某制药厂高浓度废水处理站毕业设计说明书

目录1概述……………………11.1设计任务…………………11.2设计依据…………………11.3设计原则……………………11.4设计规模……………………31.5排放标准…………32废水处理工艺路线…………42.1各工段排水的主要成分分析……………………42.2几种主要成分的物化性质……………………42.3废水的可生化降解性分析……………………62.4几种主要成分的回收措施……………………72.5特高浓度有机物的焚烧处理………………92.6车间综合废水的治理工艺……………………102.7废水工艺流程说明………………113工程设计……………………143.1附属构筑物………………143.2设计规模的确定…………143.3主体工艺构筑物的设计与计算…………15格栅………………………15调节池……………………16UASB反应器……………17好氧反应器的设计与计算……………22二沉池的设计…………26深度处理系统的设计…………………29集泥井的设计…………29污泥浓缩池的设计计算………………294工程平面布置和高程布置…………………314.1污水处理站平面布置……………………314.2高程布置…………………31致谢………………32参考文献…………33附件摘要人们的日常生活离不开水,但水资源的缺乏已经成为普遍的社会问题,它不仅对社会的经济发展有了制约,而且给人类的生存也带来了威胁。加之水污染日趋严重，虽然有了一套切实可行的处理工艺，但这种以先污染后治理为代价的观念必将后患无群。在中国，水污染是主要的环境问题，而工业废水则是水污染的一个重要来源，工业废水的基本特征是：有机物含量高，有的还含有重金属、有毒物质和可生化很低的有机物。这就对水处理工艺提出了更高的要求。本文通过对化学制药厂所排放的工业废水的处理，来说明生物法——A/O工艺对处理小水量工业废水的可行性。尤其是在厌氧段利用UASB工艺，使得处理效果更有保障。A/O工艺是指厌氧-好氧的生物处理工艺。在厌氧段采用的是UASB厌氧反应器，而好氧段采用的是传统的曝气池工艺。为保证出水稳定达标，其后还有深度处理单元——臭氧发生器。关键词：工业废水；UASB；有机物；A/O；厌氧；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设计任务(1)确定污水处理程度和处理厂工艺流程，对构筑物进行选择与计算。(2)选择污水处理厂厂址。(3)进行平面布置和高程布置。(4)按设计要求，画出指定构筑物的工艺的设计图，包括平面图，纵剖面图和横剖面图。(5)写出设计说明书。1.2设计依据(1)项目名称辅酶Q10、辛伐他汀、齐多夫定、环丙沙星、阿奇酶素等新药项目(2)项目背景齐多夫定最早于1964年合成，1987年3月齐多夫定是世界上第一个获得美国食品与药物管理署（FDA）批准生产的抗艾滋病药品，商品名立妥威，在20世纪已有近百个国家临床使用。当前，齐多夫定实际上成了一个标准药物，任何新品的开发是否被学术界和临床认可都将以它为参照。至今累计销售收入已达40亿美元，2003年立妥威市场为0.45亿英镑，折算为0.74亿美元。辛伐他汀(旨泰)1991年在美国上市，1997年引入中国，本品为3-羟基-3-甲基-戊二酰-辅酶A（HMG-CoA）还原酶的抑制剂，抑制内源性胆固醇的合成，为降血脂药，它是在世界上应用最为广泛的调脂药物之一，本品具有显著的降低胆固醇、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两倍，主要用于高胆固醇血症，冠心病、冠心病二级预防，可减少冠心病、心肌梗塞的危险性，减少心肌血管再通手术；延缓动脉粥样硬化的进展。辅酶Q10。辅酶Q10又名“泛醌”，是一种存在于多种生物体内的脂溶性天然维生素类物质。辅酶Q10是细胞自身产生的天然抗氧化剂，能提高有机体的免疫力。近年来的研究表明，辅酶Q10有抗肿瘤作用，临床对于晚期转移性癌症有一定疗效，在预防冠心病，缓解牙周炎，治疗十二指肠溃疡及胃溃疡，增强人体免疫力功能以及缓解心绞痛方面有显著效果。环丙沙星是第三代氟喹诺酮类抗菌药，因其抗菌谱广、杀菌作用强、起效迅速而广泛应用于临床。阿奇霉素是红霉素结构经修饰后得到的一种大环内酯类广谱抗生素，比红霉素具有更广泛的抗菌谱，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，如流感嗜血杆菌、卡他布兰汉菌、军团杆菌以及沙眼衣原体、肺炎支原体等均有良好的抗菌作用。红霉素与阿奇霉素的副作用主要以消化系统反应（如恶心、呕吐、上腹不适等）及皮疹为主。(3)废水排放情况该项目有五个生产品种，每种产品又有几步合成工序。废水排放情况见表1。1.3设计原则清污分流、污污分流，先根据各车间排水的性质分类处理，然后再综合处理；采用物理的、化学的和生物的等多种技术措施进行处理。化学措施为生物处理创造条件，以生物处理为主体，以深度处理为保证。确保污水处理站出水要低于国家规定的排放标准；工艺流程合理、简洁，设备布置紧凑，投资和运行费用尽可能低；操作管理方便，并尽可能提高自控水平。表1废水成分及排放量统计产品产量(T/月)反应过程排放量(m3/月)成分与浓度辛伐他汀第二步90含二甲基甲酰胺55%，pH6-77第三步75含四氢呋喃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水循环泵150含甲酸1%，乙酸酸乙脂1.55%，乙醚0.44%，四氢呋呋喃0.5%%齐多夫定氧桥物10含甲醇约15%，9含吡啶约10-115%，pH12叠氮化20含二甲基甲酰胺55-7%，pH2-33脱保护10含甲醇约10%3含乙酸乙脂约300%辅酶第一步20含氯化钠10%，磷磷酸1.3%%第二步50含氯化钠3.8%%第三步20含碱10%，氯化化铵30%第四步25含氯化钠5%，异异丙醇28%%，三氯化铁铁5.6%环丙沙星第一步900含盐酸10%第二步600含异戊醇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%合计63.642821.4设计规模(1)高浓度有机废水水量五种产品月排放约4282m3高浓度有机废水，日均排放约143m3。设计水量按厂方提供水量的1.2倍考虑。即日排放171m3。高浓度有机废水的COD浓度值由几万至几十万mg/l。(2)低浓度废水生产工艺还会产生大量的冲洗废水、污冷凝水、生活污水等。(3)设计水质由于该污水中几种成分需要回收后才能较好的处理，所以，在该设计中废水处理站进水的综合设计水量和水质按以下值设计：水量：1200m3/d，CODCr≤5000mg/l，1000mg/l，SS≤300mg/l1.5排放标准根据《污水综合排放标准》(GB8978－1996)表4的要求，主要指标执行二级标准：CODcr300mg/lBOD530mg/lSS150mg/l硫化物1.0mg/l磷酸盐（以P记）1.0mg/l2废水处理工艺路线2.1各工段排水的主要成分分析从表1可以看出，辛伐他汀、齐多夫定和辅酶三个车间的生产工段以高浓度有机物为主，浓度从1%到30%，这些高浓度的有机废液其COD的含量平均高达24万mg/l以上，并且，其中有些物质的可生化性很低，属于难生化降解的物质。对这些污染物质宜先化学氧化然后再进入生物处理设施；对于这三种产品的废水，其中几种成分的浓度很高（见图1至图3），如果在生产车间的单元操作中能够将该步骤的废水单独收集的话，应该先回收其主要成分后再合并处理，这些能够回收的成分有甲醇、异丙醇、乙酸乙脂、四氢呋喃、二甲基甲酰胺和氨。回收操作不仅可以回收产品，产生一定的经济效益，而且，是降低COD和BOD5的有效手段。另外，在辅酶车间排放的水中，氯化铵的含量竟高达30%，也应该先回收氨，然后才能进入污水处理站，因为氨氮是现在严格控制的污染物质之一，是造成水体富营养化的主要因素之一。环丙沙星和阿奇酶素的生产废水中主要成分的浓度较低，不具回收价值，以处理为主。2.2几种主要成分的物化性质四氢呋喃:用作溶剂、有机合成的原料，无色透明液体，易燃。有乙醚气味。有毒，有麻醉作用。在空气中能生成爆炸性过氧化物。与水、醇、酮、苯、酯、醚、烃类混溶。相对密度0.985（4oC）。沸点67oC。凝固点-108oC。闪点-17oC（开杯）。折射率nD(20oC)1.4050，自燃点610oC。二甲基甲酰胺（DMF）:无色、淡胺味的液体，分子量73.10。相对密度0.9445(25oC)。熔点-61oC。沸点152.8oC。闪点57.78oC。蒸气密度2.51。蒸气压0.49kpa(3.7mmHg25oC)。自燃点445℃。蒸气与空气混合物爆炸极限2.2～15.2%。与水和通常有机溶剂混溶。遇明火、高热可引起燃烧爆炸。能与浓硫酸、发烟硝酸剧烈反应甚至发生爆炸。在工作岗位可因接触DMF蒸汽而中毒。急性中毒发生原因多数由于生产故障，设备漏裂，或在检修设备时，未采取有效的防护措施，大量接触毒物所致，中毒常是吸入和皮肤吸收并存,且以皮肤吸收为主。甲醇:纯甲醇为无色透明略带乙醇气味的易挥发液体，沸点65oC，熔点-97.8oC，和水相对密度0.7915(20/4oC)，甲醇能和水以任意比例相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂（乙醇、乙醚、丙酮、苯等）混溶，并形成恒沸点混合物。甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物，称为结晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH，和盐的结晶水合物类似，甲醇蒸气能和空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0～36.5％（体积）。甲醇燃烧时无烟，火焰呈蓝色。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质，连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化，或脱氢生成甲醛，再氧化成甲酸，甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。主要经呼吸道和胃肠道吸收，皮肤也可部分吸收。乙酸乙脂（醋酸乙脂）:无色透明易挥发的液体，有果香味，能与水、醚、丙酮和三氯甲烷相混溶。吡啶:含有一个氮杂原子的六元杂环化合物。无色可燃液体，具有特殊臭味。熔点－42oC

，沸点115.5oC，密度

0.9819

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

92～93oC。工业上利用这个性质来纯化吡啶。异丙醇:异丙醇是无色透明可燃性液体，有与乙醇、丙酮混合物相似的气味。比重0.7851、熔点-88oC、沸点82.5oC。异丙醇能溶于水、醇、醚、氯仿。蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限3.8～10.2%(体积)。可用于防冻剂、快干油等，更可作树脂、香精油等溶剂，在许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；无色透明；纯天然产品。2.3废水的可生化降解性分析生物法是有机废水处理中广泛应用的有效的方法之一。BOD5和CODCr是废水生物处理过程中常用的两个水质指标，用BOD5/CODCr值评价废水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法。在一般情况下，BOD5/CODCr值越大说明废水的可生物处理性越好。综合国内外的研究结果，表2中所列数据可用来评价废水的可生化性。难生化降解的有机废水，可以采用化学的预处理方法来改善其可生化性，然后再用生物的方法作进一步处理。表2BOD5/CODCr值与可生化性的关系BOD5/COODCr>0.450.30—00.450.20—00.30<0.20可生化的程度可生化性好较好较难不宜表3主要有机化合物可生物降解性的评定物质名称COD/（mg//mg)BOD5/(mgg/mg)BOD5/CODD可生物降解性甲苯1.870.190.1经驯化可降解异戊醇2.731.50.55可降解甲醇1.50.770.52可降解异丙醇7长期驯化可降解甲醛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经驯化可降解乙醚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经驯化可降解四氢呋喃的生物降解性：在医药及化工生产废水中，四氢呋喃的生物降解性很差。研究表明，厌氧单基质条件下，四氢呋喃对厌氧消化还会产生轻微的抑制作用，浓度达到200mg/l时，厌氧微生物受到明显抑制，产气量急剧减少。但其对好氧微生物无抑制，并且，四氢呋喃具有强的挥发性，曝气吹脱会导致大量四氢呋喃向气相转移。2.4几种主要成分的回收措施甲醇甲醇废水通常可以采用焚烧、厌氧、好氧生化法处理，但是对高浓度的甲醇废水处理难度较大，投资费用高。采用精馏法对该废水进行精馏预处理，使废水中甲醇从塔顶馏出后被收集起来，塔底排出的低浓度废水进入污水处理站与其它废水一并处理，可以大大降低后续工艺的处理负荷。已有的工程实践证明，精馏法预处理该废水是切实可行的，具有处理效率高且操作运行稳定。图4是精馏的工艺流程。表4是某资料中在某种条件下关于高浓度甲醇废水的处理方法的对比，仅供参考。表4三种甲醇处理方法对比处理方法设备投资（万元）运行费用（元/天）操作管理精馏法20390不受废水浓浓度影响焚烧法603480运行管理严格生化法351080运行效果易受进水水负荷的影响响注：甲醇含量超过过60%可作原原料外卖。异丙醇异丙醇是一种能够与水形成恒沸物的有机溶剂，恒沸温度为80.3oC，恒沸组成含异丙醇87.3wt%。用普通蒸馏法可以获得87.3wt%以下的异丙醇。通过加盐的方法可以将5wt%左右的异丙醇回收为高浓度，而在该厂中以丙醇的浓度高达28%，因而，用蒸馏的方法回收以丙醇是经济可行的。图5是异丙醇回收的工艺流程图。吡啶吡啶的回收方法可以有两种，一种是将含吡啶的废水加过量的固碱（氢氧化钠），游离出吡啶，静置分层。分出的含水吡啶层进行蒸馏，先蒸出吡啶—水共沸物，然后收集水分小于0.5%的吡啶，供生产上使用。该方法可以收集约60%左右的吡啶，碱消耗量大。第二种方法采用食盐代替大部分碱进行盐析，氯仿萃取，然后共沸脱水，精馏分离。该法回收率可达90%以上。四氢呋喃(THF)该厂的废液中四氢呋喃(THF)的质量分数约为10%，甲醇的质量分数约为1%,直接排放将造成很大的经济损失和较严重的环境污染。回收可分两步进行,第1步采用萃取精馏技术将THF从废液中分离出来；第2步采用萃取精馏技术脱去第1步得到的馏出液中的水分,精制THF。常压下甲醇的沸点(64.5oC)与THF的沸点(66.0oC)相差仅1.5oC,用简单精馏法难以分离废液中的甲醇和THF。甲醇分子极性大,在精馏过程中加入一种沸点较高、极性较大的溶剂,该溶剂分子与甲醇分子发生氢键缔合,可提高甲醇与THF间的相对挥发度,使甲醇留在塔釜中。二甲基甲酰胺（DMF）DMF废水的回收方法有：活性炭吸附-二氯甲烷再生法，适用于处理低含量的DMF废水；对于高浓度DMF（近100g/L）废水，目前有采用直接精馏的方法进行处理，分离DMF与水，回收的DMF回用于生产。当废水中DMF质量浓度较低，如小于50g/L，但该法能耗较高，回收成本将大幅度增加。该厂的含量在50-100g/l之间，适合用直接精馏的方法进行回收。另外还可以采用萃取-活性炭吸附处理，用三氯甲烷萃取废水中的DMF，萃取液经精馏分离回收DMF和萃取剂。由于萃取剂的沸点低，蒸发潜热远远低于水，因此，精馏过程的能耗及设备投资大大降低，全过程的总投资与老方法相当，而成本能降低50%左右。氨回收在辅酶车间的第三步操作中排放的氯化铵的浓度高达30%，如果这些氯化铵排放的话将使排水中的氨氮浓度严重超标。但是，从回收的角度来看，这样高的浓度十分有利于回收操作。氨吹脱法又称氨气提法，是回收高浓度氨的有效方法，具有工艺简单、易于操作、投资和运行成本低等优点。废水在碱性条件下发生如下反应：NH4++OH-→NH3+H2O当pH>7反应便向右移动，当pH>11时就只有NH3存在，20oC时的去除率为90%～95%。将废水的pH值控制在10.5，经二段吹脱后废水中的NH4+浓度可下降95%以上，吹脱的含氨气体用盐酸溶液进行二段循环吸收，反应为：NH3+HCl→NH4Cl当吸收液中NH4Cl浓度>10%，即可返回工艺使用或通过蒸发结晶制成NH4Cl固体外销。经吸收后的气体再用风机送到吹脱塔进行氨吹脱，如此周而复始形成一个闭路循环吹脱吸收系统，既回收了有价物质又消除了二次污染，该工艺是脱氨氮的理想方法。氨回收的工艺流程见图6。2.5特高浓度有机物的焚烧处理对于生产过程中产生的浓度特高的反应母液以及回收过程中产生的、尚不能回用于生产过程的特高浓度的有机物可以采用焚烧的方法加以处置。但是，对焚烧的产物以及由此带来的负面影响应该给与足够的重视。对于焚烧产生的烟气最好先通过吸收净化后再排放，净化烟气的吸收液排入污水处理站进行处理。焚烧法是将高浓度有机废水在高温下进行氧化分解，使其中的有机物生成水及二氧化碳等无害物质而排入大气的方法。COD的去除率可达99.99%。化工厂的一些高浓度、组分复杂、没有回收价值而热值较高的废水通常采用直接焚烧的方法。通常使用的炉型有3种：液体喷射炉、回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。前两种以油和燃气为辅助燃料，运行成本高。而流化床采用低温燃烧技术，以煤为辅料，加上床温比前两种低200度左右，运行成本较低，比较适合国情。由于流化床蓄热量大，送入炉中的废水立即被高温床料加热，使废水的蒸发、热解和燃烧几乎同时进行，无需复杂的调整，使燃烧容易控制。由于炉内没有机械运动的部件，减少了事故和检修工作量。此外，炉内燃烧稳定，温度均匀，炉体寿命长。2.6车间综合废水的治理工艺将各个车间的废水中的主要成分回收后，会较大幅度地减少综合废水中的污染物质的含量，有利于减少综合废水处理的投资和运行费用，尽管如此，废水的BOD5和CODCr的浓度仍然很高，估计将超过十几万mg/l。对这些废水，将采用化学与生物处理相结合的方法进行处理，其中，对于四氢呋喃和二甲基甲酰胺的废水应该先通过化学氧化的方法，提高其生化降解的程度。各车间废水中主要成分的回收和化学预处理见图7，整个厂区的综合废水处理流程见图8。2.7废水处理工艺流程说明化学预处理部分各车间生产过程中根据反应步骤不同排污位置也不同，这就为那几种主要成分的废水的单独收集提供了可能，这样不仅可以减少回收过程中其他物质的干扰，而且，由于保持了这些成分的高浓度，有利于降低回收装置的规模，提高收率。废水中的四氢呋喃和二甲基甲酰胺以及环丙酰胺生产中排放的某些成分可生化性很低，回收之后的浓度对于生物处理来说仍然较高，对这些废水应先采用化学氧化的方法，将复杂的分子结构转变为直链的或者是简单的有机物。考虑到其他物质的可生化性较好，为了减少药剂的消耗，将该几种物质单独收集后再进行化学氧化，氧化后与其他物质一起进入总调节池。化学氧化采用fenton试剂法，但是，由于各种物质之间的化学反应的效果不同，因此，也有可能采用其他类型的化学试剂。Fenton试剂是一种常用的高级氧化剂，相对其他高级氧化剂而言，Fenton法具有操作过程简单、反应物易得、费用便宜、无需复杂设备、对后续生化处理没有毒害作用且对环境友好等优点，已逐渐应用于制浆造纸、染料、防腐剂、显相剂、农药等废水处理工程中，并且具有很好的应用前景。近年来，随着对绿色工艺和清洁生产的日益重视，这种无二次污染的绿色水处理方法在难生物降解的有机物的（预）处理方面得到了广泛的应用。主要装备系统如下：(1) 药剂配制系统包括过氧化氢，硫酸亚铁、硫酸和烧碱的溶解和储备设备，加药系统，计量系统、反应器等。过氧化氢的商品浓度通常为27%左右；工业用的硫酸亚铁通常称为绿矾，袋装，使用前溶解配制成20%的溶液；盐酸通常为31%的浓盐酸，使用前先稀释。(2)计量投加系统用于各种药剂的计量投加。(3)pH值控制系统用于控制反应液的pH值。(4)高级氧化系统将氧化剂和辅助药品按程序加到反应器中，调整反应条件，反应适当的时间。综合处理部分经过化学氧化处理过的废水、及其它工艺水和污冷凝水等均汇集到综合调节池，经调质后进入厌氧和好氧处理工段。(1)格栅由于各车间生产的产品属于精细化工范畴，因此，所排放的废水中没有什么大的悬浮颗粒物，但是，考虑到外界环境中一些悬浮物质的进入，因此在综合调节池，即低浓度调节池的进水处仍设置细格栅。(2)总调节池回收以及化学氧化化之后的废水水和其他废水水一并收集到到总调节池。化化工过程具有有操作单元多多、排水点多多、成份复杂杂、排水规律律性差、事故故排放等特点点，因此，对对其水量和水水质要做充分分的调节，以以确保进入后后续生物处理理阶段的水质质基本均匀，避避免对生物处处理过程产生生大的冲击，因因此，总调节节池包括三部部分：高浓度度有机污水调调节池，处理理后溶液储池池和低浓度污污水调节池。高高浓度调节池池调节后再进进入化学氧化化处理工段，然然后再进入处处理后溶液储储池，再均匀匀分配到低浓浓度调节池。该该厂月排水高高浓度有机废废水约42882吨，经过过车间回收装装置回收后，排排放量会有所所减少，但在在该处理工艺艺设计中，我我们将按照与与厂方协商确确定的水质和和数量来设计计。(3)厌氧处理与好氧生物处理相相比，厌氧生生物处理由于于具有处理成成本低、处理理有机负荷大大和可处理许许多在好氧条条件下难生物物降解的有机机物等特点，因因此，国内外外许多单位都都采用厌氧生生物处理与好好氧生物处理理相结合的工工艺来处理难难生物降解的的有机物。厌厌氧生物反应应器中的生物物多以颗粒污污泥存在，以以提高厌氧生生物反应器中中的生物量和和泥水分离效效果，此类无无载体厌氧生生物反应器的的形式包括UUASB、EGSB和IC等。高效厌氧处理反应应器除了满足足污泥停留时时间和污水停停留时间相分分离外，还要要满足进水和和污泥之间保保持良好的接接触状态。我我们设计的高高效厌氧反应应器能确保布布水的均匀性性，避免短流流和死角等现现象的产生，能能够保持很高高的颗粒污泥泥浓度和停留留时间，获得得良好的搅拌拌强度，从而而实现高效率率。因此，对对该厂综合废废水将先采用用高效厌氧生生物反应器进进行处理。为为了获得良好好的处理效率率，将重点解解决两个问题题：一是保持持足够大浓度度的厌氧活性性污泥，二是是使进入到反反应器内的废废水同污泥充充分接触。为为达到这一目目标，我们将将采用改进型型的UASBB厌氧反应器器。UASB反应应器是由荷兰兰瓦赫根农大大学的G·Lettiinga等人人在20世纪70年代研制制的。80年代以后后，我过开始始研究UASSB在工业废废水处理中的的应用，900年代该工艺艺在处理工程程中被广泛采采用。UASB一般包括括进水配水区区、反应区、三三相分离区、气气室等部分， UASB反应器的工艺基本出发点如下：（1）为污泥絮凝提供供有利的物理理—化学条件，厌厌氧污泥即可可获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种种相当稳定的的生物相，能能抵抗较强的的冲击。较大大的絮体有良良好的沉降性性能，从而提提高设备内的的污泥浓度：：（3）通过在反应器内内设置一个沉沉淀区，使污污泥细颗粒在在沉淀区的污污泥层内进一一步絮凝和沉沉淀，然后回回流入反应器器。UASB处理有机机废水具有以以下特点：（1）污泥床污泥浓度度高，平均污污泥浓度可达达20～40Gvsss/L：（2）有机负荷高，中中温发酵时容容积负荷可达达8～12kgCCOD/（m3/d）：（3）反应器内无混合合搅拌设备，无无填料，维护护管理较简单单。(4)好氧生化处处理采用传统活性污泥泥氧化工艺。高高浓度的好氧氧颗粒污泥和和高效的曝气气系统能有效效地去除有机机物。运行阶段含以下过过程：①原污水首先先进入前端池池内，该池具具有高浓度的的回流污泥，具具有很强的吸吸附能力及活活性，因而可可以高效降解解水中的有机机物；②混合液同时时自前端向后后端通过曝气气池的主体，继继续曝气，有有机物得到进进一步的降解解，同时在推推流过程中，前前端池内污泥泥进入中间池池，后再进入入后端池，使使污泥在各池池内平均分配配；③混合液进入入作为沉降池池的后端池，停停止曝气，泥泥水分离后，出出水通过溢流流堰排放，剩剩余污泥由池池底排出或者者回流。(5)二沉池在好氧处理设施后后设置污泥沉沉淀池，使出出水中的污泥泥和水能很好好地分离，减减少污泥的含含水率和污泥泥处理系统的的处理量。本本设计采用中中心进水周边边出水的辅流流式二次沉淀淀池。(6)深度处理单单元为了保证污水处理理稳定达标，在在好氧处理单单元的后面设设置深度处理理单元，处理理方法将采用用臭氧氧化方方法。与其他他消毒方法相相比，臭氧消消毒具有以下下特点，如表表5所示。表5消毒剂优缺缺点及选择名称优点缺点适用条件液氯效果可靠，投配设设备简单，投投量准确，价价格便宜氯化形成的某些含含氯化合物低低浓度时，对对水生物有毒毒害；当污水水含工业废水水比例大时，氯氯化可能产生生致癌物质适用于大、中型污污水处理厂臭氧消毒效率高并能有有效地降解污污水中残留的的有机物、色色、味等，污污水PH与温度对对消毒效果影影响很小，不不产生难处理理的或生物积积累性残余物物投资大，成本高，设设备管理较复复杂适用于出水水质较较好，排入水水体卫生条件件要求高的污污水处理厂紫外线是紫外线照射与氯氯化共同作用用的物理化学学方法，处理理效率高紫外线照射灯具货货源不足，电电耗能量较多多适用于小型污水厂厂3工程设计3.1附属构筑筑物设计回收车间回收车间用来回收收甲醇、异丙丙醇、乙酸乙乙脂、四氢呋呋喃、二甲基基甲酰胺和氨氨。设计处理理量为二甲基基甲酰胺1110m3/月，浓度5--6%；四氢氢呋喃75m3/月，浓度100%；甲醇20mm3/月，浓度122.5%；吡吡啶9m3/月，浓度100-15%；；乙酸乙脂33m3/月，浓度300%；氯化铵铵20m3/月，浓度300%；异丙醇醇25m3/月，浓度288%。回收会的产品以其其纯度决定是是会用于生产产过程还是作作为原料外卖卖。在该工程程的污水处理理设计中，将将按照无回收收情况来设计计，但设计水水量和水质按按照与厂方协协商的数值，但但是，由于高高达30%的氨没没有回收，污污水站出水中中的氨氮含量量有可能无法法保证达标。化学预处理阶段（1）过氧化氢贮罐容积：10m3材质：不锈钢数量：2个（2）硫酸亚铁贮槽容积：2m3材质：玻璃钢数量：2个（3）盐酸贮罐容积：10m3材质：玻璃钢数量：2个(4)烧碱贮罐容积：10m3材质：玻璃钢数量：2个(5)pH控制制仪数量：2套(6)化学反应器器数量：4台规格：φ1.8mm×2.5m材质：聚氯乙烯加加地面防腐处处理(7)化学处理加加药间用于化学试剂的配配置和贮存。规格：7.5m××11m,两层，共1220m23.2设计规模模的确定（1）最大流量的计算算污水处理厂的设计计规模以平均均时流量计最大设计流量=2.0=120002.0=22400m33/d=1000m3/h=0..028m33/s（2）处理程度计算BOD5去除率==100%==97%SS去除率=1000%=500%CODcr去除率率=100%==97%3.3主体工艺艺构筑物的设设计与计算格栅（1）设计参数：栅条净间隙为e==4.0mmm栅前前流速ν1=0.77m/s过栅流速v=0..3m/s（按按平均流量）栅前部分长度：00.5m格栅倾角=60°°单位栅渣量量：ω1=0.077m3栅渣/103m3污水(2)设计计算①确定栅前水深根据最优水力断面面公式计算得得：（1-1）所以栅前槽宽约00.283mm。栅前水深深h≈0.1422m说明：由于水量小小的缘故，计计算数据偏小小，这里为了了设计的需要要、施工的方方便以及设备备选型的准确确，取栅槽宽宽度0.600m，栅前水水深0.300m。②格栅计算（1-2）n—格栅间隙数代入数据得：=336（条）栅槽有效宽度（BB），设计采采用ø10圆钢为栅栅条，即S=0.011m。=0.494m取格栅宽度B=00.8m通过格栅的水头损损失h1（1-3）（1-4）h0—计算水头损失；g—重力加速度，取99.81m//s2；K—系数，格栅受污物物堵塞后，水水头损失增大大的倍数，一一般K=3..0；ξ—阻力系数，其数值值与格栅栅条条的断面几何何形状有关，，当为矩形断面时，=2.42。==0.098m所以：栅后槽总高高度H=0.3+0.0098+0..3=0.6698m——栅前渠超高，取取0.3m栅槽总长度L=0.275m（1-5）（1-6）=0.3+0.33=0.6mm2.26mL1—进水渠长，m；L2—栅槽与出水水渠连接处渐渐窄部分长度度，m；B1—进水渠宽，；α11—进水渐宽部部分的展开角角，一般取220°。(3)栅渣量计算算对于栅条间距b==4mm的细格格栅，对于属属于精细化工工范畴的化学学制药厂废水水，每单位体体积污水拦截截污物为W1=0.03m3/103m3，每日栅渣渣量为：=0.04m33/d（1-7）拦截污物量小于00.3m3/d,应采用用人工清渣。调节池(1)设计说明根据生产废水排放放规律，以及及后续处理构构筑物对水质质水量稳定性性的要求，设设调节池3座，分别是是：高浓度调调节池、储液液池和低浓度度调节池。(2)设计计算①高浓度调节池的设设计和计算高浓度调节池主要要调节各主要要生产工段的的生产废水，对对其进行水质质水量的调节节，采用底下下式，加盖（为为了防止挥发发性物质挥发发，污染环境境）。设调节池水力停留留时间为T==3d，则调调节池的有效效容积为：=513m3（2-1）——为高浓度有机机废水水量取平面尺寸为（11212）m2，设一座则有效水深=3..56m（2-2）取超高0.3m所以H=h+0..3=3.99m说明：采用地下式式，不设污泥泥斗，设搅拌拌器一套。因因为高浓度有有机废水中含含有大量的有有机物，其中中包括难降解解的、大分子子的和有毒的的，如果设有有污泥斗，在在它的污泥中中，BOD和COD负荷都都会很高，而而且难以处理理。设备：100WLL30-200-5.5型型污水泵两台台，一备一用用。性能：流流量30m3/h，扬程20mm，出口直径径100mmm，效率42%%，电动机功功率5.5kkw。②储液池的设计及计计算储液池的作用是储储存经过高浓浓度调节池的的有机废水。设水力停留时间为为1.5d有效容积为：=2256.5mm3取平面尺寸为（）m2有效水深为：=33.56m取超高0.3m所以H=h+0..3=3.99m说明：采用地下式式，不设污泥泥斗，设搅拌拌器一套。③低浓度调节池（总总调节池）的的设计及计算算低浓度有机废水包包括生产工艺艺中的冲洗废废水、污冷凝凝水、生活污污水等。在储液池经过化学学氧化的高浓浓度有机废水水也进入总调调节池。设水力停留时间为为1.6d有效容积为：=11920m33取平面尺寸为（）m2则有效水深为：==3.56mm取超高0.3m，所所以H=h++0.3=33.9m。说明：不设污泥斗斗，设搅拌器器一套。UASB反应器器(1)设计说明UASB反应器由由反应区、进进水管道和位位于上部的三三相分离器组组成。反应器器下部由具有有良好的沉淀淀和絮凝性能能的高质量分分数厌氧污泥泥形成污泥床床，污水从进进水口自下而而上通过污泥泥床，与厌氧氧污泥充分接接触反应。厌厌氧分解过程程中产生的沼沼气形成微小小气泡不断释释放、上升，逐逐渐形成较大大气泡。反应应器中，上部部污泥在沼气气的扰动下形形成污泥质量量分数较低的的悬浮层，顶顶部的分离器器进行污泥、沼沼气和废水的的三相分离。处处理后的水从从沉淀区上部部溢流排出，气气室的沼气可可用管道导出出，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应区区，使得反应应区有足够的的污泥浓度。本设计中UASBB采用钢筋混混凝土结构，截截面取正方形形。本工程所处理工业业废水属高浓浓度有机废水水，生物降解解性好，UAASB反器作作为处理工艺艺的主体，拟拟按下列参数数设计。设计流量12000m³/d=500m³/h进水浓度CODccr=50000mg/LLCOOD去除率为为87.5%%容积负荷Nv=66.5kgCCOD/(mm³·d)产气率r=0.44m³/kgCOOD污泥产率X=0..15kg//kgCODD(2) UASB反反应器工艺构构造设计计算算①UASB总容积积计算UASB总容积：：V=QQSr/Nvv=12200×5×87.5%%/6.5=8077.7m³³（3-1）选用两座反应器，则则每座反应器器的容积Viˊˊ=V/22=4004m³设UASB的体积有有效系数为887%，则每每座反应器的的实需容积Vi=4044/87%==464mm³若选用截面为8mm×8m的反应应器两座，则则水力负荷约约为0.3m³/(mm²·h)<11.0m³/(m²·h)符合合要求求得反应器高为88m，其中有有效高度7..5m，保护护高0.5mm.②三相分离器的设计计UASB的重要构构造是指反应应器内三相分分离器的构造造，三相分离离器的设计直直接影响气、液液、固三相在在反应器内的的分离效果和和反应器的处处理效果。对对污泥床的正正常运行和获获得良好的出出水水质起十十分重要的作作用，根据已已有的研究和和工程经验，三三相分离器应应满足以下几几点要求：a.液进入沉淀区区之前，必须须将其中的气气泡予以脱出出，防止气泡泡进入沉淀区区影响沉淀效果。b.沉淀区的表表面水力负荷荷应在0.77m³/(m²·h)以下，进进入沉淀区前前，通过沉淀淀槽底缝隙的的流速不大于于2.0m//h。c.沉淀斜板倾倾角不小于550°，使沉泥不不在斜板积累累，尽快回落落入反应区内内。d.出水堰前设置置挡板以防止止上浮污泥流流失，某些情情况下应设置置浮渣清除装装置。三相分离器设计需需确定三相分分离器数量，大大小斜板尺寸寸、倾角和相相互关系。三相分离器由上下下两组重叠的的高度不同的的三角形集气气罩组成。本本设计采用上上集气罩为大大集气罩，下下集气罩为小小集气罩。大大集气罩由钢钢板制成，起起集气作用，小小集气罩为实实心钢筋混凝凝土结构，实实起支撑作用用。取上下三角形集气气罩斜面的水水平倾角为θθ=55°，h2=0.5mm根据图b所示几何何关系可得：：b1=h2/tgθ==0.5/ttg55°=0.35mm（3-2）b2=b-2b1==2.67--2×0.335=1.997m（3-3）下三角形集气罩之之间污泥回流流缝中混合液液上升流速vv1可用下式计计算：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为0.3m，上上三角形集气气罩与下三角角形集气罩斜斜面之间回流流缝流速v2可用下式计计算：v2=Q/S22S2=CDD×l×2nn=0..3×8×22×3=14.4m²=225/14..4=11.74m//h<22m/h满足v1<v2<2..0m/h的要求取CE=0.3m，则则上三角形集集气罩的位置置即可确定，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..集气罩及各部分的的尺寸标注见见下图：气分离效果的校核核:设沼气气泡的直径径d=0.0008cm,,20℃时，净水的的运动粘滞系系数υ=0.01101cm22/s，取废水水密度ρ1=1.011g/cm³³,沼气密度ρ=1.2×110-3g/cmm³，碰撞系数数β=0.955,动力粘滞滞系数µ=υ·ρ=0.0101××1.01==0.01002g/(ccm·s)由于废水的µ一般般大于净水，可可取废水的µ=0.022g/(cmm·s)则气泡的上升速度度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根据以上的计算结结果有BC/AB=0.52/00.56=22vb/va=6..01/1..74=3..45满足vb/vva>BC/AAB的要要求,则直径大于于0.008的气气泡均可进入入气室.③布水系统的设计两池共用一根DNN150的进进水干管，采采用穿孔管配配水。每座反反应器设4根DN1500长6.7m的穿穿孔管，每两两根管之间的的中心距为22m，配水孔孔径采用77φ14mm,,孔距为2m,,即每根管上上设4个配水孔,每个孔的服服务面积2mm×2m=44m2,孔口向下,穿孔管距反反应器底0..20m.每座反应器共有116个配水孔孔,若采用连续续进水,则每个孔的的孔口流2.11m/s>2m//s,符合合要求.估算布水系统的水水头损失为00.7m,UUASB的水水头损失为00.8m,则则废水在UAASB反应器器中的总水头头损失为1..5m.管道布置见图100：水面低0.6m..④出水渠的设计计算算每座UASB反应应器设四条出出水渠,出水渠保持持水平,四条出水渠渠的出水汇入入集水渠,再经出水管管排出.a.出水渠:采用锯齿形形出水渠,钢结构.渠宽取0.22m,渠深取0.33m.b.三角堰设计计计算每座UASB反应应器处理水量量7L/s,,溢流负荷为为1～2L/(mm·s)设计溢流负荷取ff=2L/((m·s),则堰上上水面总长L=q/f=7/2=3.5m（3-7）设计90°三角堰堰,堰高H=550mm,堰堰口宽B==100mmm,堰上水头头h=255mm,则堰堰口水面宽b=50mmm,三角堰堰数量n==L/b=33.5/0..05=700个.设计堰板长为8--0.3=77.7m,共共6块,每块堰10个100mmm堰口,10个670mmm间隙.堰上水头校核:则每个堰出流率q=00.007//70=1××10-4m³/s按90°三角堰计算算公式q==1.43hh5/2（3-8）则堰上水头为h=(qq/1.433)0.4=(11×10-4/1.443)0..4=0.0022mc.集水渠:集水渠宽宽取0.3mm,集水渠渠底比反应器器内d.出水管:取DN1500的铸铁管,出水管在集集水渠中心底底部.出水管中的的水再汇入位位于走道下的的DN2000的排水总管管.ee.浮渣挡板板:为防止浮渣渣进入曝气池池,在出水渠外外侧0.3mm处设浮渣挡挡板.挡板深入水水面下0.22m,水面上上0.0255m.⑤排泥管的设计计算算a.排泥量的设计计计算每座UASB的设设计流量Q==600m³³/d,进水COD浓度为为5000mmg/L,CCOD去除率率为87.55%,产泥系系数为R=00.15kgg干泥/kgCCOD,则产产泥量Q=600×50000÷1000×0.8755×0.15==394kgg干泥/d设UASB排泥含水水率为98%%,湿污泥密密度为10000kg/mm³,则每日产生生的湿污泥量量Q==394/((1000××2%)=119.7m³³/d则两座UASB的的总产泥量Q0=2×19.7==39.4mm³/d⑥沼气管道系统设计计计算a.产气量计算每座UASB设计计流量Q＝25m³/h进水CODcrS00=50000mg/L==5kg/mm³COD去除率E=887.5%产气率r==0.4mm³/kgCOOD则产气量Gi==Q·S0·Er（3-9）=25×5×0..875×0.4=443.75m³/h两座UASB产气气量共为GG=87.55m³/hb.沼气管道的设设计出气管:根据三三相分离器的的特点,每一个集气气罩分别引一一根出气管,,管径为DN1100.水封罐:本设计计选用D=5500mm的的水封罐.水封高度H=HH1-HMH1—大集气罩内的压力力水头,取为1mH2OHM—沼气柜的压力水头头,取为0.4mmH2O则H=H1-HM==1-0.44=0.6mmH2O取水封罐高度Hˊˊ=1.0mm,其中超超高为0.44m在水封罐上设有一一根进水管,,一根放空管管,在外面设一一液位计以观观察罐内水位位情况.气水分离器:气气水分离器起起到对沼气干干燥作用,选φ500mmm×H18000mm.沼气柜:根据设设计规范要求求,沼气柜的容容积一般按66―10h的平均均产量来计算算,本设计选用用6h产气量计计算,则6h的产气量量为W=87.5×66=525mm³所以选用550mm³的沼气柜..好氧反应器的设计计与计算好氧采用传统活性性污泥法处理理工艺，即曝曝气池工艺。曝曝气池采用鼓鼓风曝气，进进入曝气池的的总污水量为为1200mm/d，污水的的时变化系数数为2.0，进入入曝气池污水水的BOD为100mgg/L，处理理出水总BOOD30mgg/L。Qmax==2.0500=100m/h(1)污水处理程程度的计算进入曝气池污水的的BOD值（S）为100mmg/L，计计算去除率，首首先按下式计计算处理水中中非溶解性BBOD值，即即BOD=7.1bbXC（4-1）式中C——处理水水中悬浮固体体浓度，取值值为25mgg/L；b——微生物自身氧氧化率，一般般介于0.005~0.11之间，取值值0.09；X——活性微生物在在处理水中所所占比例，取取值0.4；代入各值BOD=7.1××0.09××0.4×225=6.339≈6.4处理水中溶解性BBOD值为：：30-6.4=223.6mgg/L去除率=(100-233.6)/1100=0..764为了能够安全的达达到出水标准准，取0.80(2)曝气池的计计算与各部位位尺寸的确定定曝气池按BOD--污泥负荷法法计算①BOD-污泥负荷荷率的确定拟定采用的BODD-污泥负荷荷率为0.44kgBODD/(kgMMLSS·d)。但为稳稳妥计，按下下式加以较核核：N=KSf/（4--2）K——介于0.01168~0..0281之之间，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)计算结果确证，取取值0.4是适宜宜的。②确定混合液污泥浓浓度（X）根据已确定的N值值，得相应的的SVI值为80-1150，取值值120。按下式确定混合液液污泥浓度值值X。对此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确定曝气池容积，按按下式计算，即即：V=QS/(NXX)（4-4）代入各值：V=1200×1100/(00.40×33300)==90.911≈91m由于容积太小，为为了方便施工工取V=450m④确定曝气池各部位位尺寸设1组曝气池，池深取取3m，则曝气气池的面积为为F=450/3==150m池宽取3.5m，B/H=33.5/3==1.12，介介于1-2之间，符符合规定。池长：L=F/B（4-5）=150/3.55=42.886mL/B=42.886/3.55=12.225>10，符符合规定。设三廊道式曝气池池，廊道长：：L1=L/3=42..86m取L1=14.3mm取超高0.5m，则则池总高度为为3.0+0.55=3.5mm在曝气池面对二次次沉淀池的一一侧，设横向向配水渠道，在在曝气池的一一端，廊道Ⅰ进水口处设设回流污泥井井，井内设污污泥提升器，回回流污泥由污污泥泵站送入入井内，由此此通过空气提提升器回流曝曝气池。(3)曝气系统的的设计与计算算本设计采用鼓风曝曝气系统。①平均时需氧量的计计算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最大时需氧量的计计算根据原始数据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最大时需氧量与平平均时需氧量量之比O/O=19.004/17..82=11.07(4)供气量的计计算采用网状膜型中微微孔空气扩散散器，敷设于于距池底0..2m处，淹淹没水深3..0m，计算算温度定为330℃。水中溶解氧饱和度度：C=9.17mg//L;C=77.63mgg/L①空气扩散器出口处处的绝对压力力（P）计算如下下：P=1.013×110+9.88×10H==1.0133×10+99.8×100×3.0==1.3077×10P②空气离开曝气池面面时，氧的百百分比按下式式计算：O=21(1-E))/[79++21(1--E)]×1100%（4-7）E——空气扩散器的的氧转移效率率，对网状膜膜型中微孔空空气扩散器，取取值12%。代入E值，得：O=21(1-0..12)/[[79+211(1-0..12)]××100%==18.966%③曝气池混合液中平平均氧饱和度度（按最不利利的温度条件件考虑）按下下式计算，即即：C=C(P/2.0026×100+O/42))（4-8）最不利温度条件按按30℃考虑，代入入各值，得：：C=7.63×(11.307//2.0266+18.996/42))=8.377mg/L④换算为在20℃条条件下，脱氧氧清水的充氧氧量，按下式式计算，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相应的最大时需氧氧量为：R=19.04×99.17/[[0.82××(0.955×1.0××8.37--2.0)××1.0244]=5.788kg/hh⑤曝气池平均时供气气量按下式计计算，即：G=R/(0.3EE)×1000（4-10）代入各值，得：G=5.41/(00.3×122)×1000=150..3m/h⑥曝气池最大时供气气量G=5.78/(00.3×122)×1000=160..6m/hh⑦去除每kgBODD的供气量：：150.3/844×24=442.94mm空气/kgBBOD⑧每m污水的供气量：150.3/12200×244=3.011m空气/m污水⑨本系统的空气总用用量：除采用鼓风曝气外外，本系统还还采用空气在在回流污泥井井提升污泥，空空气量按回流流污泥量的88倍考虑，污污泥回流比RR取值50%，这样样提升污泥所所需空气量为为：8×0.5×12200/244=200mm/h总需气量：160.6+2000=3600.6m//h(5)空气管系统统计算按附图所示曝气池池平面图布置置空气管道，在在廊道的外墙墙上设三根干干管。在干管管上设6对配气竖管管，共12条配气竖竖管。每根竖竖管的供气量量为：160.6/366=4.5m/h曝气池平面面积为为：43×3.5=1150.522m每个空气扩散器的的服务面积按按0.50m计，则所所需空气扩散散器的总数为为：150.5/0..50=3001个为安全计，本设计计采用4322个空气扩散散器，每个竖竖管上安设的的空气扩散器器的数目为：：432/36=12个每个空气扩散器的的配气量为：：160.6/4332=0.337m/h(6)空压机的选选定空气扩散装置安装装在距离曝气气池池底0..2m处，因因此，空压机机所需要的压压力为：P=（3.0－00.2+1..0）×9.8=337.24kPa空压机供气量为：：最大时1600.6+2000=3600.6m3/h=6.001m3/min平均时1500.3+2000=3500.3m33/h=5.884m3/min根据所需风压及空空气量，决定定采用LG110型空压机机2台，该型空空压机风压550kPaa，风量10mm3/min。正正常条件下，一一台工作，一一台备用。(7)曝气池泥量量的计算干泥量（4-111）—系统每日排除的剩剩余污泥量，kg/d—去除的BOD浓度度，kg/mm3a—污泥增增值系数，00.5～0.7，取0.5b—污泥自自身氧化率，0.04～0.1，取0.07—挥发性悬浮固体浓浓度MLVSSS，kg/m3，且满足=1000-300=970mmg/l则：=0.5×11200×××450×0.75×3.3=5582-777.96255=504kkg/d设污泥含水率为998%，所以以取=10000kg/mm3则：污泥产量m33/d二沉池的设计(1)已知条件本设计采用普通辐辐流式沉淀池池。设计流量量Q=12000m/dd=50mm/h，污水的的时变化系数数为2.0，即最最大设计流量量为50×22.0=1000m/h，曝气池池中悬浮固体体浓度X=33300mgg/L，二沉沉池底微生物物固体浓度XX=10/SVVI·r=10/1120×1..2=10mmg/L，污污泥回流比RR=50%。(2)设计计算①沉淀池部分水面面面积F根据活性污泥法处处理特性，选选取表面负荷荷q=1.00m/(m·h)，设1座沉淀池，则则池面积为：：F=Q/(n·qq)（5-1）=100/1.00=100m②池子直径D=(4F/π))（5-2）=(4×100//π)=11.33m取D=12m③校核固体负荷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，设沉淀时时间t=2hh，则h=qt=1.0××2=2m⑤污泥区的容积V设计采用周边传动动的刮吸泥机机排泥，污泥泥区容积按22h贮泥时间间确定：V=2T(1+RR)·Q·X/[244(X+X))]（5-4）=2×2×1.55×12000×33000/[24××(33000+100000)]=774.44m⑥污泥区高度ha污泥斗高度设池底的径向坡度度为0.055，上部直径径D=2.0mm，则污泥区总高度h==(D-DD)×0.005/2=((12.0--2.0)××0.05//2=0.225m⑦沉淀池的总高度HH设超高h=0.33m，缓冲层层高度h=0.5mm，则H=h+h+hh+h=0.33+2.0++0.5+00.25=33.05m(3)进水系统的的计算①进水管的计算进水管的设计流量量进=（1+R）（5-5）=0.028×11.5=0..042m33/s管径D1=3000mm：v1=0.7mm/s：1000ii=2.2：：充满度0..6。②进水竖井进水井径采用D22=0.7mm，出水口尺寸0.22×0.7m2，共3个沿井壁均均匀分布出水口流速V22==0.1mm/s（0.15～0.20mm/s）③稳流筒计算筒中流速vv3=0.03～0.02mm/s（取取0.02mm/s）稳流筒过流面积f=Q进进/v3（5-6）=0.042÷00.02=22.1㎡稳流筒直径：（5-7）(4)出水部分设设计①环形集水槽内流速速qq集=Qmax×0.5=0..014m//s②环形集水槽设计a.采用周边集集水槽，单侧侧集水，只有有一个出水总总口。集水槽宽度为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—安全系系数，采用11.5～1.2。集水槽起点水深为为h起=0.755b=0.115m集水槽终点水深为为h终=1.255b=0.225m所以槽深均取0..3mb.采用双侧集水水环形集水槽槽计算。取槽槽宽b=0.5mm：槽中流速速v=0.6mm/s槽内终点水深：（5-9）槽内起点水深：（5-10）③出水溢流堰的设计计采用出水三角堰（90○）a.堰上水头头（即三角口口底部至上游游水面的高度度）H1=0.05mb.每个三角角堰的流量qq1q1=1.343（55-11）c.三角堰个个数n1n1=（个）（设设计取34个）d.三角堰中中心距（单侧侧出水）m深度处理系统的设设计为了较好的保证出出水水质，以以及稳定达标标。深度处理理系统采用臭臭氧发生器来来达到这一目目标。(1)臭氧发生器器臭氧需氧量量可按下式计计算（6-1）式中——臭氧需要要量，g/hh；—— 处理废水量量，m3/h；C——臭氧投量量，mgO3/L。影响臭臭氧氧化的主主要因素是废废水中杂质的的性质、浓度度、pH、温度、臭臭氧的浓度、臭臭氧的反应器器的类型和水水力停留时间间。一般情况况下臭氧投量量应通过实验验确定，这里里采用经验值值0.7mmgO3/L；1..06——安全系数数。=1.06×500×0.7=337.1gg/h(2)臭氧化（干干燥）空气量量按下式计算算干=（6-2）式中干——臭氧化化干燥空气量量，m3/h；——臭氧化空气浓浓度，g/m3；一般取100～14g//m3。这里取122g/mm3。干===3.1m3/h(3)臭氧发生器器的气压可根根据接触反应应器的形式确确定，对多孔孔扩散式反应应器，按下式式计算：（6-3）其中：H——臭氧氧发生器的工工作压力，mm；h1——臭氧接触触反应器的水水深，m，一般采用用4～5.5m，这这里取5mh