制药废水处理课程设计样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。湘潭大学综合工程设计说明书题目:株洲某厂3500t/d制药废水处理初步设计学院:化工学院专业:环境科学学号:650113姓名:汪娟指导教师:汪形艳时间:.03.11一、工程概况1.1设计的背景资料:①株洲某制药废水厂日排水量约为3500m3/d,小时排放废水波动为±20%。②废水主要污染物浓度(平均值):COD1200mg/L,BOD5500mg/L,SS1000mg/L,石油类15mg/L,pH5—8。COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)石油类(mg/L)进水量(m3/d)12005001000153500(+/-20%)污水的特征:中药生产的原材料主要为中药材,在生产中有时需使用一些媒质、溶剂或辅料,因此,有机物浓度高,水质成分比较复杂;

废水中COD浓度高,有些浓渣水甚至更高;废水中SS浓度高,主要是动植物的碎片、微细颗粒及胶体;

水量间歇排放,瞬时排放量较大;波动较大,色度较高

;由于采用煮炼或熬制工艺,排放废水温度较高,带有颜色和中药气味。其气味人体嗅感比较明显,人体会有不适感觉。由于车间设备和容器清洗废水含表面活性洗涤剂等溶剂,极易在工艺处理过程中产生泡沫,造成周边环境污染。1.2设计排放指标:执行《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB21906-)规定的一级标准的B标准。控制指标为:pH6-9,COD100mg/L,BOD520mg/L,总氮20mg/L。pHCOD(mg/L)BOD(mg/L)总氮(mg/L)6--91002020工程建设的基本条件:场址地势较高,无洪水淹没危险;工程地质良好,适于工程建设;场区地形平坦,面积足够;要求本着节约用地的原则合理使用。1.3设计依据(1)《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》(2)《污水综合排放标准GB8978－1996》(3)《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)(4)中药制药废水排放标准1.4设计原则(1)必须确保污水厂处理后达到排放要求。(2)污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。在设计中一定要遵守现行的设计规范,保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。(3)污水处理厂设计必须符合经济的要求。(4)污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠。(5)污水厂设计必须注意近远期的结合,设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。(6)污水厂设计必须考虑安全运行的条件。(7)污水厂的设计在经济条件允许情况下,场内布局、构(建)筑物外观、环境及卫生等能够适当注意美观和绿化。二、工艺选择2.1水质特征:COD浓度高,SS浓度较高,水质成分复杂水量较小但间歇排放,冲击负荷较高。废水的可生化降解能力取决于BOD/COD的比值BOD采用微生物来降解有机物,而降解率仅为14.4～78.6%COD采用的是强氧化剂,对大多数的有机物能够氧化到85～95%而此废水BOD/COD>0.3,说明废水中有机物可生化降解。2.2处理工艺:序批式活性污泥法(SBR)工作过程:一个周期内把污水加入反应器中,并在反应器充满水后开始曝气,污水中的有机物经过生物降解达到排放要求后停止曝气,沉淀一定时间将上清液排出,如此重复循环。五个处理程序:进水、反应、沉淀、出水、待机。SBR法的优点:以一个反应池取代了传统方法中的调节池、初次沉淀池、曝气池及二次沉淀池。整体结构紧凑简单,具有灵活性,运行费用低。可最大限度地承受高峰流量、高峰BOD浓度及有毒化学物质对系统的影响。SBR在固液分离时水体接近完全静止状态,不会发生短流现象,同时,在沉淀阶段整个SBR反应池容积都用于固液分离,扩散系数低。系统经过好氧/厌氧交替运行,能够在去除有机物的同时达到较好的脱氮除磷效果。缺点:对自动控制水平要求较高,自控系统必须质量好,运行可靠。对操作人员技术水平要求较高。间歇周期运行带来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用律较低,增大了设备投资和装机容量。工艺流程图三、设备选型及计算3.1中格栅:一般斜置在进水泵站之前,主要对水泵起保护作用,截去废水中较大的悬浮物和漂浮物。本工艺流程首先采用中格栅,栅条间隙取20mm。选HG-800型回转式格栅除污机,电动机功率0.55kw,栅条间距为10-50mm。隔单栅倾斜角度为:60-70。该格栅结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、维护方便,可实行手动间断运行、自动连续运行,对工作时间和停车时间等运行周期可自动调节,具有紧急停车和过载保护装置。3.2集水井和污水提升泵房:本工艺采用自灌式污水提升泵站,与集水井合建,集水池容积不应小于最大一台水泵5min的出水量,如水泵机组为自动控制时,每小时启动水泵不得超过6次。考虑用3台水泵(2用1备),每台水泵的容量为174/2=87L。集水井容积采用相当于一台水泵6min的容量,则W=87×60×6/1000=31.32m3,有效水深取2m,则集水池面积为F=31.32/2=15.66m2。采用SBR工艺,污水处理系统比较简单,工艺管线能够充分优化,故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池,然后自流到SBR池。曝气沉砂池、SBR池的相对于地面的高度分别为5m、5.5m。提升泵房:泵房内设有维修间,机电室,操作室。泵,电机等在室内安装,电控柜、显示器在操作室内安装。提升泵房占地面积为12m×6m,工作间占地面积8m×3m。起重机选LSX型手动单梁悬挂起重机,起重量0.5t,起升高度2.5m～12m,跨度6m。泵机选型:采用IF型离心耐蚀泵,考虑设计提升高度,设计流量Q最大值。采用65-50-160型离心耐蚀泵1台。该泵流量为12.5m3/h,扬程8m,转速1450r/min,轴功率0.56kw,电动机型号Y802-4,功率0.75kw,效率η=60%。3.3细格栅:在沉砂池前设置细格栅主要作用是减少浮渣,避免污水中含大量杂物堵塞管道,为污水处理厂提供良好的运行条件。选HG-800型回转式格栅除污机,电动机功率0.55kw,栅条间距为10-50mm。隔单栅倾斜角度为:60～70。该格栅结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、维护方便,可实行手动间断运行、自动连续运行,对工作时间和停车时间等运行周期可自动调节,具有紧急停车和过载保护装置。调节池:为适应水质的变化,设置沉渣斗。沉渣斗倾角为45。3.4曝气沉沙池:沉砂池功能是利用物理原理去除污水中比重较大的无机颗粒,主要包括无机性的砂粒、砾石和少量较重的有机物质。污水经污水泵提升后进入曝气沉砂池,共两座,一用一备。沉砂池池底采用多斗集砂,沉砂由砂泵自斗底抽送到砂水分离器,砂水分离器通入压缩空气洗砂,污水回至提升泵前,净砂直接卸入汽车外运。选SBQ-I型水下曝气机,1台。型号:SBQ-I/4,叶轮直径1240mm,转速1450r/min,供氧量3.5kg/h～5.0kg/h,电动机功率3.7kw,外形尺寸700mm×50mm×658mm,重量180kg。主要特点:充氧效率高、建设投资省、运转维修方便。3.5气浮池:经过空气在加压条件下溶于水中,再使压力降至常压,把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来,产生大量的微气泡,使废水中密度接近与水的固体或液体污染物微粒粘附,形成密度小于水的气浮体。在浮力的作用下,上浮至水面形成浮渣,进行固液或液液分离。气浮法用于从废水中去除比重小于1的悬浮物、油类和脂肪,并用与污泥的浓缩。选用TS-I型溶气释放器,规格8m,溶气水支管接口直径25mm,流量0.4。主要特点:释气完全,在0.15MPa以上即能释放溶气量的99%左右,可在较低的压力下工作,在0.2MPa以上时即能取得良好的净水效果,节约能耗,释出的气泡微细,气泡平均直径为20-40,气泡密集,附着性能良好。四、SBR反应池及计算:

4.1工艺操作过程:①进水期:回流污泥吸附、氧化作用②反应期:厌氧—缺氧—好氧的交替③沉淀期:沉降时间短,效率高④排水期:排出污泥占总污泥的30%⑤闲置期:微生物恢复活性,反硝化进行脱水4.2SBR反应池容积计算:设计处理流量Q=3500(m3/d),BOD/COD=0.42属高浓度易生化有机废水设SBR运行每一周期时间为8h,进水1.0h,反应(曝气)取4h,沉淀2.0h,排水(0.5h～1.0h)取1h。周期数:n=24/8=23SBR处理污泥负荷设计为Ns=0.4kgBOD/(kgMLSS·d)运行周期时间安排和自动控制特点,SBR反应池设置4个。SVi取90ml/g,f取0.75SBR反应池所需污泥最大进水量Q=3500/0.8=4375取4500㎡SBR反应池容积V=Vsi+VF+Vb=(3)SBR反应池尺寸水深为5.0m,池深4.5m,长16m,宽8m,体积≥569.44.3排泥量及排泥系统(1)SBR产泥量SBR生物代谢产泥量为==式中:a——微生物代谢增系数,kgVSS/kgBOD;b——微生物自身氧化率,l/d根据污泥性质,参考类似经验数据,设a=0.70,b=0.05,则有:假定排泥含水率为P=99%,则排泥量为:取1284.4需氧量及曝气系统设计计算(1)需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为O2==式中:a’——微生物代谢有机物需氧率,kg/kgb’——微生物自氧需氧率,l/dSr——去除的BOD5(kg/m3)经查有关资料表,取a’=0.50,b’=0.190,需氧量为:=2106kg/d=87.75kg/h(2)供气量计算设计采用塑料SX-1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,空气扩散器出口处的绝对压力Pb为:空气离开反应池时,氧的百分比为:Ot===19.6%反应池中溶解氧平均饱和度为:(按最不利温度条件计算)=7.63()=1.177.63=8.93(mg/)(4—11)水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为:=1.179.17=10.73(mg/L)(4—12)20℃时脱氧清水充氧量为:(4—13)式中:α——污水中杂质影响修正系数,取0.8(0.78~0.99)β——污水含盐量影响修正系数,取0.9(0.9~0.97)Cj——混合液溶解氧浓度,取c=4.0最小为2ρ——气压修正系数==1反应池中溶解氧在最大流量时不低于2.0mg/L,即取Cj=2.0,计算得:=121.1(kgO2/h)SBR反应池供气量Gs为:(m3空气/m3污水)去除每千克BOD5的供气量为:去除每千克BOD5的供氧量为:其它部分:集泥井、污泥浓缩池、污泥贮柜、污泥脱水机房、污泥棚略。五、污水处理厂的总平面布置5.1布置原则:①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。②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。③注意污水流程和污泥流程的配合,尽量减少提升高度。④协调好单体构造设计与各构筑物埋深,便于正常排放,又利于检修排空。5.2布置图平面布置图高程图六、工程效益6.1工程的环境效益污水处理厂的建设是一项改进生态环境、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。中国环境保护已成为一项基本国策,受到全社会的关注和重视。污水处理工程是环境保护的重要措施之一,对国民经济持续发展、改进当地投资环境、吸引外资是极其重要的。该污水处理厂的建成,将会对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,改进了周围大气环境,也减少了固体废物的排放量,改进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,改进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,不但解决了污染问题,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