南昌航空大学水污染控制工程课程设计设计名称：江西万年药业废水处理工程设计学院：环境与化学工程学院专业：环境工程班级：学号：姓名：目录一、概论 (2)二、设计资料 (2)三、工艺流程选择与确定 (2)1. 基本路线工艺选择 (2)2. 厌氧处理工艺选择 (2)3.接触氧化工艺选择 (3)4.工艺流程 (3)四、设计依据及规范标准 (3)1.设计规范标准 (3)2.设计指导思想 (4)五、主要处理工艺的设计计算 (4)1.调节池的设计 (4)2.一次污水泵设计 (5)3.厌氧池 (6)4. 生物接触氧化池 (7)六、平面和高程布置 (11)1.平面布置 (11)2.高程布置 (12)七、参考文献 (13)一、概述江西君业生物制药有限公司落户万年县梓埠产业区，占地面积500余亩，总投资6亿元，是一家专业从事甾体激素原料药及其中间体产品的研发、生产和销售的国家高新技术企业，先后承担了国家“863”重大科技攻关项目、国家微生物高技术产业化示范项目等多项国家级科技项目。
公司主导产品米非司酮和高效激素中间体醚化物，全球市场占有率达75%以上，是世界十强制药企业德国拜尔制药公司、先灵制药公司的紧密合作伙伴。
项目即将开工建设，预计2013年3月可建成投产。
项目废水主要包括生产废水和生活污水，生产废水经预处理后与生活污水一并进入工业园区污水处理站处理，达标后排入乐安河。
二、设计资料设计处理能力为日处理综合废水1000m3。
废水水质如下：pH值，水温25～60℃，COD<8000mg/L，NH3-N<300 mg／L。
Cr按该厂规划要求，废水经地面明沟进入废水处理站，沟断面尺寸约300mm ×450mm，沟底标高（相对于地面）-0.40m。
根据环保部门要求，废水处理站运行后外排废水，应达到国家标准《污水综<500mg/L，NH3-N<50 mg／L，pH值6.0～合排放标准》GB8978中的规定， CODCr9.0。
三、工艺流程选择与确定1. 基本路线工艺选择据分析，化学制药废水的水质特点是废水组成复杂,除含有抗生素残留物、抗生素生产中间体、未反应的原料外,还含有少量合成过程中使用的有机溶剂。
COD浓度大,一般在4 000 mg/L以上。
对比进水水质和出水水质，污染物的去除率应分别达到：COD Cr 93.75%，NH3-N 83.33%。
由于进水水质和处理去除率均很高，应采用厌氧-接触氧化的处理路线，废水首先通过厌氧处理装置，大大降低进水COD和NH3-N的值，使出水达到接触氧化法可以接受的浓度，再进行接触氧化处理后达标排放。
2. 厌氧处理工艺选择近年来，厌氧处理技术得到很快发展，常用的先进技术有厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床和厌氧过滤器。
厌氧消化具有下列优点：无需搅拌和供氧，动力消耗少；能产生大量含甲烷的沼气，是很好的能源物质，可用于发电和家庭燃气；可高浓度进水，保持高污泥浓度，所以其溶剂有机负荷达到国家标准仍需要进一步处理；初次启动时间长；对温度要求较高；对毒物影响较敏感；遭破坏后，恢复期较长。
污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。
厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket ,UASB）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等；厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床和厌氧生物转盘。
3. 接触氧化工艺选择接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。
这种方法的主要设备是生物接触氧化滤池。
在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧,这种方式称谓鼓风曝气装置；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。
活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。
生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。
4.工艺流程该制药厂废水处理工艺流程如图1所示。
图1 制药废水处理工艺流程图四、设计依据及规范标准1. 设计规范标准1)《室外排水设计规范》（GB50014-2006）2)《鼓风曝气系统设计规范》（CECS97:97）3)《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069—2002）4)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：2002）5)《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）6)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）7) 《建筑结构设计规范》（GB50009—2001）8) 《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）9) 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）10) 《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）2. 设计指导思想（1）严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到国家及当地有关排放标准；（2）充分考虑污水流量及有害物质含量的不稳定性，选择合理的处理工艺及设计参数，满足实际生产的调整需要，确保污水排放达标。
（3）污水、污泥处理设施要求运行稳定，可靠性好，劳动强度低，运行效率高，运行费用低，易操作，易维护；设备选型、选材要合理，性价比要高。
（4）平面布局及工程设计要结合现场情况做到布局紧凑合理、美观整齐、工艺流程合理通畅。
（5）本着技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择污水处理工艺，使灵活性、先进性和可靠性有机地结合起来；（6）主要设备国产化，采用目前国内成熟先进技术装备，尽量降低工程投资和运行费用。
五、主要处理设施的工艺计算1.调节池的设计（1）设计说明根据工业生产废水排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，调节池停留时间取7.5h 。
调节池采用半地下式，便于利用一次提升的水头，并便于污泥重力排入集泥井，并有一定的保温作用，由于调节池内不安装工艺设备或管道，考虑土建结构可靠性高，故障少只设一个调节池。
（2）设计计算水力停留时间T = 7.5h设计流量Q = 1000m 3/d = 41.7m 3/h =0.0116m 3/s有效池容V = QT = 41.7×7.5 = 312.75 m 3有效水深h=3m调节池规格L ×B ×H = 13m ×13m ×3m=507 m 3调节池设污泥斗四个，每斗上口面积7m ×7m ，下口面积0.7m ×0.7m ，泥斗倾角45°，泥斗高2.7m 。
每个泥斗容积3222221215.51)7.077.07(37.2)(3m S S S S h V i =⨯++=++=泥斗容积共V=4V i =205 m 3调节池每日沉淀污泥重为W=2500×30%×1000=0.75×106（g ）=0.75t 。
湿污泥体积约为V ’=0.75/2.5%=30(m 3)(设污泥密度为1t/ m 3)。
泥斗可存约五天污泥。
调节池最高水位设置为-0.50m ，超高为0.50m ，顶标高为±0.00m 。
最低水位-3.50m ，池底标高-6.20m 。
调节池出水端设吸水段。
调节池设计简图如下 配电室调节池图2调节池设计简图2.一次污水泵设计（1）设计说明一次污水泵从集水井中吸水压至调节池，污水泵设置于地面上，不能自灌，设置引水筒。
（2）集水井污水泵总提升能力按2Q 考虑，即Q max =83.4 m 3/h,选两台泵，则每台流量为41.7 m 3/h 。
一用一备，单泵提升能力50.0m 3/h ，扬程15.0m ，电动机功率5.5kW ，占地尺寸1000mm ×500mm 。
集水井容积按最大一台泵5min 出流量计算，则其容积为集水井最高水位-0.5m ，最低水位-2.5m ，井底-3.0m ，平面尺寸4.0m ×1.5m ，安装两台污水泵于集水井一侧地面上，平均流量时相当于一用一备。
（3）污水泵计算设计流量Q = 11.6L/s,静扬程为36.00-27.00=9.00m 。
总出水管Q=23.2L/s ，选用管径DN100，查表得v=0.94m/s,1000i=2.2,设管总长为50m ，局部损失占沿程的30%，则总损失为：m 14.0)3.01(5010002.2=+⨯⨯)(2.4605053m =⨯管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为：H=9+0.14+1.5+1.0=11.64m 取12m。
选择WQ50-15-5.5型污水泵两台，一用一备,其性能见表1:表1 WQ50-15-5.5 型污水泵性能3.厌氧池厌氧池主要是用于厌氧消化，对于进水COD浓度高的污水通常会先进行厌氧反应，提高COD的去除率，将高分子难降解的有机物转变为低分子易被降解的有机物，提高BOD/COD的比值。
而且在除磷工艺中，需要厌氧和好氧的交替条件。
我国水环境污染源的50％～60％为城市污水，城区内大量污废水不经处理直接排入天然水域，造成水环境严重污染。
近年来城市污水厌氧处理取得了很大的发展，几种不同的厌氧处理过程，都取得了较好的效果。
厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌将污水中大分子有机物降解为低分子化合物，进而转化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法，分为酸性消化和碱性消化两个阶段。
在酸性消化阶段。
由产酸菌分泌的外酶作用，使大分子有机物变成简单的有机酸和醇类、醛类氨、二氧化碳等；在碱性消化阶段，酸性消化的代谢产物在甲烷细菌作用下进一步分解成甲烷、二氧化碳等构成的生物气体。
这种处理方法主要用于对高浓度的有机废水和粪便污水等处理。
(1)设计参数设计流量：1000m3/d 每小时41.7m3设计容积负荷为Nv=3.0kgCOD/(m3·d),COD去除率为56%。
水力停留时间为12h，则厌氧池有效容积为：V=1000×0.5=500 m3。
1(2)厌氧池的形状及尺寸据资料，经济的厌氧池高度一般为4～6m，并且大多数情况下这也是系统优化的运行范围。
厌氧池的池形有矩形、方形和圆形。
圆形厌氧池具有结构稳定的特点，但是建造圆形厌氧池的三相分离器要比矩形和方形的厌氧池复杂得多。
因此本次设计先用矩形厌氧池，从布水均匀性和经济考虑，矩形厌氧池长宽比在2：1左右较为合适。
设计厌氧池有效高度为h=5m，则横截面积S=1000/5=200m2。
设计厌氧池长约为宽的2倍，则可取L=20m,B=10m；一般应用时厌氧池装液量为70%～90%，本工程中设计反应器总高度为H=6.5m,其中超高0.5m。