吨每日红霉素制药废水处理工程本科毕业论文

目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc74632854"摘要2HYPERLINK\l"_Toc74632855"第一章概论3HYPERLINK\l"_Toc74632856"1.1废水水质质3HYPERLINK\l"_Toc74632857"1.2废水处处理方法概要要5HYPERLINK\l"_Toc74632858"1.3主要制制药废水处理理工艺5HYPERLINK\l"_Toc74632859"1.4总结99HYPERLINK\l"_Toc74632860"第二章工艺选择择10HYPERLINK\l"_Toc74632861"2.1设计材材料10HYPERLINK\l"_Toc74632862"2.2设计要要求10HYPERLINK\l"_Toc74632863"2.3处理方方案选择100HYPERLINK\l"_Toc74632864"2.4工艺流流程11HYPERLINK\l"_Toc74632865"第三章主体工艺艺设计计算113HYPERLINK\l"_Toc74632866"3.1格栅设计计13HYPERLINK\l"_Toc74632867"3.2集水井井设计14HYPERLINK\l"_Toc74632868"3.3均质沉沉淀池设计115HYPERLINK\l"_Toc74632869"3.4水解池池设计17HYPERLINK\l"_Toc74632870"3.5UASSB反应器设设计18HYPERLINK\l"_Toc74632871"3.6内循环环好氧三相流流化床设计223HYPERLINK\l"_Toc74632872"3.7二沉池池设计25HYPERLINK\l"_Toc74632873"第四章污泥部分分设计计算228HYPERLINK\l"_Toc74632874"4.1集泥井井设计28HYPERLINK\l"_Toc74632875"4.2污泥浓浓缩池设计228HYPERLINK\l"_Toc74632876"4.3污泥脱脱水机械选型型29HYPERLINK\l"_Toc74632877"第五章主要反应应设备强度设设计计算300HYPERLINK\l"_Toc74632878"5.1UASSB反应器强强度设计300HYPERLINK\l"_Toc74632879"5.2BASSR反应器强强度计算311HYPERLINK\l"_Toc74632880"第六章结论355HYPERLINK\l"_Toc74632881"致谢36HYPERLINK\l"_Toc74632882"参考文献371000t/dd红霉素废水水处理工程（环境工程专业业）学生指导教师反应器的工作原原理、设计要要求，并进行行了大量的设设计计算，确确定了其结构构尺寸和运行行条件，为了了使本设计更更具实用性，还还对主反应器器进行了有关关强度、结构构方面的尝试试。经过完整整的摘要：简述了目目前制药行业业的生产状况况、废水来源源及水质特点点，介绍了国国内制药废水水处理领域常常用的工艺及及发展现状。针针对本设计给给出的红霉素素生产废水水水质水量变化化大，悬浮物物浓度高，含含有难生物降降解及有毒物物质的特点，提提出了采用上上流式厌氧污污泥床反应器器加内循环好好氧生物流化化床进行处理理的组合工艺艺。分析了处处理工艺中各各主要工艺处处理，出水水水质将会得到到明显改善，并并可达到《污污水综合排放放标准》一级级标准。主题词：制药废废水上流式厌氧氧污泥床反应应器内循环好氧氧生物流化床床强度Abstracct:thhispaaperiintrodducesthepproducctivestaatus,sourccesoffwasttewateeranddcharracterristiccsofwasteewaterrintthephharmaccyatpreseent,suummariisesthhecommmonpprocesssanddtheprogrressiintheefielldofpharmmaceutticalwasteewaterrtreaatmentt.Becaausethheeryythrommycinwasteewaterrcharracterristiccsanddflowwvariiesgrreatlyy,ofttenhaasahhighSSSconncentrrationn,conntainsssubsstanceeswhiichisstoxiicandddiffficultttobbiologgicaldegraadatioon,thhispaaperiintrodducesacommbinattionpprocesssofanUppflowAnaerrobicSludggeBlaanketandaanIntternallCircculatiionAeerobiccBiollogicaalFluuidizeedBedd.TheeauthhorAnnalyseespriincipllesoffthemainreacttorannddessignrrequirrementts,anndconnfirmssthereacttorsiizesoofconnfigurrationnandworkcondiitionssthrooughaalotofcaalculaation..Inoordertomaakethhispaaperppractiicablee,wedesiggninttensittyanddconffiguraationofthhemaiinreaactorss,tooo.Thrroughthisproceess,wwethiinkthheefffluenttwoulldbepuriffiedaandmaayachhievetheffirstcriteerion..Keyworrds:PPharmaaceutiicalwwastewwaterUpfflowAAnaeroobicSSludgeeBlannketInterrnalCCircullationnAeroobicBBiologgicalFluiddizedBedInteensityy第一章概论随着医药工业的的发展，制药药废水已经成成为严重的污污染源之一。制制药工业废水水主要包括四四种：抗生素素工业废水；；合成药物生生产废水；中中成药生产废废水；各类制制剂生产过程程的洗涤水和和冲洗废水。由由于药物品种种繁多，在药药物生产过程程中，需使用用多种原料，生生产工艺又比比较复杂，因因而废水组成成也十分复杂杂，其处理难难度也比较大大。我国抗生素的研研究从20世纪20年代开始，而而生产则于50年代初。近近年来，逐渐渐采用电脑控控制发酵以及及基因技术，来来提高发酵效效果。但是，目目前在抗生素素的筛选和生生产，菌种选选育等方面仍仍存在许多难难点，出现原原料利用率低低提炼纯度低低，废水中残残留抗生素含含量高等诸多多问题，造成成严重的环境境污染和不必必要的浪费。环境问题已经成成为世界性的的难题之一，严严重的环境问问题已经构成成了对人类生生存的威胁，人人们已开始认认识到经济发发展和环境保保护是不可分分割的整体，只只有切实有效效地保护环境境，才能确保保可持续发展展。水是地球球上唯一不可可替代地自然然资源，我国国人均水资源源占有量仅为为世界平均水水平的四分之之一，水源不不足、水体污污染和水环境境恶化已成为为经济发展的的制约因素，保保护水资源，防防治水污染、改改善水环境是是实施可持续续发展的必由由之路。本设计针对目前前水污染中严严重的污染源源之一的抗生生素废水悬浮浮物高、毒性性大，不易处处理的特点，先先介绍了抗生生素生产的一一般工艺流程程，产生抗生生素废水的生生产环节，以以及抗生素废废水的水质特特征。熟悉其其特点是我们们对其进行针针对性处理的的第一步。接接着回顾和展展望了国内外外处理抗生素素废水常用的的工艺流程，以以及其该工艺艺的原理、优优缺点，最后后针对本设计计的原废水具具体特点和相相关水质参数数，提出本设设计的工艺流流程，并进行行相关工艺计计算、主要设设备强度计算算，根据要求求做出工艺流流程图、平面面布置图及主主要设备详图图。1.1废水水质质1.1.1抗生生素废水：主主要包括发酵酵废水、酸碱碱废水、有机机溶剂及洗涤涤废水等。微微生物发酵法法生产抗生素素的一般工艺艺流程及排污污点见图1-1。图1-1抗生生素发酵生产产一般工艺流流程及其排污污点示意图发酵废水：经提提取有用物质质后的发酵残残液，含有大大量未被利用用的有机组分分及其分解产产物，为该类类废水的主要要污染源。洗涤废水：来源源于发酵罐的的清洗、分离离机的清洗及及其它清洗工工段和洗地面面，水质一般般与发酵废水水相似，但浓浓度低。其它废水：生物物制药厂大多多有冷却水排排放。一般浓浓度不大，可可直接排放，但但最好回用。1.1.1.11抗生素废水水的水质特征征[1]（1）COD浓浓度高（5000～800000mg/L）。其中主要要为发酵残余余基质及营养养物、溶媒提提取过程得萃萃余液、经溶溶媒回收后排排出得蒸馏釜釜残液、离子子交换过程排排出得吸附废废液、水中不不溶性抗生素素得发酵滤液液以及染菌倒倒罐液等。（2）废水中SSS浓度高（500～250000mg/L）.其中主要为为发酵的残余余培养基质和和发酵产生的的微生物丝菌菌体。（3）存在难生生物降解物质质和有抑菌作作用的抗生素素等毒性物质质。由于发酵酵中抗生素得得率较低，仅仅为0.1～0.3％，且分离离提取率仅60～70％，因此大大部分废水中中残留抗生素素含量均较高高，而结晶母母液中更高。会会抑制好氧污污泥活性，降降低处理效果果。（4）硫酸盐浓浓度高。一般般认为，好氧氧条件下硫酸酸盐得存在对对生物处理没没有影响，但但也有报到硫硫酸盐达1000mmg/L以上对好好氧生物处理理有抑制。（5）水质成分分复杂。中间间代谢产物、表表面活性剂（破破乳剂、消沫沫剂等）和提提取分离中残残留的高浓度度酸、碱、有有机溶剂等化化工原料含量量高。该类成成分易引起PH值波动大、色色度高和气味味重等不利因因素，影响厌厌氧反应器中中甲烷菌正常常的活性。（6）水量小但但间歇排放，冲冲击负荷较高高，给生物处处理带来极大大的困难。1.1.2化化学合成制药药废水化学制药主要是是采用化学方方法，使有机机物质或无机机物质发生化化学反应生成成所需的合成成制药。这类类生产废水中中含有种类繁繁多的有机物物、金属及废废酸废碱等。生生产过程本身身大量使用各各种化学原料料，但由于多多步反应，原原料利用率低低，导致废水水COD浓度高，含含盐量大，大大部分随废水水排放，对环环境造成相当当恶劣的影响响。废水中主主要为有机物物，如脂肪、醇醇、酯、苯、苯苯酚、甲苯、二二甲苯、硝基基苯、石油类类及氨氮、硫硫化物和各种种金属离子等等。该类废水水的水质、水水量变化大，大大多含有生物物降解物和微微生物生长抑抑制剂。1.1.3中中成药生产废废水中成药废水对于于不同产品的的生产都有其其特殊的产生生工段，但大大多都包含洗洗药、提取与与制药、洗瓶瓶等工段。中中成药废水主主要含有各种种天然有机污污染物，其主主要成分为糖糖类、有机酸酸、蒽醌、木木质素、生物物碱、单宁、鞣鞣质、蛋白质质、淀粉及它它们的水解产产物等。中成成药废水的水水质波动很大大，其COD最高含量可可达6000mmg/L,BBOD最高可可达2500mmg/L。1.1.4生生产过程中的的洗涤水及冲冲洗水主要包括生产过过程中各工段段的冷却水、制制剂冲洗水、净净化水等工艺艺泄漏废水，同同时还有相当当一部分为卫卫生清洁的地地面冲洗废水水。一般污染染程度不大，经经简单处理可可达标排放。1.2废水处处理方法概要要随着抗生素大规规模的生产，人人们就开始对对抗生素生产产废水的处理理进行研究。从20世纪40年代开始至今人们对抗生素生产废水的处理研究不断深入细致，处理技术也从以好氧生物处理为主过渡为以厌氧生物处理技术为主。制药废水水质水水量波动较大大，是处理难难度较大的工工业废水之一一。所采用的的处理方法应应根据具体情情况进行选择择。具体处理理方法主要是是生化工艺和和物化工艺及及其组合。物化方法有：混混凝法、气浮浮法、吸附法法、焚烧法等等。多用作预预处理。生化处理有：活活性污泥法、SBR法、UASB、两相厌氧氧处理工艺、生生物流化床、生生物接触氧化化法、生物活活性炭、光催催化法等。一一般采用组合合工艺。制药废水的基本本工艺流程工工艺见图1-2。图1-2制制药废水处理理基本工艺流流程1.3主要制制药废水处理理工艺1.3.1焚焚烧法哈高科白天鹅药药业集团有限限公司，哈医医药集团制药药总厂联合开开发的用于处处理高浓度有有机制药废水水的焚烧法工工艺[2]如下：图1-3焚焚烧法工艺流流程图高浓度有机废水水由中间槽经经管路通过废废液喷雾器送送人炉本体内内，燃料油经经燃烧装置自自动点火，喷喷人焚烧废液液，焚化燃烧烧3d，可将废废液内有机物物充分氧化，使使其焚化效率率与去除率达达95％以上，产产生的废气达达到无异味、无无恶臭、无烟烟的完全燃烧烧的效果，经经喷淋洗涤装装置去除100μm以上的粉尘尘，将符合排排放标准的废废气排放至大大气。该焚烧烧处理系统处处理能力6000kg/h，废水水质COD高达3300000mg/LL。使用废液专用焚焚烧炉，可将将高浓度有机机废液用焚烧烧的方法处理理掉，不仅可可以大大削减减废水中高浓浓度有机污染染物的含量，而而且对提高厂厂区及周边地地区环境污染染的控制具有有重要意义。由由于焚烧法具具有高温分解解和深度氧化化的特性，对对有毒、有害害废物的处理理是其它方法法无法取代的的。用焚烧方方法处理高浓浓度有机废水水具有投资少少、占地面积积少、见效快快及操作不受受气候影响的的优点。如果果用废溶媒及及废酒精做辅辅助燃料以废废烧废，可以以降低运行成成本。其热能能还可以回收收利用。1.3.2厌厌氧－好氧两两级生化法处处理制药废水水1.3.2.11工艺原理理由于该种类废水水的CODcr浓度比较较高，且好氧氧法处理高浓浓度有机废水水有其自身的的缺陷，因而而仅用单一的的好氧处理很很难实现达标标排放，但是是厌氧法却对对处理高浓度度有机废水有有一定优势。制制药废水中含含有抗生素，对对好氧菌种有有毒性，能抑抑制好氧菌的的活性。然而而厌氧菌却能能进行好氧菌菌所不能进行行的解毒反应应，能将废水水中的抗生素素有效地降解解。从厌氧降降解三阶段理理论来分析，在在降解过程中中，主要发生生抑制作用的的是在产甲烷烷阶段，酸化化阶段细菌的的适应能力强强，能耐很高高的毒物浓度度，能充分利利用第一阶段段水解菌的产产物，使抗生生素及其代谢谢中间产物得得以降解，有有利于最后阶阶段产甲烷过过程和后续处处理。虽然厌厌氧法能直接接处理高浓度度有机废水，但但是厌氧法出出水的CODDcr，BOD浓度仍仍很高，且带带有臭味，不不能直接徘放放，因而考虑虑增加好氧处处理来克服厌厌氧处理的缺缺点。另外，利利用厌氧法处处理高浓度有有机废水不仅仅最大限度的的净化水质，同同时还可回收收生物能———沼气[3]。厌氧多采采用UASB或两相厌氧氧（ABR-UUBF）等,好氧多采用SBR法、生物接接触氧化法、CASS以及及流化床等工工艺。有的还还在好氧工艺艺之后加上气气浮或混凝等等物化工艺，进进一步提高出出水水质。具具体工艺各排排污单位可能能有所细微差差别。1.3.2.22应用实例河南省平顶山市市某制药厂土土霉素生产采采用微生物发发酵法，在生生产过程中要要产生一定量量的高浓度有有机废水外排排入湛河，给给当地的水环环境造成一定定影响。该厂厂废水出水水水质及排放标标准如下：表1-1平顶山山某制药厂原原废水出水水水质及排放标标准项目BOD/mg//llCOD/mg//llSS/mg/llPH废水水质21004500～55500010005.0～6.00排放标准60≤150≤2006～9该厂污水处理工工艺如下：图1-4平顶顶山某制药厂厂废水处理流流程1.3.3水水解酸化－好氧法1.3.3.11水解酸化-好氧工艺原原理水解－好氧工艺艺是我国独立立自主开发的的污水处理工工艺，为我国国的水污染控控制作出了积积极的贡献。水解酸化工艺是是考虑到产甲甲烷菌与水解解产酸菌生长长速率不同，在在反应器中利利用水流动的的淘洗作用造造成甲烷菌在在反应器中难难于繁殖，将将厌氧处理控控制在反应时时间短的厌氧氧处理第一阶阶段即在大量量水解细菌、产产酸菌作用下下将不溶性有有机物水解为为溶解性有机机物，难于生生物降解的物物质转化为易易于生物降解解的小分子物物质。将厌氧氧水解处理作作为各种生化化处理的预处处理，由于不不需曝气从而而大大降低了了生产运行成成本，可提高高污水的可生生化性，降低低后续生物处处理的负荷，大大量削减后续续好氧处理工工艺的曝气量量，降低工程程投资和运行行费用，因而而广泛的应用用于难生物降降解的化工、造造纸、制药等等高浓度有机机工业废水处处理中。作为为好氧处理的的预处理。好氧处理一般可可以采用传统统活性污泥法法、接触氧化化法、周期循循环延时曝气气活性污泥系系统（ICEAS）、氧化塘及土土地处理等工工艺。进一步步改善水质，使使达标排放。1.3.3.22应用实例黑龙江省某制药药厂的主要生生产车间是制制剂车间和提提取车间。厂厂区废水主要要由生产废水水和生活污水水组成。污水水主要来源于于职工食堂和和浴池。废水水中主要污染染物有中药渣渣、草根纤维维、树皮纤维维及洗涤用碱碱等。废水的的BOD／COD约为0.35，可生化化性一般。该该厂采用水解解酸化－生物物接触氧化法法处理[4]]。生物接触触氧化法是一一种介于活性性污泥法与生生物膜法之间间的工艺。接接触氧化池内内设有填料，部部分微生物以以生物膜的形形式固着生长长于填料表面面，部分则是是絮状悬浮生生长于水中，因因此它兼有活活性污泥法与与生物膜法二二者的特点。该厂工艺流程如如下图：图1-5黑龙龙江某制药厂厂工艺流程生物接触氧化法法是一种介于于活性污泥法法与生物膜法法之间的工艺艺。接触氧化化池内设有填填料，部分微微生物以生物物膜的形式固固着生长于填填料表面，部部分则是絮状状悬浮生长于于水中，因此此它兼有活性性污泥法与生生物膜法二者者的特点。该厂废水水质及及排放标准如如下：项目BOD/mg//llCOD/mg//llSS/mg/llPH废水水质350～45001000～1220004007.72排放要求≤60≤150≤1006～9多次采样监测结结果表明，该该厂二沉池出出水CODcr浓度基本本在85mg/ll。达到国家家《污水综合合排放标准》(GB8978－1996)一级标准。上述几种工艺是是制药废水中中广泛应用的的比较成熟的的技术。下面面简单介绍几几种研究中的的工艺。1.3.4光光催化降解制制药废水[55]有人设计了一种种流化床光催催化反应器与与过滤预处理理相组合的中中试系统，制制备了一种以以30一40目耐火砖砖颗粒为载体体的负载型TTiO2光催化剂，以以高压汞灯为为光源，分别别在不同工艺艺条件下对三三类典型难降降解有机工业业废水(实际印染废废水、制药废废水以及配制制的农药废水水)的光催化降降解效果进行行了考察。结结果表明，该该系统对这三三类废水均有有较好的处理理效果。1.3.5超超声波处理硝硝基苯类制药药废水[6]用不同频率和强强度的超声波波以多种方式式对模拟和实实际硝基苯废废水进行处理理。结果表明明：(1)功率在1100w，时时间为60s条件下，其其硝基苯降解解率可达800．9％；(2)加入适量量的H2O2及少量的Fe2+，不仅可可使COD去除率及硝硝基苯降解率率分别提高到到87％和92％，而且且反应时间大大大缩短，超超声波强度也也可减半。实验证明光催化化降解为此类类废水的工程程处理提供了了高效、经济济的方法。1.4总结针对不同制药废废水的水质特特点，厂家的的要求及排放放标准的不同同，可以选用用不同的处理理工艺。针对对较难处理的的抗生素废水水、化学合成成制药废水一一般采用组合合工艺如：厌厌氧－好氧两两级生化法，（微微电解）水解解酸化－好氧氧法。这都是是比较成熟稳稳定高效的工工艺，应用广广泛。对于易易降解中低浓浓度制药废水水可采用单级级生化法如UASB、SBR等。当然一一些新工艺也也需要大胆尝尝试。第二章工艺选选择2.1设计材材料某制药厂生产红红霉素及淀粉粉，其生产工工艺及排放的的废水如下：：图2-1某制制药厂生产工工艺及废水排排放点示意图图1＃红霉素废水水（原料30～100t玉米，用水30～100×5＝30～500t，其他100t，共600t）。2＃淀粉废水：：淀粉原水、淀淀白粉沉清水水（自然沉降降）、含渣水水、玉米输送送水。a.玉米浸泡水水20t（糖、氨基基酸、）b.输送玉米水水～50t（泥沙质、有有机物）c.蛋白粉澄清清水100t（淀粉、蛋蛋白质、糖）d.玉米浆蒸发发冷却水100t（蛋白质、糖糖）在生产过程中有有三种废水：：红霉素废水、压压滤废水、淀淀粉废水，三三种废水的水水质见表2--1。表2-1三种种废水的基本本水质情况废水项目红梅素压滤淀粉CODCr(mmgg/L)20800~22884001500~1880001750~288000SS(mg/LL))3000~5000004000~6000001500~300000pH6~76~76.6~7.332.2设计要要求该厂红霉素生产产废水水质变变化幅度大，冲冲击力强，硫硫酸根、金属属离子、悬浮浮物含量均较较高，为处理理难度较大的的制药废水，设计时按三三种废水混合合后处理。综综合废水基本本参数为：CODCr=55000~79000mg/LL、SS=35500~45500mg//L、pH=6~~7.5，设计水量量为1000mm3/d。要求出出水达到《污污水综合排放放标准》（GB89778－1996）一级排放放标准。2.3处理方方案选择取设计参数如下下：表2-2工艺艺设计参数项目COD(mg//ll)SS(mg/ll))流量Q(m3//d)设计水质670040001000达标水质<100<7010002.3.1工工艺选择分析析该废水属于高有有机物，高悬悬浮物，毒性性大废水，而而水量不大。主主体工艺拟采采用UASB反应器，但但是其对进水水悬浮物含量量要求较严格格，这是其与与其他厌氧处处理工艺的明明显不同之处处，一般以不不大于1000mmg/l为宜，否则则不利于颗粒粒污泥与进水水中有机污染染物的充分接接触而影响产产气量，另一一方面容易造造成反应器的的堵塞问题。此此外，进水中中SS的种类对颗颗粒污泥的形形成也有较大大的影响。故故在UASB前降低SS含量是必要要的，因此在在UASB工艺前设置置均质沉淀池池，一方面利利用固液分离离去除废水中中的杂质及悬悬浮物，同时时还可以降低低废水中有机机物含量，使使进水达到UASB进水要求；；另一方面，由由于该红霉素素生产废水水水质变化幅度度大，冲击负负荷强，不利利于废水处理理设施的正常常运行，因此此利用均质沉沉淀池池沿的的沿程进水，使使同时进池的的废水转变为为前后出水，达达到与不同时时序的废水混混合的目的。由于废水中含有有硫酸根、金金属离子及残残存的抗生素素，这对微生生物尤其是UASB中产甲烷菌菌来说具有相相当大的毒害害作用，甚至至可以引起生生物处理工艺艺的失效。因因此UASB前设置一个个水解池，利利用产酸菌的的不敏感性，改改变毒物的结结构或将其分分解，使毒性性减弱甚至消消失，同时大大量产酸菌在在水解作用下下，还可以大大大降低悬浮浮固体浓度。经经过水解池预预处理的酸化化液进入产甲甲烷器（UASB）就能进行行正常的产甲甲烷反应，并并能得到快速速、高效的处处理。但是UASB出出水的CODDcr，BOD浓度仍仍很高，且带带有臭味，不不能直接徘放放，因而考虑虑增加好氧处处理来克服厌厌氧处理的缺缺点。三相好好氧流化床作作为一种新型型高效的好氧氧工艺，近三三十年来其应应用范围和规规模都日益扩扩展，尤其是是其可以达到到很高的污泥泥负荷，使其其进水有机物物浓度可以较较高，且其反反应器高径比比较大，节约约占地。对于于用地紧张的的企业很适合合。经三相流流化床处理后后，废水再经经二沉池就基基本可以达到到处理目标。2.4工艺流流程图2-2本工工艺流程图第三章主体工工艺设计计算算3.1格栅设计计格栅一般安置在在废水处理流流程的前端，用用以去除废水水中较大的悬悬浮物、漂浮浮物、纤维物物质和固体颗颗粒物质，从从而保证后续续处理构筑物物的正常运行行，减轻后续续处理构筑物物的处理负荷荷。由于本设计中废废水悬浮物很很大，但水量量相对较小，故故采用细格栅栅，用人工清清除格渣。33.1.1设计说明（1）水泵前格格栅条间隙，应应根据水泵要要求确定；（2）格渣量与与地区的特点点、格栅的间间隙大小、污污水流量以及及下水道系统统的类型等因因素有关。格格渣的含水率率一般为80％，容重为960kgg/；（3）格栅的过过栅流速一般般采用0.6～1.0m//s；（4）栅前渠道道内水流速度度一般采用0.4～0.9m//s；（5）格栅倾角角一般采用45°～75°。人工清除除格栅倾角小小时，较省力力，但占地面面积大；（6）通过格栅栅的水头损失失一般采用0.08～0.15m；（7）格栅间必必须设置工作作台，台面应应高出栅前最最高设计水位位0.5m。工作台上上应有安全和和冲洗设施；；（8）格栅间工工作台两侧过过道宽度不应应小于0.7m。工作台正正面过道宽度度，当采用人人工清除格渣渣时，不应小小于1.2m；（9）设置格栅栅装置的构筑筑物，必须考考虑有良好的的通风设施。图3-SEQ图表\*ARABIC1格栅栅计算图[7]（单位：cm）3.1.2参参数选取由于本设计水量量小，为了格格栅的加工、安安装方便，将将格栅进行了了一定程度的的放大。格栅栅间隙b=0.001m,格栅倾角，栅栅前水深h=0.44m,进水渠道宽宽：，过栅流流速0.15mm/s.3.1.3设设计计算(1)栅条间隙隙数(2)设计采用用10圆钢为栅条条，即s=0.001m，则栅槽宽宽度为(3)过水渠道道渐宽部分长长度，展开角角取=20°(4)渐窄部分分长度：(5)过栅水头头损损失(6)栅前渠道道超超高取=0..3m则栅前槽高为hh++=0.7mm栅槽总高度为：：HH=h++=0.7005m(7)栅槽总长长度度L=3.2集水井井设设计3.2.1设计计说说明集水井是汇集准准备备输送到调调节节池或其他他处处理构筑物物去去的污水或或污污泥的一种种小小型贮水池池。由由于工业废废水水排放的不不连连续性，为为了了避免处理理的的难度，所所以以在格栅和和均均质沉淀池池之之间设置一个个集水井。3.2.2设设计计计算取水力停留时间间HHRT=22hh,集水井有效效深度h=4.55m,水面超高0.5m。（1）集水井有有效容积（2）集水井水水面面积积取集水井长、宽宽分分别为5m,4mm其尺寸为5×44××53.2.3提提升升泵的选取取选用QW型潜水水排污泵，它它它适用于所所有有污水、泥泥浆浆水、雨水水及及工艺用水水的的抽送、排排放放。QW型泵排污性性能强，具具有有独特设计计的的“高效、无堵堵、防缠绕”性能的特种种水泵。与与传传统水泵相相比比，该泵叶叶轮轮的独到之之处处在于单叶叶片片或双叶片片、大大流道，有有非非常好的过过流流特性，避避免免了水流在在低低速情况下下可可能造成的的堵堵塞和缠绕绕，这这种独特的的叶叶轮流道设设计计，再配合合合合理的涡体体设设计，使污污水水中的纸、纺纺纺织物、垃垃圾圾袋及其他他物物料能自由由通通过。其性性能能参数如下下表表：表3-1QWW型提提升泵的性性能能参数[8]型号出水口径/mmm流量/(/h)扬程/m转速/(r/minn))轴功率/kW泵效率/%重量/kg80QW50--11080501014304.8372.31003.3均质沉沉淀淀池设计3.3.1设计计说说明无论是工业废水水，还还是城市污污水水或生活污污水水，水质水水量量在24小时之内都都有波动。一一一般来说，工工工业废水的的波波动大，中中小小型工厂的的波波动就更大大，甚甚至一日之之内内或班产之间都都有很大的的变变化。这种种变变化对污水水处处理设备，特特特别是生物物处处理设备正正常常发挥其净净化化功能是不不利利的，甚至至还还可能是遭遭到到破坏。同同样样对于物化化处处理设备，水水水量和水质质的的波动越大大，过过程参数难难以以控制，处处理理效果不稳稳定定；反之，波波波动越小，效效效果就越稳稳定定。在这种种情情况下，在在废废水处理系系统统之前，设设置置均化调节节池池，用以进进行行水量的调调节节和水质的的均均化，以保保证证后续处理理的的正常。由于本设计中制制药药废水中悬悬浮浮物（SS）浓度很高高，此均质质池池也兼具沉沉淀淀池的功能能。该该池设计有有沉沉淀池的污污泥泥斗，有足足够够的水力停停留留时间保证证后后续处理构构筑筑物能够连连续续进行。其其均均质作用主主要要靠池侧的的沿沿程进水，使使使同时进入入池池的废水变变为为前后出水水，以以达到与不不同同时序的废废水水相混合的的目目的。由于于其其均质及沉沉淀淀双重功能能，故故名均质沉沉淀淀池。3.3.2参数数选选取水力停留时间TT==8h，设计流量Q=10000表3-2均质质沉淀淀池设计参参数数CODSS进水水质mg//ll67004000去除率%2570出水水质mg//ll502512003.3.3设计计计计算图3-2均质质沉淀淀池计算图图（单单位：cm）（1）池子尺寸寸均质沉淀池有效效容容积取池有效水深hh==3m则池表面积取池长L=199mm，池宽B=6m，超高=0..5m则池子尺寸为：：119×6×3.5()（2）理论每日日污泥量量（3）污泥斗尺尺寸沿池长方向设三三个个污泥斗，泥泥泥斗上口尺尺寸寸为6000×6000，下下口尺寸为400×400，污泥斗倾角角取55°。则污泥斗高度为为均质沉淀池总高高：：，每个污泥斗容积积：：污泥斗总容积，符符合设计要要求求。3.4水解池池设设计3.4.1设设计计说明本设计中该厂红红霉霉素生产废废水水水质变化化幅幅度大，冲冲击击力强，硫硫酸酸根、金属属离离子、悬浮浮物物含量均较较高高，并且抗生生素对微生生物物具有一定定的的毒性，为处处理难度较较大大的制药废废水水。由于后续UASB工艺中产甲甲烷菌对毒毒性性物质较敏敏感感，且悬浮浮物物浓度也不不宜宜太大，为为了了能充分发发挥挥UASB工艺的处理理能力，达达到到良好的处处理理效果，在UASB前设置水解解池，作为为预预处理，利利用用水解菌、产产产酸菌充分分去去除或改变变有有毒或抑制制性性化合物的的结结构，同时时有有效的去除除悬悬浮性COD，使出水主主要为溶解解性性小分子COD，利于后续续处理。从工程上讲，厌厌氧氧发酵产生生沼沼气的过程程可可分为水解解阶阶段、酸化化阶阶段和甲烷烷化化阶段等三三个个阶段。水水解解池是把反反应应过程控制制在在第二格阶阶段段之前完成成，不不进入第三三个个阶段。它它实实际上完成成水水解和酸化化两两个过程（酸酸酸化也可能能不不十分彻底底），但但为了简化化，简简称为水解解。水解池具有以下下优优点：（1）不需要密密闭的池子子，不需要要搅搅拌器，不不需需要水、气气、固固三相分离离器器，降低了了造造价和便于于维维护。（2）水解、产产酸阶段段的产物主主要要是小分子子的的有机物，可可可生化性一一般般较好，故故水水解可改变变原原污水的可可生生化性，从从而而减少反应应时时间和处理理的的能耗。（3）由于反应应控制在在第二阶段段完完成前，出出水水无厌氧发发酵酵的不良气气味味，改善了了处处理厂环境境。（4）由于第一一、第二二阶段反应应迅迅速，故水水解解池体积小小，与与初沉池相相当当，节省基基建建投资，（5）由于水解解池对固体体有有机物的降降解解，减少了了污污泥量，具具有有消化池功功能能。3.4.2设设计计计算表3-3水解解池设设计参数CODSS进水水质mg//ll51001200去除率%3050出水水质mg//ll3570600（1）取表面负负荷q==0.5，水水力停留时时间间t=6h则池表面积A==QQ/q=4411.67//00.5=8833.34将水解池设计成成方方行，边长长为为9m，则实际水水解池表面面积积为=81有效水深h=qqtt=0.55××6=3m则水解池的有效效容容积V=h=811×3=2433超高取0.5mm，则则水解池的的尺尺寸为9×9×3.5实际表面负荷停留时间=V//QQ=0.22443d=55..8h（2）进水装置置位于池池底部，采采用用竖管布水水或或者穿孔管管布布水。每个个布布水孔口的的服服务面积0.5-22，每个孔口口的流向不不同同，流速采采用用0.4-11.5m//ss，并尽量避避免孔口的的堵堵塞和短流流。出水堰间距2--33m，出水堰设设置挡渣板板，排排泥装置位位于于池中部。3.5UASSBB反应器设计计3.5.1设设计计说明UASB（上流流式式厌氧污泥泥床床）反应器器是是Lettiinga等人于1972～1978年间开发研研制的一项项有有机废水厌厌氧氧生物处理理技技术，这种种反反应器于20实际80年代开始在在高浓度有有机机工业废水水的的处理中得得到到日趋广泛泛的的应用。UASB反应器器的的基本构造造主主要包括：：污污泥床、悬悬浮浮污泥层、布布布水器、三三相相分离器。污泥床位于整个个UUASB反应器的底底部，污泥泥床床内具有很很高高的污泥生生物物量，其污污泥泥浓度一般般为为40～80MLSSSg/L，污泥床中中的污泥由由活活性生物量量占占70％～80％以上的高高度发展的的颗颗粒污泥组组成成，正常运运行行的UASB中的颗粒污污泥的粒径径一一般在0.5～5mm之间，具有有优良的沉沉降降性能，其其沉沉降速度一一般般为1.2～1.4cmm/s，其典型的的污泥容积积指指数(SVI)为10～20ml//g。污泥床容容积一般占UASB反应区容积积的30％左右，但但它对UASB反应器的整整体处理效效率率起着极为为重重要的作用用，它它对反应器器中中有机物的的降降解量一般般可可占到整个个反反应器全部部降降解量的70％～90％。悬浮污泥层位于于污污泥床上部部，它它占据UASB反应区容积积的70％左右，其其中的污泥泥浓浓度要低于于污污泥床，通通常常为10～30MLSSSg/L，由高度絮絮凝的污泥泥组组成，一般般为为非颗粒污污泥泥，其沉速速明明显小于颗颗粒粒污泥的沉沉速速。这一层层污污泥担负着着整整个UASB反应器有机机物降解量量的的10％～30％。布水器主要功能能是是将进入反反应应器的原废废水水均匀的分分配配到反应器器整整个横断面面并并均匀上升升，起起到搅拌作作用用，这是反反应应器高效运运行行的关键环环节节。三相分离器由沉沉淀淀区、回流流缝缝和气封组组成成，其功能能是是将气体、污污污泥在沉淀淀区区进行分离离，污污泥经回流流缝缝回流到反反应应区，沉淀淀澄澄清后的处处理理水均匀的的加加以收集排排出出系统。具具有有三相分离离器器是UASB反应器处理理工艺的主主要要特点之一一，它它相当于传传统统废水处理理工工艺中的二二沉沉池，并同同时时具有污泥泥回回流的功能能。因因而三相分分离离器的合理理设设计是保证证其其正常运行行的的一个重要要因因素。3.5.2UUAASB工作原理UASB反应器器在在运行工程程中中，废水通通过过进水配水水系系统以一定定的的流速自反反应应器底部进进入入，水流依依次次流经污泥泥床床、悬浮污污泥泥层至三相相分分离器。UASB反应器中的的水流呈推推流流形式，进进水水与污泥床床及及悬浮污泥泥层层中的微生生物物充分混合合接接触并进行行厌厌氧分解，厌厌厌氧分解过过程程中产生的的沼沼气在上升升过过程中将污污泥泥颗粒托起起，由由于大量气气泡泡的产生，引引引起污泥床床的的膨胀。在在反反应器上部部由由于气泡的的破破裂，绝大大部部分污泥颗颗粒粒又回到污污泥泥床区。随随着着反应器产产气气量的不断断增增加，由气气泡泡产生的搅搅拌拌作用变得得日日趋剧烈，气气气体变从污污泥泥床内突发发的的逸出，引引起起污泥床表表面面呈沸腾和和流流化状态。反反反应器中沉沉淀淀性能较差差的的絮状污泥泥则则在气体的的搅搅拌作用下下，在在反应器上上部部形成悬浮浮污污泥层；沉沉淀淀性能良好好的的颗粒污泥泥则则处于反应应器器下部形成成高高浓度的污污泥泥床。随着着水水流的上升升流流动，气、水水水、泥三相相混混合液上升升至至三相分离离器器中，气体体遇遇到挡板后后折折向集气室室而而被有效的的分分离排出；；污污泥和水进进入入上部的沉沉淀淀区，在重重力力作用下泥泥和和水发生分分离离。由于三三相相分离器的的作作用，使得得反反应器混合合液液中的污泥泥有有一个良好好的的沉淀、分分离离和再絮凝凝的的环境，有有利利于提高污污泥泥的沉降性性能能。在一定定的的水力负荷荷下下，绝大部部分分污泥能在在反反应器中保保持持很长的停停留留时间，使使反反应器中具具有有足够的污污泥泥量[1]。3.5.3参参数数选取容积负荷(Nvv))取，污泥产率率取0.1kggMLSSS//kgCOODD,产气率0.5。表3-4UAASBB设计处理效效果CODSS进水水质mg//ll3600600去除率%8050出水水质mg//ll720300设计水量Q=110000=441.677=0.001116。3.5.4池池体体设计计算算反应器有效容积积取水力负荷q==00.4则反应器表面积积AA=Q/qq==41.6677/0.44==104..22。将UASB设计计成方方行，取边边长长为10m，分为两格格（座），实实实际表面积积为为=100，实际表面水力负负荷荷。则反应器有效高高度度h==9.44m3.5.5三三相相分离器设设计计3.5.5.11设计说明三相分离器的主主要要功能是进进行行固体（反反应应器中的污污泥泥）、气体体（反反应过程产产生生的沼气）和和和液体（被被处处理的废水水）等等三相加以以分分离，将沼沼气气引入集气气室室，将固体体颗颗粒导入反反应应区，将处处理理后的废水水引引入排水渠渠。三相分离器中，气气液分离功能能主要由合理理配置的倾斜斜导流板和有有斜面的倒流流块完成；固固液分离功能能则主要由斜斜板以上的沉沉淀室完成。三三相分离器的的设计包括沉沉淀区,回流缝,气液分离器器的设计。由于沉淀区的厌厌氧氧污泥及有有机机物可以发发生生一定的生生化化反应,产生少量气气体,这对固液分分离不利,故设计三相相分离器时时应应满足以下下要要求：①沉淀区水力负负荷小小于1.0m//h；②沉淀区斜壁角角度应应该在45°～60°之间,使污泥不致致积聚,尽快落入反反应区内；；③沉淀区总水深深应大大于等于1.5米；④沉淀区水力停停留时时间介于1.5～2h；⑤进入沉淀区前前，沉沉淀槽底缝缝隙隙的流速≤2m/l；⑥在集气室内应应保持持气液界面面，以以释放和收收集集气体，阻阻止止浮渣层的的形形成；导流体（板）与与缝缝隙自己的的遮遮盖部分应应该该在100～200mm，以避免上上升的气体体进进入沉淀区区；；⑦在出水堰之间间应该该设置浮渣渣挡挡板；⑧出气管的直管管应该该足够大，以以以保证从集集气气室引出沼沼气气，特别是是有有泡沫的情情况况3.5.5.22设计计算设计三相分离器器与与短边平行行，沿沿长边每池池布布置4个，构成4个分离单元元。其结构构见见图3-3。下三角集气罩之之间间的污泥回回流流缝中混合合液液的上升流流速速可用下式计计算：其中：--下三三角角形集气罩罩的的面积，上下三角形集气气罩罩之间的回回流流缝宽度取0.5m则上下三角形集集气气罩之间回回流流缝中的上上升升流速为：：其中--上下三三角角形集气罩罩之之间回流缝缝的的面积，又可由三角形的的比比例关系，求求求的BC=1..0m，AB=0..34m。图3-3单元元三相相分离器计计算算图（单位位：：cm）3.5.5.33沼气分离效效果验证设能分离的最小小气气泡直径为d=0.001cm，常温下清清水的运动动粘粘滞系数为为：：，清水密度度，沼气密度度，碰撞系数数，则清水的动力粘度度，由由于废水的的粘粘度一般大大于于清水的粘粘度度，可取则气泡上升速度度：：==1.04mm/hh则有：，故满足足要要求。3.5.6布布水水系统设计计3.5.6.11设计说明进水配水系统兼兼有有配水与水水力力搅拌功能能，所所以必须满满足足以下原则则：：①进水必须在反反应器器底部均匀匀分分配，确保保各各单位面积积进进水量基本本相相等，以防防止止短路和表表面面负荷不均均匀匀现象发生生；；②应满足污泥床床水力力搅拌的需需要要，要同时时考考虑水力搅搅拌拌与产生的的沼沼气搅拌，使使使污泥区达达到到完全混合合的的效果，确确保保促进有机机物物与污泥迅迅速速混合，防防止止产生局部部酸酸化现象；；③易于观察进水水管的的堵塞现象象，如如发生堵塞塞应应易于消除除。3.5.6.22常用布水系系统[9~10]（1）连续进水水布水方式式①一管一孔配水水方式式：为了确确保保进水可以以等等量的分布布在在反应器，每每每个进水管管线线仅仅与一一个个进水点相相连连接是最理理想想的情况，为为为了保证每每一一个进水点点达达到其应得得的的进水流量量，一一般采用高高于于反应器的的水水箱式进水水分分配系统。其其其一个好处处是是可以用肉肉眼眼观察堵塞塞情情况。②一管多孔配水水方式式（又名穿穿孔孔管配水系系统统）：为了了配配水均匀，配配配水管中心心距距采用1.0～2.0m，出口孔距距也可采用1.0～2.0m，孔径一般10～20mm，常采用15mm。孔口向下下或与垂线线呈呈45°方向，每个个出水孔服服务务面积一般般为为2～4。配水管的的孔径最好好不不少于100mm，常用150mm。配水管中中心距池底底一一般为20～25cm。为了使穿穿孔管各孔孔出出水均匀，要要要求出口流流速速不小于2m/s，使出水孔孔阻力损失失大大于穿孔管管的的沿程阻力力损损失。③分枝式配水方方式（又又名树枝式式管管式配水系系统统）：采用用对对称布置，各各各支管出水水口口向下距池池底底约20cm，位于所服服务面积的的中中心。管口口对对准池底所所设设的反射锥锥体体，使射流流向向四周散开开，均均布于池底底，一一般出水口口直直径采用15～20mm，每个出水水口服务面面积积2～4。（2）间歇式布布水方式式①脉冲进水：采采用间间歇式的脉脉冲冲方式进水水，使使底层污泥泥交交替进行收收缩缩和膨胀，有有有助于底层层污污泥的混合合。一一般来说，一一一定的布水水强强度能促进进反反应区污泥泥床床层底部颗颗粒粒污泥的混混合合，促进污污染染物与污泥泥的的充分接触触，强强化反应速速率率。②连续进水间歇歇布水水：这是德德国国的一种布布水水系统。在在反反应器底部部设设置许多布布水水点(布水点高度度各不相同)从水泵送来来的废水经经一一根旋转的的配配水管配入入一一个环状配配水水槽，槽分分许许多隔间，每每每一隔间有有一一布水管连连通通布水管，并并并在固定的的布布水点通过过管管嘴将废水水布布入池内。3.5.6.33布布水系统选选取取及计算由于分枝式配水水系系统比较简简单单，只要施施工工安装正确确，配配水能够基基本本达到均匀匀分分布的要求。因因此本设计计采采用此种配配水水系统。设布水点服务面面积积S=1.55/个，则每个个池子布水水点点个数为：：n=50/1..55=33..33个，为了便便于布置取n=32个。3.5.7出出水水系统出水的均匀排出出也也是保证反反应应器均匀稳稳定定运行的关关键键，尤其对对固固液分离的的影影响较大。UASB反应器的出出水槽布置置与与三相分离离器器沉淀区设设计计有关，通通常常每个单元元三三相分离器器设设一个出水水槽槽。出水槽槽位位于三相分分离离器集气罩罩顶顶部，二者者连连成一体。本设计采用900°°三角堰。（1）堰上水头头（即三角角堰底至上上游游水面的高高度度）取h=0.003m，槽高0.06m。（2）每个三角角堰流量量：（h在0.0221-0..200时）（3）三角堰个个数nn=Q/q=00..01166//0.00000218==554个，为便于于计算及加加工工取为n＝64个。（4）三角堰中中心距（双双侧出水），出出水槽宽度取取0.2mL=10×8//664＝1.25m。3.5.8水水封封在UASB反应应器中中，控制三三相相分离器的的集集气室中气气液液两相界面面高高度是重要要的的如前所述述，集集气室气液液表表面可能形形成成浮渣或泡泡沫沫，这些浮浮渣渣或泡沫可可能能妨碍气泡泡的的释放。在在液液面太高或或波波动时，有有时时浮渣或气气泡泡会引起气气管管的堵塞或或使使气体部分分进进入沉淀区区。这这种现象在在含含脂肪或蛋蛋白白质废水处处理理时，或产产气气量太小时时会会趋于严重重。因因此要保证证气气液界面高高度度稳定，而而这这一高度常常用用水封来控控制制[9]。3.6内循环环好好氧三相流流化化床设计3.6.1设计计说说明流化床是利用流流态态化的概念念进进行传质或或传传热操作的的一一类反应器器。生生物流化床床是是生物膜法法的的一种。在在原原理上，它它是是通过载体体表表面的生物物膜膜发挥去除除作作用，在生生物物流化床中中，生生物膜随载载体体颗粒在水水中中呈悬浮态态，加加之反应器器中中同时存在在或或多或少的的游游离生物膜膜和和菌胶团，因因因此它同时时具具备有悬浮浮生生长法（活活性性污泥法）的的的一些特征征。从从本质上讲讲，生生物流化床床是是一类既有有固固定生长法法特特征又有悬悬浮浮生长法特特征征的反应器器，这这使得它在在微微生物浓度度、传传质条件、生生生化反应速速率率等方面有有一一些优点[7]。（1）生物流化化床中小粒粒径的载体体提提供了微生生物物附栖生长长的的巨大比表表面面积，使反反应应器内能维维持持高的微生生物物浓度(可达40～50g/ll)，因而提高高了反应器器的的容积负荷荷。（2）流态化的的操作方方式创造了了反反应器内良良好好的传质条条件件，无论是是氧氧还是基质质的的传递速率率均均明显提高高。对对于一些可可生生化性较好好的的工业废水水，生生化反应的的速速率较快，因因因此流化床床在在传质上的的优优势更能明明显显的体现。（3）较高的生生物量和和良好的传传质质条件使生生物物流化床可可以以在维持处处理理效果的同同时时减小反应应器器容积，节节省省投资，且且占占地面积小小。（4）与活性污污泥法相相比，生物物流流化床具有有较较强的抵抗抗冲冲击负荷的的能能力，不存存在在污泥膨胀胀问问题。（5）生物流化化床反应应器中为了了阻阻止载体流流失失，一般在在反反应器顶部部设设置沉淀区区，在在沉淀区同同时时可将脱落落的的生物膜分分离离出来。在在负负荷不高、对对对出水悬浮浮物物无特殊要要求求时可以省省去去二沉池，剩剩剩余污泥通通过过脱膜设备备排排出系统，这这这就简化了了流流程。内循环生物流化化床床通过在床床层层内区别升升流流区和降流流区区，利用两两个个区域之间间的的密度差，推推推动载体的的循循环流动，是是是一种改进进的的生物流化化床床。这种反反应应器的优点点是是混合传质质条条件好，不不易易发生载体体分分层现象，对对对分离器的的要要求较低，易易易于做到流流体体均匀分布布，此此外，通过过实实现床层内内部部循环，生生物物颗粒易于于与与水分离，载载载体不易流流失失去。3.6.2设设计计计算流化床设计参数数见见表3-5。表3-5流化化床设设计参数CODSS进水水质mg//ll720300去除率%8520出水水mg/ll108240图3-4内循循环好好氧三相流流化化床计算图图（单单位：cm)3.6.2.11筒体设计取BASR容积积负荷荷（1）、有效容容积取筒体直径D==44m，则筒体高高度为（2）、内筒直直径反应器的内循环环，内内筒面积与与外外筒面积相相等等即可实现现。由由此得：，解得=2.883mm，取2.8m（3）、上升流流速3.6.2.11沉淀区设计计（1）回流缝的的宽度回流缝的宽度aa应应略小于内内、外外筒间的圆圆环环宽度b。为了设计及施工工方方便，取a=b=00.6m（2）沉淀区上上部外筒筒直径取5m，锥体水平平倾角取60°，则锥体高度取上部筒体高度度==1.733mm（包括超高高=0.3m）（3）反应器总总高H=h++=99..4+0..887+1..773=122mm（4）反应器高高径比H/D=33.6.2.33曝气计算取气水比为155，则则供气量为为==15Q==1150000==6253.7二沉池池设设计3.7.1设设计计说明采用竖流式，圆圆形形，沉淀区区为为圆柱体，污污污泥斗为截截头头倒锥体，二二二区之间有有缓缓冲层0.3m，废水从中中心管自上上而而下流入，经经经反射板折折向向上升，澄澄清清水由池四四周周的锯齿堰堰流流入出水槽槽，出出水槽前设设挡挡板，用来来隔隔除浮渣，污污污泥斗倾角角一一般为45°-60°，污泥靠静静压力由污污泥泥管排出。污污污泥管直径径一一般200mm，静水压1.5-22.0m。在水面距距池壁0.4-00.5m处设置挡板板，挡板伸伸入入水中部分分深深度0.25--0.3m，伸出水面面高度0.1-00.2m。3.7.2二二沉沉池计算3.7.2.11参数选取二沉池有关设计计参参数如下表表：：表3-6二沉沉池设设计参数设计流量Q=110000SS进水水质mg//ll108240去除率%75出水水质mg//ll<10060取中心管内流速速==30mmm//s，污水由中中心管喇叭叭口口与反射板板之之间的缝隙隙流流出。流出出速速度取10mm//s(<2200mm/ss)),水力负荷q取1.5，沉淀淀时间t取2小时。另，计算中用到到有有关参数及及其其位置（或或数数值）见图3-6。图3-5二沉沉池计计算图（单单位位：cm）3.7.2.22设计计算（1）中心管面面积与直径径f=Q/=0..00116//00.03==00.3877直径（2）缝隙高度度（3）沉淀部分分有效断断面积与池池径径F=Q/q=00..01166//0.0000042=2277.62总面积A=F++ff=28..001池径（4）沉淀有效效深度=qt=0.0000042×1.67×3600==2.533mmD/=6/2..553<3，符合（5）校核出水水堰负荷荷，符合（6）每天污泥泥总产量量（7）污泥斗高高度取=55°，截截头直直径为0.4m=（6-0.44）tgg55/22==4.0mm（8）沉淀池总总高（9）校核污泥泥容积每天排泥一次3.7.2.33出水堰设计计采用三角堰，9900°（1）堰上水头头（即三角角堰底至上上游游水面的高高度度）取h=0.005m（2）每个三角角堰流量量（h在0.0221-0..200时）（3）三角堰个个数nn=Q/q=00..01166//0.00000783==115个（4）三角堰中中心距（单单侧出水），出出水槽宽度取取0.2m第四章污泥泥部部分设计计计算算4.1集泥井井设设计取停留时间t==55h，设计总污污泥量为Q=1311.6V=Qt/244==131..66×4/24==27.44将集水井设计成成圆圆形，取其其有有效深度h=4m，水面超高高取0.3m则集水井面积AA==6.855集水井直径4.2污泥浓浓缩缩池设计采用竖流式污泥泥浓浓缩池4.2.1计算算污污泥浓度将均质沉淀池、二二沉池、污泥泥进行重力浓浓缩，其污泥泥有关数据见见下表。表4-1各源源污泥泥有关参数数流量含水率%均质沉淀池93.397二沉池38.399.2二者混合后含水水率率由式计算，得得含水率为97.9%。设浓缩后后含水率为95%。则浓缩后后污泥容量量为为55.3污泥浓度：4.2.2池池体体计算（1）浓缩池面面积取污泥固体通量量为为M=1000，则有：A=QC/M==1131.66××21/1000=277..6（2）浓缩池直直径（3）浓缩池工工作部分分高度（4）取污泥斗斗水平倾倾角取55°，截头直径径取1m，则污泥斗斗高度为：：=tg55（66--1）/2=3..6m（5）浓缩池总总高度4.3污泥脱脱水水机械选型型选用带式压滤机机，其其性能参数数如如下表：表4-2带式式压滤滤机性能参参数数[8]型号滤带宽度/m滤带速度/(mm//min))处理量（/h）原泥含固率/%%泥饼含固率/%%配用电机功率//kkW外形尺寸/m重量/tCPF-S-1100001.00～64～8528～323.55.1×2.00××2.56.04.3.1带带式式压滤机简简介介带式压滤机的基基本本原理是通通过过设置一系系列列压辊及滚滚筒筒，将上下下层层滤带张紧紧，滤滤带间的污污泥泥不断受到到挤挤压剪切后后，加加速泥水的的分分离。带式压滤机一般般为为连续进行行工工件制，当当进进泥需进行行前前处理时，也也也可能是间间歇歇工作制，脱脱脱水效率较较高高，耗电量量在在各种形式式脱脱水机中为为最最低，操作作管管理较为方方便便，因而在在污污水处理的的污污泥脱水中中应应用最为广广泛泛。但由于于机机械构造特特点点所确定，污污污泥在受压压区区滤带两侧侧敞敞开不封闭闭，进进泥含水率率不不能太高。当当当进泥为初初沉沉和二沉活活性性污泥混合合污污泥，进泥泥含含水率92％～96.5％时，脱水水后泥饼含含水水率为70％～80％。进泥一一般还需进进行行前处理，选选选用有机高高分分子絮凝剂剂充充分絮凝，形形形成大而强强度度高的絮体体，以以防污泥在在挤挤压过程中中从从滤带两侧侧溢溢出，或从从滤滤带直接渗渗出出[8]。第五章主要反反应应设备强度度设设计计算5.1UASSBB反应器强度度设计5.1.1一般般构构造UASB反应器器池池壁厚度一一般般当采用等等厚厚池壁时，可可可取（1/20～1/10）H,池壁厚度一一般不小于180mmm,本设计中取500mm。池壁的转转角以及池池壁壁与底板的的连连接处，凡凡按按固定或弹弹性性固定设计计的的，均宜设设置置腋角，并并配配置适量的的构构造钢筋。采用分离式底板板时时，底板厚厚度度不宜小于120mm，常用150～200mm，并在底板板顶面配置置不不少于ø8@200的钢筋网。必必必要时在底底板板底面也应应配配置，使底底板板在温、湿湿度度变化影响响以以及地基中中存存在局部软软弱弱土壤时，都都都不致开裂裂。当当分离式底底板板与池壁基基础础连成整体体时时，底板内内的的钢筋应锚锚固固在池壁基基础础内。当必必须须利用底板板内内的钢筋来来抵抵抗基础的的滑滑移时，其其锚锚固长度应应不不小于按充充分分受拉考虑虑的的锚固长度la。5.1.2配配筋筋方式[11]矩形水池池壁及及整整体式底板板中中均采用网网状状配筋。壁壁板板的配筋方方式式通常有弯弯起起式和分离离式式两种。采采用用弯起式配配筋筋时，为了了施施工方便，在在在确定各跨跨的的跨中和支支座座配筋时，应应应使每个方方向向钢筋的间间距距相同，而而用用直径来调调节节配筋数量量。分分离式配筋筋比比较简便，由由由于支座负负弯弯矩钢筋与与跨跨中正弯矩矩钢钢筋无关，各各各区格的跨跨中中正弯矩钢钢筋筋间距不必必强强求一致。因因因此对于池池壁壁通常只采采用用分离式配配筋筋。矩形水池的配筋筋构构造关键在在各各转角处。池池池壁转角处处水水平钢筋布布置置有几种方方式式，总的原原则则是钢筋类类型型要少，避避免免过多的交交叉叉重叠，并并保保证钢筋的的锚锚固长度。特特特别要注意意转转角处的内内侧侧钢筋，如如果果它必须承承担担池内水压压力力引起的边边缘缘负弯矩，则则则其伸入支支承承边内的锚锚固固长度不应应小小于la。为了满足足这一要求求，常常常必须将将其其弯入相邻邻池池壁，此时时应应将它伸至至受受压区即池池壁壁外侧后进进行行弯折。池壁环向钢筋的的直直径不小于6mm，竖向钢筋筋不小于8mm。钢筋间距距应不小于7cm；池壁后在在大于15cm时，钢筋间间距不大于1.5倍壁厚，但但在任何情情况况下，钢筋筋最最大间距不不宜宜超过25cm。环向钢筋筋通常采用用搭搭接接头，搭搭搭接长度应应符符合《混凝凝土土结构设计计规规范》GBJ100-89的规定，且且不小于40d（d为钢筋直径径）。受力钢筋的最小小保保护层厚度度，对对池壁顶板板的的钢筋和基基础础、底板的的上上层钢筋，一一一般为25mm；当与污水水接触或受受水水汽影响时时，应应取30mm。基础、底底板的下层层钢钢筋，当有有垫垫层时，为35mm；无垫层时时，为70mm。池内的梁梁、柱受力力钢钢筋，保护护层层最小厚度度一一般为30mm；当与污水水接触或受受水水气影响时时应应取35mm；梁、柱箍箍筋及构造造钢钢筋的保护护层层最小厚度度一一般为20mm；当与污水水接触或受受水水气影响时时，应应取25mm。5.1.3抗抗震震要求水池的整体性主主要要取决于各各部部分构件之之间间连接的可可靠靠程度及结结构构本身的刚刚度度和强度。对对对于顶盖有有支支柱的水池池来来说，顶盖盖与与池壁的可可靠靠连接是保保证证水池整体体性性的关键。因因因此，当采采用用预制装配配式式顶盖时，在在在每条板缝缝内内应配置不不少少于1ø6钢筋，并用M10水泥砂浆灌灌缝。除此此之之外，对矩矩形形水池还必必须须注意池壁壁拐拐角处的连连接接构造。当当防防裂度为8度或9度时，池壁壁拐角处的的里里外层水平平钢钢筋配筋率率均均不宜小于0.3％，伸入两两侧池壁内内的的长度不应应小小于1.0m。5.2BASSRR反应器强度度计算强度计算相关关标准准（表）[12]表5-1储罐内直径Dii（mm）罐壁板最小厚度度（mm）碳素钢奥式体不锈钢Di≤1600005416000<DDii≤32000065表5-2储罐内直径Dii（mm）中辐板最小厚度度（mm）碳素钢奥式体不锈钢Di≤1600005416000<DDii≤32000064Di>20000064.5表5-3底层壁板名义厚厚度度（mm）边缘板最小厚度度（mm）碳素钢奥式体不锈钢≤66同底层壁板7～106611～208721～2510—5.2.2圆圆筒筒壁厚计算算[[12]拟采用Q2355--A碳钢制造,查得100℃时,其许用应力力值为=1226M