面負(fù)荷荷q=1.00m/(m·h)，設(shè)1座沉淀池，則則池面積為：：F=Q/(n·qq)（5-1）=100/1.00=100m②池子直徑D=(4F/π))（5-2）=(4×100//π)=11.33m取D=12m③校核固體負(fù)荷GG=24(1+RR)·Qmax·X/F（5-3）=24×(1+00.5)×1100×3..3/1000=118..8kg/((m·d)，符合要要求。④沉淀部分有效水深深h，設(shè)沉淀時時間t=2hh，則h=qt=1.0××2=2m⑤污泥區(qū)的容積V設(shè)計采用周邊傳動動的刮吸泥機(jī)機(jī)排泥，污泥泥區(qū)容積按22h貯泥時間間確定：V=2T(1+RR)·Q·X/[244(X+X))]（5-4）=2×2×1.55×12000×33000/[24××(33000+100000)]=774.44m⑥污泥區(qū)高度ha污泥斗高度設(shè)池底的徑向坡度度為0.055，上部直徑徑D=2.0mm，則污泥區(qū)總高度h==(D-DD)×0.005/2=((12.0--2.0)××0.05//2=0.225m⑦沉淀池的總高度HH設(shè)超高h(yuǎn)=0.33m，緩沖層層高度h=0.5mm，則H=h+h+hh+h=0.33+2.0++0.5+00.25=33.05m(3)進(jìn)水系統(tǒng)的的計算①進(jìn)水管的計算進(jìn)水管的設(shè)計流量量進(jìn)=（1+R）（5-5）=0.028×11.5=0..042m33/s管徑D1=3000mm：v1=0.7mm/s：1000ii=2.2：：充滿度0..6。②進(jìn)水豎井進(jìn)水井徑采用D22=0.7mm，出水口尺寸0.22×0.7m2，共3個沿井壁均均勻分布出水口流速V22==0.1mm/s（0.15～0.20mm/s）③穩(wěn)流筒計算筒中流速vv3=0.03～0.02mm/s（取取0.02mm/s）穩(wěn)流筒過流面積f=Q進(jìn)進(jìn)/v3（5-6）=0.042÷00.02=22.1㎡穩(wěn)流筒直徑：（5-7）(4)出水部分設(shè)設(shè)計①環(huán)形集水槽內(nèi)流速速qq集=Qmax×0.5=0..014m//s②環(huán)形集水槽設(shè)計a.采用周邊集集水槽，單側(cè)側(cè)集水，只有有一個出水總總口。集水槽寬度為b==0.9(kkq集)0.4（5-8）=0.9×（1..2×0.0144）0.4=0.18mm（取b=0.2mm）其中：k—安全系系數(shù)，采用11.5～1.2。集水槽起點(diǎn)水深為為h起=0.755b=0.115m集水槽終點(diǎn)水深為為h終=1.255b=0.225m所以槽深均取0..3mb.采用雙側(cè)集水水環(huán)形集水槽槽計算。取槽槽寬b=0.5mm：槽中流速速v=0.6mm/s槽內(nèi)終點(diǎn)水深：（5-9）槽內(nèi)起點(diǎn)水深：（5-10）③出水溢流堰的設(shè)計計采用出水三角堰（90○）a.堰上水頭頭（即三角口口底部至上游游水面的高度度）H1=0.05mb.每個三角角堰的流量qq1q1=1.343（55-11）c.三角堰個個數(shù)n1n1=（個）（設(shè)設(shè)計取34個）d.三角堰中中心距（單側(cè)側(cè)出水）m深度處理系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計為了較好的保證出出水水質(zhì)，以以及穩(wěn)定達(dá)標(biāo)標(biāo)。深度處理理系統(tǒng)采用臭臭氧發(fā)生器來來達(dá)到這一目目標(biāo)。(1)臭氧發(fā)生器器臭氧需氧量量可按下式計計算（6-1）式中——臭氧需要要量，g/hh；—— 處理廢水量量，m3/h；C——臭氧投量量，mgO3/L。影響臭臭氧氧化的主主要因素是廢廢水中雜質(zhì)的的性質(zhì)、濃度度、pH、溫度、臭臭氧的濃度、臭臭氧的反應(yīng)器器的類型和水水力停留時間間。一般情況況下臭氧投量量應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)確定，這里里采用經(jīng)驗(yàn)值值0.7mmgO3/L；1..06——安全系數(shù)數(shù)。=1.06×500×0.7=337.1gg/h(2)臭氧化（干干燥）空氣量量按下式計算算干=（6-2）式中干——臭氧化化干燥空氣量量，m3/h；——臭氧化空氣濃濃度，g/m3；一般取100～14g//m3。這里取122g/mm3。干===3.1m3/h(3)臭氧發(fā)生器器的氣壓可根根據(jù)接觸反應(yīng)應(yīng)器的形式確確定，對多孔孔擴(kuò)散式反應(yīng)應(yīng)器，按下式式計算：（6-3）其中：H——臭氧氧發(fā)生器的工工作壓力，mm；h1——臭氧接觸觸反應(yīng)器的水水深，m，一般采用用4～5.5m，這這里取5mh