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： 2011650113
姓名： 汪娟。
指导教师： 汪形艳。
时间：2015.03.11
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）：cod 1200 mg/l，bod5500mg/l，ss1000mg/l，石油类15 mg/l，ph5—8。
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》（gb21906-2008）规定的一级标准的b标准。控制指标为：ph6-9，cod 100 mg/l，bod520mg/l，总氮20 mg/l。
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**》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、环境及卫生等可以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，对大多数的有机物可以氧化到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，污水中的有机物通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，如此反复循环。
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。系统通过好氧/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***，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10-50 mm。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=87 l。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.
32 m3，有效水深取2m，则集水池面积为f=31.32/2=15.66 m2。
采用sbr工艺，污水处理系统比较简单，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升**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1450 r/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1240 mm，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：
通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8 m，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：
进水期： 回流污泥吸附、氧化作用。
反应期： 厌氧—缺氧—好氧的交替
沉淀期： 沉降时间短，效率高
排水期： 排出污泥占总污泥的30%
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= 23
sbr 处理污泥负荷设计为 ns=0.4 kgbod/(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0.75
1)sbr反应池所需污泥。
最大进水量q=3500/0.8=4375 取4500㎡
2）sbr反应池容积
v =vsi +v f+v b
3）sbr反应池尺寸。
水深为5.0m，池深4.5m，长16m,宽8m,体积≥569.4
4.3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，k**ss/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==
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