水污染控制工程课程论文制药废水处理工艺设计

水污染控制工程课程论文制药废水处理工艺设计内容摘要：

程中，产生大量的污泥，含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等；有用物质如植物营养素（但、磷、钾）、有机物及水分等。 因 此，污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。 污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质和数量，投资情况与运行管理费用，环境保护要求及有关法律法规，城市农业发展情况及当地气候条件等情况，综合考虑后选择。 污泥处理可供选择的方案大致有： 生污泥 浓缩 消化 自然干化 最终处置 生污泥 浓缩 自然干化 堆肥 最终处置 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 最终处置 生污泥 浓缩 机械脱水 干燥焚烧 最终处置 生污泥 湿污泥地 最终处置 生污泥 浓缩 消化 最终处置 本设计污水处理规模较小，且采用 SBR 工艺排泥量小 ，排泥接近稳定。 根据目前的工程实践经验和技术水平，当污泥处理规模较小的情况下 ,采用消化池系统在运行效果及经济效益上并不理想。 另外，为减少用地，避免对周围环境产生不良影响，适用机械脱水工艺。 所以，本设计优先采用：生污泥 浓缩 机械脱水 最终处置的污泥处理工艺。 污泥最终处置和利用的方法有：作为农肥利用、建筑材料利用、焚烧，填地与填海造地利用以及排海。 随着经济的发展，环境问题日益受到越来越多的关注，污泥处置成为一个重要问题，如处置不当会造成二次污染，影响周围环境。 焚烧耗资很大一般不采 用，本设计推荐采用目前国际上广泛采用的方法，即将污泥外运至 污水厂附近的垃圾填埋场进行卫生填埋。 13 综上，确定本次制药废水处理总工艺流程如下： 粗格栅 说明 粗 格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物， 以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。 它本身的水流阻力并不大， 水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到 10~15 厘米时就该清洗。 （ 1）格栅栅条间隙，应符合下列要求： ①人工清除 25～ 40mm ②机械清除 16～ 25mm ③最大间隙 40mm （ 2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅 (每日栅渣量大于 ),一般应采用机械清渣。 （ 3）格栅倾角一般用 450～ 750。 机械格栅倾角一般为 600～ 700， 泥 饼外运 污泥脱水机房 进水 加氯间 调节池（内含提升泵） 污泥浓缩池 粗 格 栅 细 格 栅 涡流沉砂池 SBR 反应池 鼓风机房 接触池 集泥井及污泥泵房 栅渣、沉砂外运 出水 上清液回流 14 （ 4）通过格栅的水头损失一般采用 ～。 （ 5）过栅流速一般采用 ～。 设计流量 Q=5000m3/d= m3/h=变化系数 KZ= 最大设计流量 Q1=Q179。 K Z=7500 m3/d = m3/h=栅前流速 v1=，过栅流速 v2=栅条宽度 s=，格栅间隙 e=20mm 栅前部分长度 ，格栅倾角 α=60176。 单位栅渣量 W1= /103m3污水 （ 1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式 21211 vBQ 计算得： 栅前槽宽 111  QB 则栅前水深 mBh  （ 2）栅条间隙数 21   ehvQn  (取 n=18) （ 3）格栅宽度 B mennsB )118()1(  （ 4）进水渠道渐宽部分长度 L1 mBBL 111   （其中 α 1为进水渠展开角） （ 5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 mLL 2  （ 6）过栅水头损失 h1 设格栅条断面为矩形 断面， k=3  15 khh 01   sin2 20 gvh  34)(bs  mkgvbskhh ) ()( 23423401   （ 7）栅后槽总高度 H 取栅前渠道超高 h2=， 则栅前槽总高度 H1=h+h2=+= 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=++= （ 8）格栅总长度 L L=L1+L2+++++++176。 = （ 9）每日栅渣量 W 0 0 8 6 4 0 8 6 0 0 08 6 4 0 011   KzWQW m3/d m3/d 所以宜采用机械格栅清渣。 选用的格栅和清渣机械为 HZG 型回转式格栅除污机。 （ 10）计算草图如下 细格栅 说明 细格栅设在粗格栅后，拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物，并保证后续处理设施能正常运行。 其设计要求与粗格栅相似。 16 最大设计流量 Q1=Q179。 K Z=7500 m3/d = m3/h=栅前流速 v1=，过栅流速 v2=栅条宽度 s=，格栅间隙 e=10mm 栅前部分长度 ，格栅倾角 α=60176。 单位栅渣量 W1= /103m3污水 （ 1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式 2 1211 vBQ 计算得： 栅前槽宽 111  QB 则栅前水深 mBh  （ 2）栅条间隙数 21   ehvQn  (取 n=36) （ 3）格栅宽度 B mennsB )136()1(  （ 4）进水渠道渐宽部分长度 L1 mBBL 111   （其中 α 1为进水渠展开角） （ 5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 mLL 2  （ 6）过栅水头损失 h1 设格栅条断面为矩形断面， k=3  khh 01   sin2 20 gvh  34)(bs  mkgvbskhh ) ()( 23423401   17 （ 7）栅后槽总高度 H 取栅前渠道超高 h2=， 则栅前槽总高度 H1=h+h2=+= 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=++= （ 8）格栅总长度 L L=L1+L2+++++++176。 =2. 25m （ 9）每日栅渣量 W 0 0 8 6 4 0 8 6 0 0 08 6 4 0 011   KzWQW m3/d m3/d 所以宜采用机械格栅清渣。 选用 XGS 型旋转格栅除污机。 （ 10）计算草图如下 调节池 说明 调节池设置在污水处理系统前，以均和水质，存盈补缺， 进水一般为重力流，出水用泵提升。 本设计调节池与细格栅间合建，细格栅栅后渠道连接调节池进水渠。 该 调节池集水坑内 所 设自动搅匀潜污泵 兼有搅匀调节池内污水和一次提升污水保证后续设施中水体重力自流的作用。 （ 1） 池中最高水位不高于进水管设计高度，最低水位为死水位。 18 （ 2） 调节池的形状多为方形或圆形池，以利于形成完全混合状态。 本设计采用方形池。 （ 3） 结合经验值及成本预算，本设计调节池容积按 SBR 反应池一周期运行时间， HRT=6h 进行计算。 最大设计流 量 Q1=Q179。 K Z=7500 m3/d = m3/h= 计算 （ 1）调节池容积 V 结合经验值及成本预算，本设计调节池容积按 SBR 反应池一周期运行时间，HRT=6h 进行计算 则 31 1875417500246 mQV  （ 2）调节池结构尺寸 设调节池有效水深 h= 采用方形池，池长 L与池宽 B 相等，则池表面积 A 237551875 mhVA  则 mABL 7 5  在池底设集水坑，池底以 i= 的坡度坡向集水坑，调节池计算示意图如下 19 （ 3）潜污泵的选型 调节池集水坑内 所 设自动搅匀潜污泵 兼有搅匀调节池内污水和一次提升污水保证后续设施中水体重力自流的作用。 故所需水泵扬程计算如下： 污水扬程为 H5=H1＋ H2＋ H3＋ H4 ① H1为吸水管 DN=200㎜ ,管长。 查水力计算表得 v=, 则吸水管沿程水头损失 hi=179。 ， 吸水管局部阻力系数 :进口 ，闸阀 ，渐缩管 ， 则 mgvh j )(222    H1=hi＋ hj= ② H2 为 出 水 管 DN=200 ㎜ ， 管长 12m.。 查水力计算表得 v=则出水管沿程水头损失为 hi=12179。 82/1000=0. 98m 出水管局部阻力系数：合计为 则 mgvhj 22    H2=hi＋ hj= ③ H3为调节池最低水位与布水器设计高程的水位差。 调节池最低水位为 ，布水器设计高程 0m，则两者水位差 H3=。 ④ H4为布水器所需配水压力。 由高程图估算可知 H4=7m 所以所需扬程 H5=H1＋ H2＋ H3＋ H4=+++= 考虑富余水头，本设计取 22m。 污水泵扬程 H5=22m，流量 Q=7500 m3/d = m3/h 选用 JYWQ 型自动搅匀潜污泵 2 台， 一 用 一 备。 其基本参数如下： 型号 排出口径（ mm） 流量（ m3/h） 扬程（ m） 搅匀直径（ mm） 转速（ r/min） 功率（ kw） 效率（ %） 20035025320037 200 350 25 3200 1450 37 73 20 （ 4）潜水搅拌机的选型 根据调节池容积，搅拌功率一般按 1m3污水 4~8w 选配搅拌设备，本设计取 5w，则搅拌机总功率为 1875179。 5= 则选用 3台潜水搅拌机， 其型号为 QJB4/6320/3960/C/S，其主要技术参数为：额定功率 4kw，额定电流 ，叶轮直径 320mm，叶轮转速 960r/min。 将 3 台潜水搅拌机分别安装在调节池进水端及中间部位。 涡流沉砂池 说明 沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。 沉砂池常见形式优缺点见下表 : 名称 工艺优点 工艺缺点 平流沉砂池 结构简单 /动力消耗小 /沉砂效果好 沉砂有机物含量 大（约 15%），沉砂后继处理难度大 曝气沉砂池 结构简单 /沉砂效果好 沉砂有机物含量较少（小于10%） /动力消耗大 竖流沉砂池 沉砂效果较差 沉砂有机物含量较大（大于10%） /沉砂后继处理难度大 涡流沉砂池 结构简单 /动力消耗小 /沉砂效果好 沉砂有机物含量较少（小于10%） 综合考虑采用沉砂效果好，结构简单能耗低的涡流沉砂池。 （ 1）水力叶面负荷约 200m3/(h178。 m2) ； （ 2）水力停留时间为 20~30s； （ 3）进水渠道流速 ① 最大流量的 40%80%时为 ~； ② 流量最小时 ； 21 ③ 流量最大时 ≤。 （ 4）进水渠道直段长度为宽度的 7倍且不应 ； （ 5）出水渠道宽度为进水渠道的 2 倍，出水渠道的直线长度要相当于出水渠道的宽度； （ 6）出水渠道与进水渠道夹角 270176。 ，以最大限度地延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂目的。 两种渠道均设在沉砂池上部以防扰动砂子； （ 7）沉砂池前应设格栅。 沉砂池下游设堰板或巴式计量槽，以保持沉砂池内所需要的水位。 （ 8）沉砂池规格 : 设计流量（ 104m3/d） 沉砂池直径（ m） 沉砂池深度（ m） 砂斗直径（ m） 砂斗深度（ m） 驱动机构（ W） 浆板转速 (r/min) 20 20 20 14 14 13 13 13 13 （ 1）涡流沉砂池选择 根据最大设计流量 Q1=Q179。 K Z=7500 m3/d = m3/h=，所以选择的涡流式沉砂池各部分尺如下： 设计流量（ 104m3/d） 沉砂池直径（ m） 沉砂池深度（ m） 砂斗直径（ m） 砂斗深度（ m） 驱动机构（ W） 浆板转速 (r/min) 20 （ 2）进水渠道计算 取进水渠道的流速 v= m/s，则进水渠道断面积 s=Q/v= 22 m2。 取 s= m2 ， B179。 h=0. 4179。 0. 25，超高 ，则 H=+=，进水渠道长度 L= 出水渠道与进水渠道的夹角为 360 度，出水渠道宽度 B1=。 沉砂池前后都设堰板，保持沉砂池内所需要的水位。 沉砂池去除的有机物量为 5%。 （ 3）排砂方法 涡流沉砂池排砂有三种方式：第一种是用 砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除；第。