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3500m 3 / 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 ，BOD 5500mg/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 ，BOD 520mg/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。
COD(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) 石油类（mg/L ） 进水量（m3/d ） 1200 5001000153500(+/-20%)pH COD （mg/L ） BOD(mg/L) 总氮(mg/L) 6--9 10020201.3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10-50 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：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=0.4 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㎡si 75.0V SV NsSrQ MLSS ⨯⨯⨯⨯=36m 6.777902.14.075.010)20500(4500=⨯⨯⨯⨯-⨯=-Vs （2）SBR 反应池容积 V =Vsi +V F+V b =3m 4.56946.77724484500=+⨯⨯（3）SBR 反应池尺寸水深为5.0m ，池深4.5m ，长16m,宽8m,体积35768165.4m V =⨯⨯=≥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r r x a Q S b X V ∆=⋅⋅-⋅⋅=rr sQ S a Q S b N ⋅⋅⋅-⋅ =s r ()a b N Q S -⋅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：dg X /k 1242104804500)4.005.070.0(3=⨯⨯⨯-=∆- 假定排泥含水率为P =99%，则排泥量为：d m X Qs /2.12401.0101242)99.01(10333=⨯=-⨯∆=取128 4.4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O 2计算式为O 2=r 'a Q S b X V ⋅⋅+⋅⋅=r r s ''()a Q S b Q S N ⋅⋅+⋅式中：a ’——微生物代谢有机物需氧率，kg/kg b ’——微生物自氧需氧率，l/dS r ——去除的BOD 5(kg/m 3)经查有关资料表，取a ’=0.50，b ’=0.190,需氧量为：332104.04804500190.010*********.0--⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=o=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 。