给水排水工程专业毕业设计论文_石家庄第四制药有限公司废水处理工程

给水排水工程专业毕业设计论文_石家庄第四制药有限公司废水处理工程内容摘要：

00 400 排放要求 ≤ 60 ≤ 150 ≤ 100 6～ 9 多次采样监测结果表明，该厂二沉池出水 CODcr浓度基本在 85mg/l。 达到国家 《污水综合排放标准》 (GB8978－ 1996)一级标准。 上述几种工艺是制药废水中广泛应用的比较成熟的技术。 下面简单介绍几种研究中的工艺。 光催化降解制药废水 [5] 有人设计了一种流化床光催化反应器与过滤预处理相组 合的中试系统，制备了一种以30一 40目耐火砖颗粒为载体的负载型 TiO2光催化剂，以高压汞灯为光源，分别在不同工艺条件下对三类典型难降解有机工业废水 (实际印染废水、制药废水以及配制的农药废水 )的光催化降解效果进行了考察。 结果表明，该系统对这三类废水均有较好的处理效果。 超声波 处理硝基苯类制药废水 [6] 用不同频率和强度的超声波以多种方式对模拟和实际硝基苯废水进行处理。 结果表明： (1)功率在 100 w，时间为 60 s条件下，其硝基苯降解率可达 80． 9％； (2)加入适量的 H2O2及少量的 Fe2+， 不仅可使 COD去除率及硝基苯降解率分别提高到 87％和 92％，而且反应时间大大缩短，超声波强度也可减半。 实验证明光催化降解为此类废水的工程处理提供了高效、经济的方法。 总结 针对不同制药废水的水质特点，厂家的要求及排放标准的不同，可以选用不同的处理工艺。 针对较难处理的抗生素废水、化学合成制药废水一般采用组合工艺如：厌氧－好氧 石家庄第四制药 废水处理工程 第 14 页 共 91 页 两级生化法，（微电解）水解酸化－好氧法。 这都是比较成熟稳定高效的工艺，应用广泛。 对于易降解中低浓度制药废水可采用单级生化法如 UASB、 SBR等。 当然一些新工艺也需要大胆尝试。 石家庄第四制药 废水处理工程 第 15 页 共 91 页 第二章 工艺选择 设计材料 成立于 1985 年的 石家庄第四 制药有限公司，是美国强生公司在华最大的子公司，也是中国 较 大的合资制药企业。 生产基地位于 石家庄市， 主要生产螺旋霉素和硫酸奈替米星等抗生素药物。 排出的废水一直未能得到彻底治理，是该区域的主要污染源之一。 当地政府、环保部门及公司领导对污染治理十分重视，现委托河北工程大学进行方案及施工图设计。 设计要求 该厂红霉素生产废水水质变化幅度大，冲击力强，硫酸根、金属离子、悬浮物含量均较高，为处理难度较大的制药废水 ， 设计时按三种废水混合后 处理。 综合废水基本参数为：CODCr=5500~7900mg/L、 SS=3500~4500mg/L、 pH=6~，设计水量为 1000m3/d。 要求出水达到《污水综合排放标准》（ GB8978－ 1996）一级排放标准。 设计依据 ⑪ 中华人民共和国污水综合排放标准（ GB8978— 1996）； ⑫ 石家庄第四 制药有限公司 提供的水质、水量 水质、水量及处理标准 ⑪ 水量：废水排放量 ： 生产螺旋霉素废水 Q1 = 1800 m3/d 生产硫酸奈替米星和洗浴、生活污水： Q2 = 2700 m3/d ⑫ 原水水质： 螺旋霉素废水： CODCr≤ 15000mg/l SS=120 mg/l BOD5≤ 6000 mg/l PH=～ 水温 =30～ 33℃ 硫酸奈替米星和洗浴、生活污水： CODCr≤ 800mg/l SS=320 mg/l BOD5≤ 500 mg/l PH=～ 水温 =18～ 23℃ ⑬ 处理后水质 石家庄第四制药 废水处理工程 第 16 页 共 91 页 执行中华人民共和国污水综合排放标准（ GB8978— 96）一级标准： CODCr≤ 100mg/l SS≤ 70mg/l BOD5≤ 20 mg/l PH=6～ 9 气温：最冷月平均气温－ 4℃ 最热月平均气温 35℃ 历年极端最高气温 ℃ 历年极端最低气温 ℃ 风速：平均风速 月平均最大风速 8m/s 月平均最小风速 主导风向及风频率： 夏季 —— 南风 15% 冬季 —— 东北风 15% 降雨：年平均降雨量 1587mm 雪量：最大积雪深度 40mm 地质：地面以下为粘土和亚粘土 处理场地与进出水位置 排水管道 ，↑地面标高177。 水处理站场地 处理方案选择 石家庄第四制药 废水处理工程 第 17 页 共 91 页 取设计参数如下： 表 22 工艺设计参数 项目 COD(mg/l) SS(mg/l) 流量 Q(m3/d) 设计水质 6700 4000 1000 达标水质 100 70 1000 工艺选择分析 该废水属于高有机物 ，高悬浮物，毒性大废水，而水量不大。 主体工艺拟采用 UASB反应器，但是其对进水悬浮物含量要求较严格，这是其与其他厌氧处理工艺的明显不同之处，一般以不大于 1000mg/l 为宜，否则不利于颗粒污泥与进水中有机污染物的充分接触而影响产气量，另一方面容易造成反应器的堵塞问题。 此外，进水中 SS 的种类对颗粒污泥的形成也有较大的影响。 故在 UASB 前降低 SS 含量是必要的，因此在 UASB 工艺前设置均质沉淀池，一方面利用固液分离去除废水中的杂质及悬浮物，同时还可以降低废水中有机物含量，使进水达到 UASB 进水要求；另一方面，由于 该红霉素生产废水水质变化幅度大，冲击负荷强，不利于废水处理设施的正常运行，因此利用均质沉淀池池沿的沿程进水，使同时进池的废水转变为前后出水，达到与不同时序的废水混合的目的。 由于废水中含有硫酸根、金属离子及残存的抗生素，这对微生物尤其是 UASB 中产甲烷菌来说具有相当大的毒害作用，甚至可以引起生物处理工艺的失效。 因此 UASB 前设置一个水解池，利用产酸菌的不敏感性，改变毒物的结构或将其分解，使毒性减弱甚至消失，同时大量产酸菌在水解作用下，还可以大大降低悬浮固体浓度。 经过水解池预处理的酸化液进入产甲烷器（ UASB）就能进行正常的产甲烷反应，并能得到快速、高效的处理。 但是 UASB 出水的 CODcr， BOD 浓度仍很高，且带有臭味，不能直接徘放，因而考虑增加好氧处理来克服厌氧处理的缺点。 三相好氧流化床作为一种新型高效的好氧工艺，近三十年来其应用范围和规模都日益扩展，尤其是其可以达到很高的污泥负荷，使其进水有机物浓度可以较高，且其反应器高径比较大，节约占地。 对于用地紧张的企业很适合。 经三相流化床处理后，废水再经二沉池就基本可以达到处理目标。 石家庄第四制药 废水处理工程 第 18 页 共 91 页 工艺流程 进水 格栅 集水井 均质沉淀池 水解池 UASB反应器 接触氧化池 气浮池 出水 污泥浓缩池 污泥脱水 污泥外运 图 22 本工艺流程图 石家庄第四制药 废水处理工程 第 19 页 共 91 页 第三章 主体工艺设计计算 格栅设计 格栅一般安置在废水处理流程的前端，用以去除废水中较 大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。 由于本设计中废水悬浮物很大，但水量相对较小，故采用细格栅，用人工清除格渣。 设计说明 （ 1）水泵前格栅条间隙，应根据水泵要求确定； （ 2）格渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。 格渣的含水率一般为 80％，容重为 960kg/ 3m ； （ 3）格栅的过栅流速一般采用 ～ ； （ 4）栅前渠道内水流速 度一般采用 ～ ； （ 5）格栅倾角一般采用 45176。 ～ 75176。 人工清除格栅倾角小时，较省力，但占地面积大； （ 6）通过格栅的水头损失一般采用 ～ ； （ 7）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位。 工作台上应有安全和冲洗设施； （ 8）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于。 工作台正面过道宽度，当采用人工清除格渣时，不应小于 ； 石家庄第四制药 废水处理工程 第 20 页 共 91 页 （ 9） 设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施。 图 31 格栅计算图 [7]（单位： cm） 参数选取 由于本设计水量小，为了格栅的加工、安装方便，将格栅进行了一定程度的放大。 格栅间隙 b=,格栅倾角 60  ，栅前水深 h=,进水渠道宽： 1  ，过栅流速 设计计算 (1)栅条间隙数 sin 18Qn bhv  (2)设计采用  10圆钢为栅条，即 s=，则栅槽宽度为 2 ( 1)0 .0 1(1 8 1) 0 .0 1 1 80 .3 5B s n bnm      (3)过水渠道渐宽部分长度，展开角取 1 =20176。 石家庄第四制药 废水处理工程 第 21 页 共 91 页 2111 5 12 2 20BBLmtg tg    (4)渐窄部分长度： 21/ 2 L m (5)过栅水头损失 24 / 3124 / 3( ) sin20. 01 0. 153 1. 79 ( ) sin 60 0. 00 530. 01 2 9. 81svhkbgm   (6)栅前渠道超高取 2h = 则栅前槽高为 h+2h = 栅槽总高度为： H=h+1h +2h = (7)栅槽总长度 L= 112 0 . 5 1 . 0 2 . 2 360HL L mtg     集水井设计 设计说明 集水井是汇集准备输送到调节池或其他处理构筑物去的污水或污泥的一种小型贮水池。 由于工业废水排放的不连续性，为了避免处理的难度，所以在格栅和均质沉淀池之间设置一个集水井。 设计计算 取水力停留时间 HRT=3h,集水井有效深度 h=,水面超高。 （ 1） 集水井有效容积 V=Q/T=4500/24179。 3= （ 2）集水井水面面积 A=V/H= 石家庄第四制药 废水处理工程 第 22 页 共 91 页 半径为 2m 均质沉淀池设计 设计说明 无论是工业废水，还是城市污水或生活污水，水质水量在 24 小时之内都有波动。 一般来说，工业废水的波动大，中小型工厂的波动就更大，甚至一日之内或 班产之间都有很大的变化。 这种变化对污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能是遭到破坏。 同样对于物化处理设备，水量和水质的波动越 大，过程参数难以控制，处理效果不稳定；反之，波动越小，效果就越稳定。 在这种情况下，在废水处理系统之前，设置均化调节池，用以进行水量的调节和水质的均化，以保证后续处理的正常。 由于本设计中制药废水中悬浮物（ SS）浓度很高，此均质池也兼具沉淀池的功能。 该池设计有沉淀池的污泥斗，有足够的水力停留时间保证后续处理构筑物能够连续进行。 其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。 由于其均质及沉淀双重功能，故名均质沉淀池。 参数选取 水力停留时间 T=4h，设计流量 Q=4500m179。 /d= m179。 /h= m179。 /s 表 32 均质沉淀池设计参数 COD BOD SS 进水水质 mg/l 6050 2700 240 去除率 % 25 30 20 出水水质 mg/l 1890 192 设计计算 （ 1）池子尺寸 均质沉淀池有效容积 V。