南京工程学院课程设计说明书南京工程学院课程设计说明书（论文）题目某制药企业废水处理工艺设计课程名称：水污染控制工程院（系、部）：环境工程系专业：环境工程班级：环境091学号：216090116姓名：周发庭起止日期：2012-5-21 ～2012-6-3指导教师：李红艺徐进南京工程学院课程设计说明书目录第1章概论 (1)1.1设计任务及依据 (1)1.2设计要求 (1)第2章水质分析 (2)2.1水质组成 (2)第3章方案选择 (3)3.1选择方案原则 (3)3.2工艺流程图 (4)第4章工艺流程设计说明 (4)4.1工艺流程说明 (4)第5章 UASB工艺设计计算 (6)5.1工艺简介 (6)5.2设计作用 (7)5.3设计参数 (7)5.4设计计算 (8)5.5进水系统设计 (12)5.6出水系统设计 (13)5.7排泥系统设计 (15)5.8产气量计算 (15)5.9上升水流速度和气流速度的计算 (16)5.10总结 (16)参考文献 (17)致谢 (18)南京工程学院课程设计说明书第一章概论一、设计任务及依据1.设计任务本设计方案的编制范围是某生物制药厂废水处理工艺，处理能力2500 m3/d ,内容包括处理工艺的确定、设备选型、各设备对污水去除污染物的计算、UASB工艺设计计算、经济技术分析。
完成绘制处理工艺流程组图、处理工艺组合平面布置及UASB工艺三视图。
2.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）《课程设计任务书》（5）《课程设计大纲》二、设计要求1.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。
- 1 -南京工程学院课程设计说明书（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。
2.污水处理工程运行过程中应遵循的原则在确保污水处理效果同时，还应合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力。
同时应当合理设计、合理布局，作到技术可行、运行可靠、经济合理。
第二章水质分析一、水质组成生物制药废水可分为冲洗废水、提取废水和其他废水。
其中冲洗废水和提取废水含有未被利用的有机组分及染菌体，也含有一定的酸碱有机溶剂，需要处理后排放，而其他废水主要为冷却水排放，一般污染物浓度不大，可以回用。
1.进水水质某制药厂进水水量及水质情况情况：表2-1 进水及水质2.出水水质污水处理厂污水水质排放标准执行《污水综合排放标准GB8978－1996二级标准》，具体水质如表2-2所示。
表2-2 处理要求- 2 -南京工程学院课程设计说明书3.制药工厂废水的可生化降解性废水的可生化降解能力取决于BOD/COD的比值，BOD是指在好氧条件下，微生物分解有机物质所需要消耗的溶解氧量，而COD是指在酸性条件下，用强氧化剂氧化水样中有机物和无机还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克每升表示。
由于BOD采用微生物来降解有机物，而降解率仅为14.4～78.6%，而COD采用的是强氧化剂，对大多数的有机物可以氧化到85～95%，因此以重铬酸钾作为强氧化剂来测定COD时，BOD/COD的比值小于1。
根据资料介绍，当废水BOD/COD>0.3时，说明废水中有机物可生化降解。
但一般说来抗生素废水的BOD/COD大于0.3，因此抗生素废水可生化性比较好。
第三章方案选择一、选择方案原则在工艺选择和设计时应充分考虑该厂废水的特点，近期、远期的可调性，并用两级处理，即物化处理与生化处理相结合。
该厂废水属于比较难处理的工业制药废水。
根据该厂原有设施运行经验及同类厂家运转经验，采用物化和生化相结合处理工艺。
一级物化处理采用格栅、调节池、沉砂池，主要去除废水沉淀物，中和废水pH值，调节水质、水量。
生化处理拟采用USBR工艺系统及曝气系统。
整体配备先进可靠的系统设备，降低系统的维护工作量，以保证系统的长期正常运转。
采用适当的自动化控制系统，以保证处理效果和减少劳动力需求。
工程设计采用针对该厂水质特点的工艺方案。
工艺可靠，设备配备先进，运行费用合理，工程整体档次高。
污泥处理也是关键。
由于污泥量很大，本方案采用高品质带式压滤机，提高污泥处理自动化程度，同时也避免采用板框牙滤机所带来的人力多、环境差、处理能力低等缺陷。
- 3 -南京工程学院课程设计说明书二、工艺流程图某制药厂废水处理工艺流程如下图3-1第四章工艺流程设计说明一、工艺流程说明(一)格栅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。
(二)初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。
初沉池对进水COD、 BOD 、SS 的去除率分别选取为：12% 20% 40%，则初沉池进出水水质计算结果如下表4-1- 4 -南京工程学院课程设计说明书表4-1初沉池进出水水质指标(三)调节池废水其水质水量都会随时变化，且波动较大。
废水水质水量的变化对废水处理设备的功能发挥是不利的。
为解决这一问题，设置了调节池以调节水质和水量。
调节池对进水COD、 BOD 、SS 的去除率分别选取为：10% 20% 12%，则调节池进出水水质计算结果如下表4-2表4-2调节池进出水水质指标(四)水解池水解酸化池具有调节与稳定进水水质，将废水中的有机大分子和难生物降解有机污染物转化为小分子有机物，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。
水解池对进水COD 、BOD、 SS 的去除率分别选取为：40% 少量 80%，则水解池进出水水质计算结果如下表4-3表4-3水解池进出水水质指标- 5 -南京工程学院课程设计说明书(五)UASB反应器UASB反应器又称上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。
UASB反应器对进水COD、 BOD、SS 的去除率分别选取为：85% 85% 60%，则初沉池进出水水质计算结果如下表4-4表4-4UASB反应器进出水水质指标(六)曝气池曝气池是好氧活性污泥法的应用，对有机物质的去除效果明显。
曝气池对进水COD、 BOD、 SS 的去除率分别选取为：90% 95% 少量，则初沉池进出水水质计算结果如下表4-5表4-5曝气池进出水水质指标第五章 UASB工艺设计计算一、UASB反应器设计说明(一)工艺简介：UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从20 世纪80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛- 6 -南京工程学院课程设计说明书的新型污水厌氧处理工艺[ 1 ]1.UA SB 反应器基本构造如图12.UA SB 的工作原理：如图 1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的 3 个重要的前提是: ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内(二)设计作用UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。
它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。
设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。
- 7 -南京工程学院课程设计说明书- 8 -(三) 设计参数选用设计资料参数如下： ①参数选取：a) 容积负荷（Nv ）为：6kgCOD/(m 3·d) b) 污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD c) 产气率为：0.5m 3/kgCOD ② 设计水量：Q = 2500m 3/d = 104.2m 3/h = 0.0289m 3/s(四) 设计计算1. 反应器容积计算：UASB 有效容积为V 有效= ()V0N S Q e S -⋅式中：V 有效 ———— 反应器有效容积，m 3；S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3； Q ———— 设计流量，m 3/d ；N v ———— 容积负荷,kgCOD/(m 3·d)。
V 有效 = ()6405.0700.22500-⨯= 956.25m 3采用4座相同的UASB 反应器则每座反应器的有效容积为:单V =956.25/4 = 239.06m 3。
根据经验，UASB 最经济的高度一般在3～6m 之间，并且大多数情况下，这也是系统最优的运行范围。
取有效水深h = 6m则底面积：2m 39.84606.239==‘A采用矩形池比圆形池较经济。
有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。
取长L = 8m ，宽B = 5m则实际横截面积为：A 1 = L×B = 8×5 = 40m 2 实际总横截面积为：A = 40×4 = 160m 2本工程设计中反应器总高取H = 6.2m(超高h 1=0.2m)则单个反应池的容积为：V = L×B×H = 8×5×6 = 240m 3反应池的总容积为V 总 = 240×4 = 960m 3。