中医药厂污水处理站的工艺设计

中医药厂污水处理站的工艺设计摘要：本次工程设计是针对中医药厂废水进行清洁处理设计。由于该厂原有废水中含有有机质等污染物质，出水水质达不到《发酵类制药工业水污染物间接排放标准》（DB41/758—2012）。因此对该药厂进行污水处理设计。本工程设计采用“机械格栅+芬顿池+气浮+UASB反应器+CASS反应池”的污水处理工艺，本工程预计处理污水处理规模为800m3d-1，本工艺可以实现水质达标排放。关键词：发酵类制药废水；UASB工艺；CASS工艺ProcessdesignofsewagetreatmentstationoftraditionalChinesemedicineplantAbstract:ThisengineeringdesignisdesignedforthecleantreatmentofwastewaterfromtraditionalChinesemedicineplant.Becausetheoriginalwastewateroftheplantcontainsorganicmatterandotherpollutants,theeffluentqualitycannotmeetthe"IndirectDischargeStandardofWaterPollutantsinFermentedPharmaceuticalIndustry"(DB41/758-2012).Therefore,thesewagetreatmentdesignofthepharmaceuticalplantiscarriedout.Theprojectdesignadoptsthesewagetreatmentprocessof"mechanicalgrille+Fentonpool+airflotation+UASBreactor+CASSreactiontank".Theestimatedsewagetreatmentscaleis800m3d-1,andtheprocesscanachievethewaterqualitydischargestandard.Keywords:fermentedpharmaceuticalwastewater;UASBprocess;CASSprocess\o"未添加，点击添加到单词本"\o"未添加，点击添加到单词本"前言近年来，随着我国经济不断发展，医疗产业也得到了迅速发展。但伴随着医疗产业的生产，产生了大量的医疗费水，医疗费水中主要成分为固体制剂及生活废水和红霉素生产废水[1]。因为该厂生产抗生素，所以废水中抗生素含量也较高，危害大，而且还会增加企业投入成本，限制企业发展。本文通过设计来解决温江某中医药厂的污水排放问题。本次设计查找相关文献，针对药厂废水抗生素含量较高，提出了芬顿的处理工艺，从而使废水中的有机质含量降低。UASB有三相分离器，完成固液气的分离，可以培养大量颗粒污泥，负荷能力强，水力停留时间短。CASS处理效果好经济效益因此本设计选择UASB+CASS的处理工艺。1设计概述工程概况本次设计的药厂位于成都市W区，主要有建设车间、综合楼、库房及污水处理站等。拥有两条抗生素生产线，一条合成线，一条无菌喷干生产线。设计水量为800m3d-1，总占地面积920m2。该厂水平衡图如图一所示，所以本次设计处理污水处理规模为800m3d-1图1水平衡图Fig.1Waterbalancediagram1.2基础资料1.2.1地形地貌W区地处成都平原腹心，介于农门山褶皱带与龙泉山褶皱带之间，位于成都平原沉降中心，平均下降4.1%，为自流引灌创造了有利条件。W区地形都属于品源地形，为厂区建设提供了良好的地形条件，同时排水条件较好，不易遭受洪涝灾害的影响。1.2.2气象W区属于亚热带湿润区，四季更替明显，夏季温度较高，降雨较多;冬季温度不会太低，对污水处理影响不大，常年主导风向为东北风，其次为东南风。1.2.3水文地质W区内有四条大河，自西北向 东南呈扇状分布。地质结构系川西新华夏构造的一部分，根据地质资料分析，该区域属于相对稳定地块[2]。1.3设计依据(1)《发酵类制药工业水污染物间接排放标准》（DB41/758—2012）(2)《中华人民共和国环境保护法》(3)《中华人民共和国水污染防治法》(4)《城市给水工程规划规范》GB50282-98(5)《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016年版）(6)《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012(7)《城市排水工程规划规范》GB50318-20001.4设计原则(1)本次设计严格遵循国家相关环境保护法律法规，符合国家政策，规范；(2)数据来源真实，参数选择合理，符合实际情况；(3)与W区总体规划相结合，符合当地实际情况；(4)工艺选择合理，通过多做工艺的比选，选择既能满足处理要求，又有较好的经济效益的工艺组合；(5)积极调控总体布局，合理利用有限场地，节省用地；(6)运行管理操作简洁，减少后期的运行成本；(7)将近期目标和长远目标结合，既注重生态效益也关注经济效益。2设计方案2.1工程设计范围本工程范围包括：工艺流程选择设计、单体构筑物尺寸设计计算、设备选型、平面布置，高程布置具体工程范围描术如下：(1)污水处理系统工艺设计；(2)污水处理系统构筑物设计；(3)污水处理系统设备选型；(4)系统平面布置、高程布置；(5)工程投资预算；(6)运行管理及效益分析；2.2设计参数2.2.1设计进水水量、水质表1高浓度废水（红霉素生产废水）进水水质Table1Inletwaterqualityofhighconcentrationwastewater(erythromycinproductionwastewater)序号项目进水1COD/（mg·L-1）15002BOD5/（mg·L-1）2503NH4+-N/（mg·L-1）1004SS/（mg·L-1）200表2低浓度废水进水水质Table2Inletwaterqualityoflowconcentrationwastewater序号项目进水1COD/（mg·L-11602BOD5/（mg·L-1）603NH4+-N/（mg·L-1）304SS/（mg·L-1）702.2.2处理后出水水质根据《发酵类制药工业水污染物间接排放标准》（DB41/758—2012）设计出水水质如表3所示。按照各工艺污染物去除率估算，本次设计能达到排放要求。表3出水水质设计Table3Designofeffluentwaterquality序号项目出水1COD/（mg·L-1)1002BOD5/（mg·L-1）303NH4+-N/（mg·L-1）254SS/（mg·L-1）502.3工艺流程确定2.3.1好氧工艺好氧工艺主要比较了MBR,CASS,A/O工艺和活性污泥法，各工艺详细情况见表4。表4好氧工艺Table4Aerobicprocess名称优点缺点MBR工艺①很难产生污泥膨胀；②生物降解效率较高；③占地面积小，节约空间；④运行管理简易、维护方便；⑤出水水质稳定、透明度高；⑥对细菌和病毒也有很好的截留效果。①影响因素多；②能耗较高；③膜价格和膜更换费用较高；④存在膜污染问题。CASS工艺①工艺流程简易；②占地面积不大投资低；③沉淀效果好；④运行灵活，抗冲击能力强；⑤不易发生污泥膨胀。①冬季或低温会对运行有影响；②控制方式较为单一；③硝化反应难以进行完全。A/O工艺①流程简单，投资省，操作费用低；②容积负荷高，对污染物有较高的降解率。①难降解物质的降解率低；②若要提高脱氮效率，必须增大内循环比。活性污泥法①对不同性质的污水适应性强；②建设费用较低；③SBR是活性污泥的一种变形。①运行稳定性差，容易发生污泥膨胀和污泥流失；②分离效果不够理想；③占地大。CASS工艺对有机物去除率可达90%，氮磷的去除率可达80%以上，同时具有建议灵活，占地面积小，积极效益好等优势，所以本设计选择CASS工艺。2.3.2厌氧工艺厌氧工艺主要比较了普通厌氧消化池，UASB和厌氧生物滤池，各工艺详细情况见表五。表5厌氧处理工艺比较表Table5comparisonofanaerobictreatmentprocesses方案优点缺点普通厌氧硝化池①高悬浮物固体含量的原料可以进入；

②消化器内物料分布均匀；

③消化器内温度分布均匀；①由于要求要有足够的搅拌，所以其能耗相对较高；

②大型的消化器很难做到彻底的混合；

③消化器的体积相对较大；UASB①反应器内污泥浓度高；

②有机负荷高，水力停留时间短；

③反应器内设置三相分离器无需污泥回流；

④无需设置填料，节省造价，避免堵塞①对设备进水悬浮物的要求比较高；

②对进出水方式和土建质量要求较高

③运行启动时间长；厌氧生物滤池①污水处理能力明显高于一般消化池；

②有机负荷相对较高；

③装置简单，自身能耗低，①滤池较容易被堵塞，因此不适用于悬浮物浓度较高有机污水处理；

②对布水设别要求较高；UASB去除率：有机物去除率可达80%。同时UASB具有符合高，水力停留时间段，不易杜塞等优点，所以本次设计选择UASB工艺。2.3.3预处理工艺由于该污水为药厂污水，所以水中含有大量的抗生素，对微生物的活性会起到一定程度的抑制作用，所以本次设计首先对水中的抗生素进行处理。Fe－C处理法效果较好，但是其成本费用高、工艺流程复杂、不易在工程中实现。芬顿试剂对西咪替丁制药废水进行预处理，此类废水具有COD高、成分复杂的特点，但是仍然显现出良好的处理效果，COD去除率可达50%以上[3]。固本设计采取芬顿试剂预处理制药废水。预处理段详细工艺见表6。表6预处理方法介绍Table6Introductiontopretreatmentmethods名称简介机械格栅机械格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。调节池如果废水水量水质变化幅度大，为了保证整个处理流程正常运行，在调节池中对废水水量水质进行调节。芬顿池药厂工业废水的有机物浓度高，采用芬顿池可以有效去除有机物。气浮池可以去除废水中的一部分悬浮物，并且去除芬顿池中加入的化学试剂。2.3.4设计工艺流程具体工艺流程图如图2所示。图2工艺流程图Fig.2Processflowchart工艺流程介绍：格栅先除去沸水中的一部分悬浮物然后进入调节池中调节，待池中废pH值达到指标后，接下来通过芬顿和气浮的预处理工艺对污水进行处理，预计COD去除50%，BOD去除40%，氨氮去除40%，SS去除80%；经过提升泵至UASB反应器进行厌氧处理，并对期间产生的沼气进行回收,预计COD去除50%，BOD去除60%，氨氮去除60%，SS去除20%；经过UASB的废水继续进入到CASS反应器进行好氧处理；处理过程中沉淀区的下部的污泥及时排出，浓缩脱水后外运至相关处理企业,预计COD去除85%，BOD去除70%，氨氮去除70%，SS去除10%，最后达标排放。3构筑物设计计算3.1机械格栅3.1.1设计说明

机械格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条和框架组成，倾斜安装在进水的渠道里，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质[4]。格栅设计图见图3。图3细格栅设计示意图Fig.3Schematicdiagramoffinescreen3.1.2设计计算（1）设计流量根据最大设计流量Qmax=0.019m3s-1计算，设两座格删，1用1备设计参数设过栅流速0.6~1.8ms-1，取v=1.0ms-1，栅前水深h=0.5m；2）格删安装倾角60°；3）选取矩形断面栅条，则栅条宽度S=5.0mm=0.005m。4）取格删间隔b=4mm=0.004m；（3）格栅计算1）栅槽间隙数n（个）： n(1)式中：Qmax——最大设计流量，m3s-1；α——格删倾角，°；b——格删间隙，m；h——栅前水深，m；v——过栅流速，ms-1。n2）栅槽宽度B（m）： B(2)式中：B3）进水渠道渐宽部分长度： l(3)式中：α——渐宽部分展开角度，取10°；B1——进水渠宽，取0.15m。则进水渠道内的流速为： V(4)栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度：l(5)4）通过格删的水头损失h1h(6)式中：k——系数，指水头损失增大的倍数，一般取k=3；ξ——阻力系数，当为矩形断面时，ξ=2.42。h5）槽后总高度：H(7)式中：H——栅后槽总高度，m；h2——栅前渠道超高，m，取0.3m。则H=h+h1+h2=0.5+0.58+0.3=1.38m。6）栅槽总长度：L=(8)式中：l1——进水渠渐宽部分长度，m；l2——栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度，m；H1——栅前渠道深，m，H1=h+h2L=0.2格栅的详细格栅参数见表7。表7机械格栅设计参数表Table7Designparameteroffinescreen栅前水深（m）栅槽宽度（m）栅条间隙（m）栅条断面形状安装倾角（°）栅条数（个）通过格栅水头损失h1（m）清渣形式0510×50锐边矩形60200.58机械8)格删机选型选择DKGS-400B型回转式格栅除污机，功率0.55kW，具体安装尺寸见表8。表8DKGS-400B型回转式格栅除污机Table8DKGS-400Brotarygrilledecontaminationmachine型号电动机功率（kW）耙齿栅宽（mm）设备宽（mm）设备高（B型）（mm）设备总宽（mm）安装长（mm）水槽最小宽度（mm）DKGS-4001127507502120～107536003.2调节池3.2.1设计说明调节池可以调节水质，水量[5]，使废水更能符合处理要求。调节池设计图见图4。图4调节池设计示意图Fig.4Schematicdiagramoffinescreen3.2.2设计计算根据经验选取停留时间6h。（1）有效容积V（m3）V(9)式中：Q——设计水量，33.3m3h-1，按日处理量的35%～50%，此处取40%；t——调节池设计停留时间，此处选取6h。计算得V=198m3（2）池体尺寸V’（m3）池体个数：1个，有效水深2.0m，长为10m，宽为5m，超高取0.3m。（3）机械搅拌设计计算搅拌功率N：N(10)式中：q——搅拌强度，Wm-3，参考值2～8，设计值为4；V——有效容积，m3，取180m3。计算得N=0.72kW。搅拌机一台，单机功率为0.72kW。（4）扬程估算（H）H(11)式中：h1——吸水管水头损失，h2——出水管水头损失，h3——调节池最低工作水位与所需提升水位高差，h4——自由水头，集水池最低工作水位与所需提升水位高差：h设水流通过管道水头损失为1.5mH（5）选泵选用100QW100-125型泵两台，1用1备，其相关参数见表9。表9100QW100-125-22型泵运行参数Table9peratingparameterof100QW100-100型号流量（m3h-1）功率（kW）扬程（m）转速（rmin-1）效率（%）口径（mm）重量（kg）100QW100-125-2210022242900621001693.3芬顿池3.3.1设计说明通过芬顿池对高浓度抗生素废水进行预处理，在设计之前对反应的最佳条件进行测定，得到如下结果：FeeSO4质量浓度为750mgL-1，H2O2质量浓度为3000mgL-1反应温度为70℃，pH为3，氧化时间为3h。而且应用于工程实践后发现，工程调试结果与小实验有良好相关性[6]。3.3.2设计计算（1）机械混合槽设计处理能力800m3d-1，池体结构：反应时间取0.5h，则混合槽的有效容积为：V=Qt=(12)池体尺寸：L×B×H=4m×2m×2.8m，其中保护高（2）芬顿氧化池1）水力停留时间为4h，则池体有效容积为：V=Qt=800×4(13)则池体尺寸L×B×H=5m×4m×3.8m,其中保护高为0.3m2）每日投加氧化剂计算FeeSO4的投加率为0.1kgm-3，则每天FeeSO4的投加量为80kg,H2O2投加量为320kg。双氧水中H2O2的浓度为25%，双氧水的量为1280kg。（3）pH调整混合槽由于芬顿试剂反应后可能会使pH升高，使处理后的废水呈酸性[7]，因此需要检测其酸碱度，若其仍呈酸性，需要投入一定量的碱对其进行中和，使pH接近7左右；若已经接近中性则不需要此步骤，本次设计选取的碱剂为NaOH，反应时间取0.5h，经计算调节所需的NaOH为0.008kgm-3，则每天投加的NaOH为64kgd-1（4）产泥量计算根据进水数据可得COD浓度为1500mgL-1，经计算可得V=P(14)式中V——COD质量，kg：P——COD含量，kgm-3C——去除效率3.4气浮池3.4.1设计说明在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除在气浮塔中对污水进行微曝气处理[8]，既可以有效去除污水中的颗粒污染物，也可以去除芬顿池中带来的过氧化氢。3.4.2设计计算（1）气浮接触室设计基本数据：设计处理水量800m3d-1设计工作时间20h有效水深2.0m回流比取8%接触室上升流速15mms-1分离室水流向下流速1.5mms-1加压溶气水量Q=(15)Q(16)式中Q—药厂处理水量R—实验条件下所需的回流比（5%-10%)，取8%建议选取水泵型号IS-50-65-160A,电动机型号Y112-4，功率4.0KW。接触室平面面积A(17)式中VC代表接触室上升流速（10mms-1-20mms-1），建议VC取15[9]。（2）气浮室深度1）气浮池接触室水深接触室停留时间不宜小于60s。Q=A(18)H(19)式中A—气浮接触室平面面积2）气浮池分离室水深H(20)式中ts—气浮分离室水流停留时间15min-20min，取18气浮池有效水深2.0m-3.0m，取2.5m。气浮池总高度H(21)式中h为安全超高，取为0.3m。3.5中间池3.5.1设计说明中间池具有调节水质水量，保证后续处理的均匀稳定的作用[10]，本设计中被预处理的较高浓度废水和低浓度废水将在中间池中混合，低浓度废水中的悬浮物，泥沙以及径预处理的高浓度废水中的悬浮物和泥沙都会在中间池中自然沉淀下来一部分。3.5.2设计计算（1）设计参数水利停留时间T=6h设计流量Q=800m3d-1=33.3m3h-1（2）中间池有效容积V=QT=33.3(22)（3）中间池水面面积取池子总高度H=4.5m，其中有0.5m为超高，有效水深4m，则池面积为A=(23)（4）中间池的提升泵设计流量Q=33.3m3h-1，净扬程为7m。选用管径DN500，查表可得水头损失为0.14m。管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头损失为1.0m，则总扬程为H=7+0.14+1.5+1.0=9.64(24)选择200QW360-15-30型污水泵两台，一用一备，其性能见表10表10200QW360-15-30型泵运行参数Table10peratingparameterof200QW0360-15-30型号流量（m3h-1）功率（kW）扬程（m）转速（rmin-1)效率（%）口径（mm）重量（kg）200QW360-15-30360301598075.92009003.6UASB3.6.1设计说明UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气收集系统组成[11]。废水在UASB中发生厌氧反应，达到去除悬浮物，颗粒物的作用。3.6.2设计计算（1）设计参数设计流量Q=0.055m3s-1；进水COD=1000mgL-1，去除率80%；容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD(m3·d)-1；污泥产率为：0.07kgMLSSkg-1COD；产气率为：0.4m3kg-1COD。（2）UASB反应器尺寸计算反应器容积计算UASB有效容积为：V=(25)式中Q——设计处理流量，m-3d-1Sr——进水有机物浓度，kgm-1Nv——容积负荷，COD(m3·d)-1V=UASB反应器的形状和尺寸a.工程设计反应器两座，截面为矩形。反应器有效高度为4m，则横截面积：S=(26)单池面积：S(27)b.设池长L=6m，则B=(28)宽B=3.8m，取4m。则单池截面积：S(29)c.设计反应池总高H=5m，其中超高0.5m（一般应用时反应池装液量为70%~90%）单池总容积：V=(30)单池反应有效容积：V(31)反应器数量：2座总池面积：S总=24×2=48m2(32)总容积：V总=120×2=240m3(33)三相分离器设计三相分离器操作简易，能稳定工作，能够高度有效分离污染物；同时具有占地面积小，费用低，紧急效益高等优点。适合多种情况下的分离设计，三相分离器结构如图5所示。图5三相分离器示意图Fig.5Schematicdiagramofthreephaseseparator每个池子设计2个集气罩，2个三相分离器。三相分离器长度B=3m，宽b=l2=2m，沉淀面积为15则沉淀区表面负荷率为：Q(34)设上下三角集气罩斜面水平倾角a=60°，取则下三角集气罩宽度和相邻集气罩间水平距离为：b(35)b(36)式中：b1——下三角集气罩宽度，m；h3——下三角集气罩垂直高度，m；b2——相邻两下三角集气罩水平距离，m；b——三相分离器宽度，m。下三角回流缝面积：S(37)下三角集气罩间污泥回流缝间混合液上升流速v(38)式中：Qi——反应器废水流量，m3h-1；满足要求，污泥顺利回流。计算回流缝，设上三角集气罩下端和下三角斜面之间水平距离回流缝的宽度：b3上三角集气罩回流缝面积：a(39)v2(40)确定上下三角集气罩相对位置，尺寸：BC=(41)气液分离设计：CE=CD×(42)CB=(43)（3）排泥量计算每天去除有机物的多少决定了反应器每日剩余污泥量的体积，由经验，每去除1kgCOD产生0.05-0.1kgVSS进行取值，本设计取剩余污泥产率γ0.08kgVSSkg-1CODcr，去除率在80%-90%，设计取80%。污泥含水率一般大于95%，本设计ρ取97%。UASB总产泥量为：(44)污泥产量：(45)每个UASB反应器中每日污泥产生量为：(46)3.7CASS反应池3.7.1设计说明本设计为连续进水，曝气、排水、沉淀等工艺过程在同一池子内周期性循环运行，节省了活性污泥法的二沉池和污泥回流系统[12]。3.7.2设计计算（1）参数设计BOD5污泥负荷：Ne=0.15kgBOD(kgMLSSd)-1；混合液污泥浓度：X=2500mgMLSSL-1；排出比：1/m=1/4；进水的平均BOD5：S0=300mgL-1；曝气池水深：H=2.5m；应池数：n1=1，缓冲层高度=0.5m。（2）曝气时间(47)（3）沉淀时间污泥界面沉降速度为(48)(49)（4）反应池容积计算(50)式中Q—为流量，取33m3h-1（5）反应池构造尺寸CASS池设计为长方形，反应池有效水深H=2.5m，超高hc=0.5m，缓冲层高度=0.5m。反应池体积V=LBH=41m³，取L=8m，B=2.5m，池面积S=20m2。CASS池总高:H0=H+0.5m=3m生物选择区:L1=0.38m，预反应区长L2=1.92m，主反应区L3=7.70m（6）污泥层高度计算反应池有效水深2m，超高hc=0.5m，保护水深=0.5m，基准水位h2为2m排水结束时最低水位:(51)污泥层高度:(52)（7）空气量值取0.7，值取0.95，（压力修正系数）=1，曝气设备堵塞系数F取0.8，，氧利用效率EA=30%，混合液DO浓度为2.0mgL-1。扩散器出口处绝对压力：(53)空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数：(54)20℃时曝气池混合液中平均氧饱和度：(55)将计算需氧量换算为标准条件下（20℃，脱氧清水）充氧量：(56)曝气池供气量：(57)选用QSB4射流式潜水曝气机两台，一用一备，其性能参数见表11。表11QSB4射流式潜水曝气机性能参数Table11PerformanceparametersofQSB4jetsubmersibleaerator型号功率（kW）最大潜入深度（m）进气量（m³h-1）频率（Hz）服务面积QSB444.5755035（8）滗水器滗水器是CASS工艺中关键运行设备之一，优先采用旋转式滗水器。污水进水量Q=145.8m3h-1，进水时间3.5h，排出时间1h，出水口1个，则每池排出负荷QD：Q(58)每池设一套滗水器（规格DN200），出水口1个，选用XB-500型，最大排水量500m3h-1，滗水深度2m。3.8储泥池3.8.1设计说明由于处理过程中会产生大量污泥，需要建设污泥池对污泥进行收集。储泥池的尺寸必须满足污泥储存需求，以便集中处理。3.8.2设计计算（1）污泥的总量①机械格栅处产生的渣量为0.10m3d-1②芬顿池产泥240kgd-1，含水率按97%计，则湿污泥为8m3d-1③UASB产泥61.5kgd-1，含水率按97%计，则湿污泥为2.05m3d-1④CASS反应池产泥3m3d-1湿污泥总量Q=0.10+8+2.05=11.15m3d-1(59)（2）储泥池容积设计储泥时间t=24h，则储泥池容积V(60)设储泥池为长为2m，宽为2m，高为4m，超高为0.5m，则池体体积V为V=4(61)满足要求。（3）污泥泵选型经过比选择WDB50-50-115B型泵两台，其相关参数见表12。表12WDB50-50-115B型泵运行参数Table12OperatingparameterofWDB50-50-115B型号流量（m3h-1）功率（kW）扬程（m）转速（rmin-1）效率（%）口径（mm）叶轮公称直径（mm）WDB50-50-115B3.332.212.5290040501153.9小结3.9.1污水处理站设施一览表本药厂污水处理站设计设施一览表见表13。表13污水处理站主要设施一览表Table13Facilitieslistofsewagetreatmentstation构筑物名称基本尺寸（m）有效水深（m）容积（m³）数量机械格栅2.43×0.2×1.380.4-1调节池10×5×4.32.02151机械混合槽4×2×3.1-16.671芬顿氧化池5×4×4.11.5-1气浮池4×2×3.812.0311中间池9×5×4.54.0199.81UASB6×4×54.51201CASS8×2.5×3.52.541储泥池2×2×4-163.9.2设备汇总一览表本药厂污水处理站设计设备一览表见表14。表14污水处理站设备一览表Table14Equipmentlistofsewagetreatmentstation序号设备型号及规格功率/kw备注1机械格栅格栅宽220mm，间距15mm，α=602格栅除污机DKGS-400B型回转式格栅除污机1.11台3提升泵100QW100-125-22222台4酸投设备PE-7ES8.51台5pH监控仪EST90062套6碱投设备2JMX7.01台7污水泵200QW360-15-30302台8曝气机QSB442台9污泥泵WDB50-50-115B2.22台4污水处理厂总体布局4.1平面布局4.1.1平面布局原则（1）区分不同功能，选择合适位置安装不同功能设备；（2）布局紧凑，合理利用场地，尽量减少施工用地。（3）在工艺设计中合理确定流程，构筑物应按照流程布设，减少经济投入，节约人力。（4）充分考虑地形，有效利用重力，风力等资源，既方便建设，也使生产顺利进行（5）处理厂内的绿化的面积一般要大于全厂总体面积的30%[13]；4.1.2工艺流程布置本次设计的污水处理站位于中医药厂的东南方，总占地800m2，位于厂区夏季主导风偏北风侧风向。其中，预处理区位于污水站东侧，按照顺序一次整体布置，需要布置紧凑所以池体采取合建模式，最东侧为机械格栅，由东至西依次为调节池，芬顿池，气浮池和中间池。UASB位于调节池北方，与CASS相邻。具体布置见附图1。4.2高程布置4.2.1高程布置原则高程布置的任务主要是包括各个处理构筑物单元的标高、处理构筑物之间连接的管渠尺寸和其标高，保证污水沿着工艺流程顺利流动。高程布置原则如下（1）按照最大水头损失计算，距离也是最长的，要留下一些余地，为涌水做好应急准备；（2）处理的污水一般经过一次提升就应该能够靠重力通过整个的处理系统；（3）进行水力计算时，设计流量是以最大的进水流量；（4）高程布置要合理，不能过高过低。4.2.2污水处理高程布置（1）构筑物水头损失污水处理构筑物水头损失见表15。表15污水处理构筑物水头损失表Table15Headlossofsewagetreatmentstructure构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）机械格栅0.15调节池0.3芬顿池0.39气浮池0.5UASB0.2CASS0.2中间池0.2储泥池0.3（2）构筑物之间水头损失构筑物之间水头损失计算公式：h(62)式中：hf——两构筑物之间的沿程损失，m；hj——两构筑物之间的局部损失，m；i——管道坡度；l——管道长度，m；v——管道流速，ms-1根据构筑物之间水头损失公式，计算结果见表16：表16污水系统水头损失计算表Table16Calculationtableforheadlossofsewagesystem名称流量(m3h-1)管径(mm)v(ms-1)管长(m)1000iiL(m)ΣξΣξ(m)h(m)机械格栅至调节池342001.39513.320.0141.250.1080.122调节池至芬顿池342001.391013.320.0082.360.1490.157芬顿池至气浮池341501.39613.320.0103.150.1830.193气浮池至中间池341401.39213.320.0063.000.1620.168中间池至UASB341101.39813.320.0154.750.2430.258UASB至CASS341101.391513.320.0394.250.2150.244ΣΣ1.14标高计算根据表15可知各建筑物水头损失，由表16可知各建筑物之间的水头损失，因此从最后一个建筑物反推可知各建筑物标高，各建筑物标高如表17所示：表17高程布置表Table17ElevationLayoutTable构筑物名称构筑物底部的标高（m）构筑物顶部的标高（m）构筑物水面标高（m）水头损失（m）机械格栅-3.000.9240.0000.15机械格栅到调节池———0.122调节栅-3.3760.9240.0000.39调节池到芬顿池———0.157芬顿池-2.0001.8001.6100.200芬顿池至气浮池———0.193气浮池-3.3100.500-0.1320.2000.气浮池至中间池———0.1680中间池-4.5000.000-0.5000.3000中间池至UASB池———0.2580UASB池-2.7001.3000.7440.5000UASB池到CASS池———0.2440CASS池-2.9900.0100.0000.2000具体高程布置图见附图2。5经济分析5.1估算范围污水处理站的污水处理工艺、运行费用等。5.2人员配置及管理5.2.1人员配置设置人员4名，进行废渣移除、平时站区监管、管道线路修理、污泥外运、站区运行情况记录。5.2.2技术管理（1）为室系统运转按照设计效率标准。（3）分析系统的记录情况，对运行经验进行总结；（4）对系统进行实时监控，确保系统正常运行；（5）提高技术人员的操作能力，对操作人员定期进行培训。5.3投资估算依照W区各投资标准以及其他费用核算标准，对投资进行估算，投资估算详细情况见表18。表18投资估算表Table18Investmentevaluationofengineeringproject序号工程及费用名称估算价值（万元）合计建筑工程设备费安装工程其他费用1机械格栅-7.62调节池-9.83芬顿池-12.94气浮池-16.15中间池-4.66UASB-22.87CASS4.814.61.1-20.59储泥池-8.310土方外运3.1-0.3-3.411电气工程2.71.7--4.412备件购置费-110.8-11.813相关设备费-5.5--5.514建设单位管理费1.31.315勘测费0.650.6516工程建设监理费1.81.817设计费1.51.518施工图预算编制费0.120.1219工程保险费0.10.120测试费0.750.7521税费4.54.5总投资估算根据表18计算为138.45万元5.4运行费用（1）耗电量计算根据选取设备功率计算运行过程中的耗电量，具体耗电量见表19。表19污水处理站用电情况Table19Electricityconsumptionofelectricityconsumption设备额定功率（kW）运行时间（h）运行数量（台）耗电量（kWh）格栅除污机1.112113.2提升泵22121264酸投设备8.5121102碱投设备7.012184污泥泵2.2112.2污水泵30121360曝气机41221.2在线检测设备0.04240.96照明0.01120.12总用电量827.68运行成本计算本工程运行总成本费用由动力消耗费、污泥处置费、工资及福利费、日常维护管理费、芬顿试剂购买费用等组成，工程投产后正常年份处理水量约800m3d-1，其运行所需费用如表19。表19运行费用Table19Operatingcosts名称费用明细电费年电费：30×0.81=24.3万元；电费根据W区电费标准进行计算；水费年水费：2.9万元；水费根据W区水费标准计算；工资工资：工程定员为4人，人均年收入福利平均为5万元，年费应为20万元；维护管理费日常检修维护及管理费：由于检修以及维护随着污水处理站的运行年限升高而升高，所产生的年费用按总设备费用的10%计算[15]；试剂费用试剂购买费：FeeSO4市场价3元每公斤，则每天FeeSO4费用为240元；H2O2市场价每公斤0.3元，则每天H2O2费用为96元。污泥处置费污泥处置费：根据市场价污泥堆肥处理