制药厂废水处理工程设计

1、 中南民族大学 环境工程课程设计书 设计题目：某制药厂废水处理工程设计 姓 名：? 学 院：化学与材料科学学院 专 业：2010级环境工程 学 号：? 指导老师：? 设计日期：2013.07.01-2013.09.06 22 / 1 环境工程专业课程设计评审表 评价内具体要能独立查阅文献和调研能提出并论证课题的实施方案调查论有收集、加工各种信息及获取新知识的能方案设计与理论计能正确设计方案，独立进行相应计能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正分析与解决问题的能处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作量、工作态作努力，遵守纪律；

2、工作作风严谨务综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论谨实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，质号统一，编号齐全，书写规范，图表完整、整洁、正制图能能规范的进行图形绘指导教师签名 日 期： 22 / 2 第一章 绪论 1.1设计基础资料 33，/d/d，拟定设计处理水量为850m江西省某制药有限公司生产废水的最大排放量为850m3 35.42m/h。处理系统按每天24h连续运行设计，即设计处理水量为根据该项目的环境评价报告书及初步设计文件等技术资料并参照类似工程需要进行治理的 -N等，水质如下：CODcr 水污染物为、BOD、NH35 。30mg/L，SS=220mg/L，NH

3、-NCODcr=800mg/L，BOD=380mg/L35，属于易生化废水，为了确保达标排放的要求，并兼顾工程投资、运行费用BOD/ CODcr0.455 等，在采用废水处理工艺时，设计进水水质考虑留有一定的富余量，设计进水水质为： 项目 CODcr（mg/L）BOD（mg/L5进水水质 1200 600 mg/p-Nmg/S5.24.350.45 ，沉淀3.0h7.0h）取7h，进水1.0h，反应(曝气)（6.0运行每一周期时间为设SBR12h 1h。0.5h1.0h）取排水（: 周期数24=2 = n 12SBR 处理污泥负荷设计为 N=0.4 kg BOD/(kg MLSS d) s。

4、个3根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR反应池设置（1）污泥量计算 SBR反应池所需污泥量为 Q?SMLVSSr= MLSS= 0.75N0.75s?31020)?850?(600?493?1643.33（kg） = 0.75?0.40.3 =1.64(t) （SBR工艺中一般取90150）设计沉淀后污泥的SVI（污泥容积指数）=90ml/g，SVI在10013。以下沉降性能良好 则污泥体积为： ?33)(m177?10.5?1643?90 1.2SVI=MLSSVs=1.2 SBR V +V+V=V反应池容积Fbsi3 m代谢反应所需污泥容积V式中 si3 m V反应池换水容积（进水容

5、积）F3 mV保护容积b850342.1?35?) mV=( F243) (m3=59.2V=V/ssi则 V =59.2+35.42+V=94.62+V bb（2）SBR反应池构造尺寸 SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区 22 / 11 2 ）m2/1（长比宽在1/1SBR反应池单池平面（净）尺寸为105 m池深3.5水深为3.0m 3) 3=150(m=105单池容积为 V 3) m则保护容积为 V=150-94.6=55.4(b?3V) mV =33个池总容积 150=450(=3 3.1.3.3 SBR反应池运行时间与水位控制排水时水深

6、3.0m,按平均流量考虑，则进水前水深为1.5m，进水结束后SBR池总水深3.0m保护水深1.2m,2.0m,保护水深。3.0m水深中，换水水深为1.5m,存泥水深3.0m,排水结束后1.5m的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结 束由水位控制。 3.1.3.4 排泥量及排泥系统 SBR产泥量(1) 的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR 生物代谢产泥量为SBR VXrQSr?b x = aQ?Sa?br?S?bQ?S? )aQ

7、=( =N rrNss 式中: a 微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD; 微生物自身氧化率，l/db 根据污泥性质，参考类似经验数据，设a=0.70，b=0.05,则有： 0.053?3?28310.)?1048.?x?(07?493?( kg/d) 0.4假定排泥含水率为98%，则排泥量为 ?x Q= s3?(1?10P)283.483?14.2(m/d) (P=98%) = 3%)98(1?10?48.2833435.? 或，) 99.2%Q=(m (/d)P= s3%).?(10?19923考虑一定安全系数，则每天排泥量为50 m/d 22 / 12 (2)排泥系统 剩余污泥在重力

8、作用下通过污泥管路排入集泥井。 3.1.3.5 需氧量及曝气系统化设计计算 (1) 需氧量计算 SBR反应池需氧量O计算式为 2?Q?S?b?X?V?a?Q?S?b(Q?S/N) O=a2srrr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/d 3SS =(kg/m去除的BOD-)SS 5rrr0经查有关资料表，取a=0.50，b=0.190,需氧量为： 13?33?10580?1010?0.190?*?0.50850?580? R=O 20.4=246.5+275.5=522（kg O/d）=21.75（kg O/h） 22(2)供气量计算 设计采用塑料SX-1

9、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C=9.17mg/L，C= 7.63mg/L，空气扩散)S(20)30s器出口处的绝对压力P为： b53?1.013?10?9.8?10?H Pb535?10?9.8?10?2.5?1.263?10(P) =1.01a空气离开曝气池时，氧的百分比为 21(1?E)21(1?8%)A?19.6?% O t79?21(1?E)79?21(1?8%)A曝气池中溶解氧平均饱和度为：（按最不利温度条件计算） POtb?)?C( C s)sb(3054210066

10、?2.5O10263?1.t?)?1.1?7.63?8.25(mg/l) =7.63（ 5422.066?10水温20时曝气池中溶解氧平均饱和度为： ?1.1?9.17?10.1(mg/l) B sb20时脱氧清水充氧量为： 22 / 13 CR?)sb(20? R020T?024C?1?.?C(T)?jsb? 0.8(0.780.99)污水中杂质影响修正系数，取式中: 0.9(0.90.97)污水含盐量影响修正系数，取 最小为2cC混合液溶解氧浓度，取=4.0 j P? 1 =气压修正系数P标 2.0，则计算得：2.0mg/l，取C=曝气池中溶解氧在最大流量时不低于j110.O?2 R=0)

11、(30?200241?.0?10.73?2.0)?1.08?(0.9375?28.?21. kg O/h= =1.3O1.3）（22 反应池供氧量G为：SBRsR3.28330719.1179.2(m/h)? =）/min（mG s080.?0.3E0.3?A 每立方污水供气量为：21179.33V污水）空气/3(mm.?33 =/GFs42.35 3Vh/ ） 反应池进水容积（mF 的供氧量为：去除每千克BOD5G2.1179s3）空气m/kgBOD4?57.( = 5S?V5842?0.35rF3 kg/m）S 去除的BOD（r5 的供氧量为则去除每千克BOD5R328.0)/kgBOD1

12、.38（kgO? 52580.42SV?35.?rF 滗水器3.1.3.5 使排SBR 工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，现在的出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在 水下一定深度。22 / 14 本工艺套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。目前SBR 使用的滗水器主要有旋转式滗水器， 采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛。 型旋转式滗水器。本工艺采用XB-1800 3 /h，设计滗水量：Q=20m 滗水深度：H=2m； 滗水时间t取1h4235.771.?=滗水所需时间Th 20 3.1.4接触消毒池在

13、水中能长 本设计采用液氯消毒。液氯消毒的主要优点有：氯对细菌有很强的灭活能力；运输，效果可靠，时间地保持一定数量的余氯，使用方便，易于贮存、从而具有持续消毒能力；成本较低。但是液氯有剧毒，可能产生有害消毒副产物，对病毒的灭活能力相对差一些，并且 需要采取防止泄漏的措施。 设计参数3.1.5.1 h=0.5（1）水力停留时间T mg/l5.0mg/l 本工艺取最大投氯量为 （2）设计投氯量一般为3.05.0max= 设计计算3.1.5.2 1）设计消毒池一座，池体容积（3 ) mT= 35.420.5 = 17.71(V=Q ，B=2.0m设消毒池池长L=4.0m，池宽 m。实际消毒池容积0.5

14、设有效水深H=2m ，超高3 V=BLH=242.5=20m 。满足有效停留时间的要求。 （2）加氯量的计算? 最大投氯量为5.0mg/l= max3? =则每日投加氯量为：W4.25kg/dQ=5.085010=axmmax 污泥处理系统3.1.5 集泥井3.1.5.1 3 =99% 50m/d P产泥量为：(1) 根据前面计算所知，SBR3 则每日的总排泥量为 V=50m ）集泥井尺寸设计（22，集泥井为地下式，池顶加盖，有潜污，设计尺寸 设有效泥深为4mLB=53=15m -4.0m。，最低泥位，最高泥位泵抽送污泥，池底相对标高-4.5m-0.5m （）污泥提升泵的选择322 / 15

15、QW型排泥泵选择15kW 功率： 型号：200QW400-7 200mm口径： 200kg质量： 10m3/h流量：3/h 最大流量：15m7m 扬程： 82.1%效率： 污泥浓缩池3.1.5.2 选用间歇重力浓缩池 1）设计说明 （。浓缩前污泥量为2.0h15.0h，排水和排泥3.0h，闲置22h运行周期，其中进泥2.0h，浓缩3 P = 99.0% 。5m ,含水率 2）设计计算（ 容积计算 ，则浓缩后污泥体积为15.0h浓缩 后，污泥含水率为96.5%3 0(1?99%) /(1?96.5%)=/C) =514.3m(C V=V003 14.3+50=64.3则污泥浓缩池所需要的容积应不

16、小于m 。 工艺构造尺寸22，其中(44)m设计平面尺寸为 3.0m。设计浓缩池上部柱体高度为，则净面积为16m22 / 16 32口下，上口尺寸(44)m 2.0m，柱体部分污泥容积为32m 。浓缩池下部为锥斗，泥深为322223m?41?163?4.?30?(2。 ，锥斗高为，则污泥斗容积尺寸为(11)m3.0m 333满足要求。64.3m污泥浓缩池总容积为32+63=95m （3）排水和排泥 排水 浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管道排入调节池。浓缩池设4根排水管于池壁，管径DN100mm。于浓缩池最高水位处置一根，向下每隔1.0m、0.6m、0.4m处设置一根排水管，下面三根安

17、装蝶阀。 3/h 。浓缩池最低泥位?0.5m排泥 浓缩后污泥泵抽送污泥贮柜。污泥泵抽升流量10m ,污泥贮柜最高泥位为4.5m，则污泥泵所需静扬程为5.0m。 （4）设备选择 3/h，扬程H=7m， 型潜水式污泥泵1 台，该泵工作流量30m选用150QW100-7转速n = 1430r/min ，电动机功率N=3kW ，质量W =100kg 。 3.1.5.3 污泥贮柜 33，H=3.0m，设污泥贮柜为3m 浓缩后需排出污泥14.3m/d，污泥贮柜容积应 14.3m ，?23m.32?314?3?21.?可满足污泥贮存要求。V则贮泥有效容积为= 4 3.1.5.4 污泥脱水机房 （1）污泥产量

18、3 。的干污泥25.7m/d经过浓缩处理后，产生含水量为96.5% ）污泥脱水机房（23，22m/h1台。该脱水机参数：处理量台，型带式压滤机选用DYQ3001台，购买2台，使用1备用外型尺寸6.43.52.0m，0.5-4.0m/min，主机功率1.5kW滤带有效宽度3000mm，滤带运行速度 。设备质量600kg V 3（）干污泥饼体积75% 设泥饼的含水率为3 75%)=3.6m/C) =25.7(1?96.5%) /(1?CV=V(003.1.5.6 污泥棚 堆放浓缩后的污泥,设计污泥厚度为4m,覆盖面积： 22mm 。 6488LB=，即占地面积取 64 22 / 17 第四章 主要

19、设备选型及经济核算 4.1 主要设备选型列表 （1）主要设备见表4-1 表4-1 主要设备 备注型号名称 数量序号 格栅 e=10mm,=60o 不锈钢11 台3耐腐蚀提升泵 1台 2 Q=12.5m /h H=8m 1SBQ-I/43 水下曝气机 ，平台尺寸70050mm 台SBQ-I3 Q=20mXB-1800 型，2/h, 台 旋转式滗水器 4 台，29808501980mm 1DY500-N滚压带式压滤机5 3 Z-0.3/7，/min Q=0.3m16 台空压机 3 1，Q=10m /h 污泥提升泵 H=7m台 200QW400-77 3 1台，150QW100-7Q=30m8 /h

20、 H=7m 潜水式污泥泵 （2）主要构筑物见表4-2 表4-2 主要构筑物 备注数量规格名称序号 1 1提升泵房 12 m6 m5 m 间 砖混钢混2 SBR池 310 m5 m3.5 m 座钢混11.5 m 调节池 座 13.3 m10 m3 钢混5m 集泥井 3m4 m 14 座钢混H=3 m 4 m污泥浓缩池 ， 座 5 1砖混112 m9 m污泥脱水机房 3 m 座6 砖混 7 座1 剩余污泥泵房 3 m 8 m4 m砖混 1提升污泥泵房 座 6 m8 9 m3 m 砖混 回流污泥泵房 13 m 8 m9 4 m座 钢混 10 m20 m3 m 10 1座 储水池砖混 座111 4 m

21、 10 m 机修车间及配电室20 m2 砖混 300 m12 层， 办公楼21座 4.2 经济核算 （1）污水处理厂工程投资估算表见表4-3 22 / 18 表4-3 污水处理厂工程投资估算表 万合计/估算价值/万元 序号 费 用 元名 称 设备 安装土建 其他工具 工程 工程 费用购置购置 10.8 1 5.0 格栅5.0 0.8 22.0 提升泵房 10.0 2 2.0 10.0 165 SBR反应池 3 60 15 90 0.65 4 0.1 调节池 0.5 0.05 0.65 集泥井 0.5 0.05 5 0.1 11.5 污泥浓缩池 5.0 6 6.0 0.5 11.7 3.0 7

22、0.7 8.0 污泥脱水机房 12.8 2.0 10.0 0.8 提升污泥泵房 8 16.0 1.0 回流污泥泵房 9 12.0 3.0 12.5 0.5 剩余污泥泵房10 10.0 2.0 0.3 11 污泥加药设备 0.1 0.2 30.0 5.0 20 5.0 12 综合楼 6.0 5.0 13 机修车间及仓库 1.0 23.0 2.0 生产辅助设备 1.0 10.0 10.0 14 550 100.0 400.0 15 厂内建筑50.0 11.0 1.0 泥饼外运16 10.0 0 建设其他费用200.0 200 17 1083.9 合计（万元） 267.4 77.5 518.0 21

23、.0 200.0 18 第五章 污水处理厂的总体布置 5.1 平面布置设计 （1）布置原则 按功能分区，配置得当。 充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。 功能明确，布置紧凑。 顺流排列，流程简捷。 必要时应预留适当余地。 22 / 19 构（建）筑物应注意风向和朝向。 （2）平面布置图见附图1 5.2 工艺流程高程布置 （1）布置原则 可能利用地形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量减少提升次数和水泵所需扬程。 协调好站区平面布置与单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次提升。 注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度。 协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，

24、又利于检修排空. （2）高程布置见附图2 第六章 工程效益 6.1工程的环境效益 通过该工艺的运行预计可减少向环境排放COD的量为： 5kgCOD/a 10850365=3.41）（1200100可减少向环境排放NH-N的量为： 33kgNH10-N/a 35-15）850365=6.2（3可减少向环境排放BOD的量为： kgBOD/a 5850365=1.8010）（600-20可减少向环境排放SS的量为： 4kgSS/a 10850365=8.69）（350-70污水处理厂的建设是一项改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的重要工程 ，主要工程效益就是环境效益。该污水处理厂的建成，将会对

25、周围环境带来非常积极的影响，降低了该生物制药厂周围一定面积内河流的污染程度，改善了周围大气环境，也减少了固体废物的排放量，改善了周围人们的生活环境。废水处理设备投产后，处理废水已达到排放标准，有利于保护环境。 6.2工程的社会效益 （1）污水处理厂的建成将对提高城市基础建设水平，改善和提高环境质量水平，美化城市起到重要作用。 （2）处理厂投产后，不仅解决了污染问题，更有利地保护了自然环境，同时安排就业，社会效益也十分显著。 （3）经本工艺处理后的出水，已经完全符合污水综合排放标准（GB89781996），可以直接排放到附近河流。 22 / 20 6.3工程的经济效益 3/d 850m1.处理规

26、模 万元2.工程总投资1083.9 运行成本3. ）电费（11.0，电价按h164.5kW,实际运行功率87.2kW，日实耗电量为2092.8kW工程装机容量为3 元/m1.0）/500=4.192092.8元/kWh，则电费为：（ 2）药剂费（6 1700=17.0元/天10PAC一天的费用为100006 天元/PAM一天的费用为(750+1000)1030000=52.53 /m则药剂费为：(17+52.5)500=0.139元 ）人工费（3人为管26人，人负责日常维护，2人负责操作，2人员配备：污水处理站操作人员定编 理人员。工资按每月1500元/人计，则3 500=0.6元/m人工费P=9000303 （4）维修费 300天计，则按设备投资的2%，年运行3 0.02元/m）300500=0.11（P=8656004 ）运行总费用5（3 元+P+PP=P+P =4.19+0.139+0.6+0.11=5.03/m，42313 /m元则运行总费用为5.03第七章 结论 通过对生物制药厂污水处理厂各个构筑物的设计得出，经过处理后，出水中的污染物含量均符合工业废水污染物排放国家三级标准，可以直接排放。通过上面的生化处理可使河流的污染大大降低，有利于河流流域水体功能的恢复，地下水化学成分被恢复，更重要的是，污水经过处理后对整个生态环境的污染大大地降低，不但能够保护人