某生物制药厂废水处理毕业设计


    某生物制药厂废水处理毕业设计
    目 录

    引 言 1
    第章 概 2
    11设计务 2
    111设计务 2
    112设计 2
    12 设计求 2
    121设计原 2
    122污水处理工程运行程中应遵循原 3
    第二章 水质分析 4
    21水质组成 4
    211进水水质 4
    212 出水水质 4
    22废水种类 4
    221抗生素废水水质特征 4
    222抗生素废水生化降解性 5
    第三章 方案选择 6
    31 选择方案原 6
    3 2 工艺较分析 6
    321活性污泥法 6
    322 氧化沟法 7
    323 SBR法 8
    324三种工艺济较 9
    325 工艺流程图 10
    第四章 设计计算 11
    41原始设计参数 11
    42 格栅 11
    421 设计说明 11
    422 中格栅计算 11
    423格栅选型 12
    43集水井污水提升泵房 13
    431设计说明 13
    432设计选型 13
    433提升泵房 13
    44 细格栅 13
    441 设计说明 13
    442 计算结果 14
    443 格栅选型 14
    45 调节池 14
    451设计说明 14
    452 设计计算 14
    453 设备 15
    46 曝气沉沙池 15
    461 设计说明 15
    462沉砂池计算 16
    463曝气设备 17
    47气浮池 17
    471设计说明 17
    472气浮池计算 17
    473 气浮设备 17
    48 SBR反应池 17
    481设计说明 17
    4811 SBR说明 17
    4812 SBR工艺特点 18
    4813工艺操作程 18
    482 SBR反应池容积计算 19
    483 SBR反应池运行时间水位控制 20
    484 排泥量排泥系统 21
    485 需氧量曝气系统设计计算 21
    486 滗水器 23
    49 接触消毒池 24
    491设计说明 24
    492 设计参数 24
    493 设计计算 24
    410 污泥处理系统 25
    4101 污泥水分意义方法 25
    4102 部分设计计算 25
    41021 集泥井 25
    41022 污泥浓缩池 26
    41023 污泥贮柜 27
    41024 污泥脱水机房 28
    41025 污泥棚 28
    第五章 污水处理厂面布置高程布置 29
    51构筑物设备重设计参数 29
    52污水处理厂总面布置 30
    521布置原 30
    522面布置 30
    53污水处理厂高程布置 30
    531布置原 30
    532高程布置 31
    533 构筑物设计计算 31
    54工程投资估算 32
    541工程投资 32
    第六章 工程效益 34
    61工程环境效益 34
    62工程社会效益 34
    63 工程济效益 34
    结 35
    参考文献 36
    谢 辞 37

    引 言
    水类生命源孕育滋养球切生物类密切相关淡水水环境中淡水资源少仅占总量253保护珍惜水资源整社会职责国淡水资源均超2545立方米世界均14更应该保护珍惜水资源
    20世纪医药工业迅速发展类文明带飞跃时生产程中排放出废水环境污染日益加剧类健康带严重威胁文献报道医药废水成分复杂浓度盐分高色度毒性含种类繁机污染物质物质中少属难生化降解物质相长时间存留环境中采传统处理工艺难达标排放种类繁成分复杂机废水处理然目前国外水处理难点热点
    结合某生物制药厂污水特点通调查收集资料查阅文献SBR法处理该制药厂排放污水处理达标排放利水环境良性循环








    第章 概
    11设计务
    111设计务
    设计方案编制范围某生物制药厂废水处理工艺处理力1000容包括处理工艺确定构筑物设计计算设备选型面布置高程计算济技术分析完成绘制处理工艺流程组图构筑物设计计算图处理工艺组合面布置高程布置图
    112设计
    (1)中华民国环境保护法水污染防治法
    (2)污水综合排放标准GB8978-1996
    (3)水排水工程结构设计规范(GBJ6984)
    (4)毕业设计务书
    (5)毕业设计纲
    12 设计求
    121设计原
    (1) 必须确保污水厂处理达排放求
    (2) 污水处理厂采项设计参数必须设计中定遵守现行设计规范保证必安全系数新工艺新技术新结构新材料采积极慎重态度
    (3) 污水处理厂设计必须符合济求
    (4) 污水厂设计应力求技术合理济合理原必须根需采先进工艺机械控技术确保安全
    (5) 污水厂设计必须注意远期结合设计时应发展留挖潜扩建条件
    (6) 污水厂设计必须考虑安全运行条件
    (7) 污水厂设计济条件允许情况场布局构(建)筑物外观环境卫生等适注意美观绿化
    122污水处理工程运行程中应遵循原
    确保污水处理效果时应合理安排水资源综合利节约节约劳动力时应合理设计合理布局作技术行运行济合理













    第二章 水质分析
    21水质组成
    生物制药废水分洗废水提取废水废水中洗废水提取废水含未利机组分染菌体含定酸碱机溶剂需处理排放废水冷水排放般污染物浓度回
    211进水水质
    某制药厂生物法生产庆霉素土霉素进水水量水质情况情况:
    表21 进水水质
    废水种类
    水量(m3d)
    COD(mgL)
    BOD(mgL)
    SS(mgL)
    庆霉素+土霉素
    1000
    2000
    1100
    8400
    212 出水水质
    污水处理厂污水水质排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放国家三级标准具体水质表22示
    表22 处理求
    废水种类
    水量(m3d)
    COD(mgL)
    BOD(mgL)
    SS(mgL)
    庆霉素+土霉素
    1000
    120
    30
    30
    22废水种类
    中含庆霉素土霉素抗生素属抗生素类废水
    221抗生素废水水质特征
    (1)COD浓度高抗生素废水污染物源
    (2)废水中SS浓度较高中发酵残余培养基质发酵产生微生物丝菌体厌氧UASB工艺处理极利
    (3)存难生物降解物质抑菌作抗生素等毒性物质毒性作抑制物质厌氧生物处理氧处理具定优势
    (4)硫酸盐浓度高般认氧条件硫酸盐存生物处理没影响
    (5)水质成分复杂中间代谢产物提取分离中残留高浓度酸碱机溶剂等化工原料含量高该类成分易引起PH值波动色度高气味重等利素影响厌氧反应器中甲烷菌正常活性
    (6)水量较间歇排放击负荷较高抗生素分批发酵生产废水间歇排放废水成分水力负荷时间变化种击生物处理带极困难
    222抗生素废水生化降解性
    废水生化降解力取决BODCOD值BOD指氧条件微生物分解机物质需消耗溶解氧量COD指酸性条件强氧化剂氧化水样中机物机原性物质消耗氧化剂量氧毫克升表示BOD采微生物降解机物降解率仅144~786COD采强氧化剂数机物氧化85~95重铬酸钾作强氧化剂测定COD时BODCOD值1根资料介绍废水BODCOD>03时说明废水中机物生化降解般说抗生素废水BODCOD03抗生素废水生化性较






    第三章 方案选择
    31 选择方案原
    工艺选择设计时应充分考虑该厂废水特点期远期调性两级处理物化处理生化处理相结合该厂废水属较难处理工业制药废水根该厂原设施运行验类厂家运转验采物化生化相结合处理工艺级物化处理采格栅调节池沉砂池气浮池废水沉淀物中废水PH值调节水质水量生化处理拟采SBR工艺系统
    处理规模原污水水质水量变化规律
    整体配备先进系统设备降低系统维护工作量保证系统长期正常运转采适动化控制系统保证处理效果减少劳动力需求
    工程设计采针该厂水质特点工艺方案工艺设备配备先进运行费合理工程整体档次高
    污泥处理关键污泥量方案采高品质带式压滤机提高污泥处理动化程度时避免采板框牙滤机带力环境差处理力低等缺陷
    3 2 工艺较分析
    年废水处理工艺:活性污泥法SBR法氧化沟法面种工艺加较
    321活性污泥法
    传统活性污泥法称普通活性污泥法早期开始直运行方式前国外型污水处理厂普遍采方法工艺流程简图见图31活性污泥法20世纪初发明飞速发展普通活性污泥法外年国外应较SBR法氧化沟法
    传统活性污泥法特点:
    (1)曝气池污水浓度池首池尾逐渐降曝气池存种浓度梯度污水降解反应推动力较效率较高污水处理方式较灵活
    (2)悬浮物BOD 率较高
    (3)运行较稳定
    (4)推流式曝气池池长均匀供氧会出现池首供氧剩池尾供氧足增加动力费根设计求氮率较高传统活性污泥法达求
    传统活性污泥法缺点废水需量稀释运行中泡沫易发生污泥膨胀剩余污泥量率高常必须采二级级处理
    进水


    栅``````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````
    进水泵房
    细格栅
    沉砂池
    初沉池
    曝气池
    二沉池
    栅渣压榨
    鼓风机房
    加氯间
    回流污泥泵
    污泥浓缩池
    污泥消化池
    脱水机房
    剩余污泥
    泥饼外运
    回流污泥
    Cl2
    栅渣外运

    出水













    图31 传统活性污泥法工艺流程简图
    322 氧化沟法
    氧化沟种活性污泥法工艺曝气池呈封闭沟渠形污水活性污泥混合液中循环流动称氧化沟称环形曝气池属活性污泥处理工艺种变形工艺般需初沉池通常采延时曝气工艺流程见图32
    氧化沟工艺具特点:
    (1)污水进入氧化沟快速效混合水量水质击负荷影响
    (2)污泥龄较长污泥趋氧稳定
    (3)通改变转盘转刷转碟旋转方转速浸水深度转盘转刷转碟安装数等调节整体供氧力电耗池溶解氧值控制佳工况
    缺点:
    (1) 循环式运行工况调节理相复杂
    (2) 表曝法供氧设备养量
    (3) 污水停留时间长泥龄长电耗相较高

    鼓风机房
    加氯间
    栅渣压榨


    进水

    粗格栅
    进水泵房
    Cl2
    二沉池
    氧化沟
    沉砂池
    细格栅

    泥饼外运
    剩余污泥
    污泥浓缩脱水体化
    出水






    图32 氧化沟工艺流程
    323 SBR法
    序批式活性污泥法(SBR)充排式反应器发展工作程:周期污水加入反应器中反应器充满水开始曝气污水中机物通生物降解达排放求停止曝气沉淀定时间清液排出反复循环[3]SBR法年国外引起广泛应重视日趋增种污水生物处理技术SBR处理工艺包括五处理程序分:进水反应沉淀出水机该处理工艺中处理构筑物少省初沉池二沉池污泥处理系统标准活性污泥法相基建费低适型污水处理厂运行灵活时具BOD脱氮磷功
    SBR法优点
    SBR系统反应池取代传统方法中调节池初次沉淀池曝气池二次沉淀池整体结构紧凑简单系统操作简单更具灵活性投资省运行费低传统活性污泥法节省基建投资额30左右
    SBR反应池具调节池作限度承受高峰流量高峰BOD浓度毒化学物质系统影响
    SBR固液分离时水体接完全静止状态会发生短流现象时沉淀阶段整SBR反应池容积固液分离
    SBR反应程基质浓度变化规律推流式反应器致扩散系数低
    系统通氧厌氧交运行够机物时达较脱氮磷效果
    处理流程短控制灵活根进水水质出水水质控制指标处理水量改变运行周期工艺处理方法适应性强
    系统处理构筑物少布置紧凑节省占
    SBR缺点:动控制水求较高工操作基实行正常运行控系统必须质量运行操作员技术水求较高间歇周期运行带曝气搅拌排水排泥等设备利律较低增设备投资装机容量
    具优点SBR年国外较广泛应足处实际工作中废水排放规律SBR间歇进水求存匹配问题特水量较时需套反应池联运行增加控制系统复杂性[4]工艺流程见图33

    加氯间
    鼓风机房
    栅渣压榨
    Cl2

    SBR反


    沉砂池
    细格栅
    粗格栅
    进水泵房

    进水 出水


    泥饼外运
    剩余污泥
    污泥浓缩脱水体化


    图33 SBR法工艺流程
    324三种工艺济较
    美国EPASBR技术评估基础较分析传统活性污泥法SBR工艺氧化沟工艺基建投资运行费见表31(相值表示)较结果说明定流量范围污水处理厂规模增加时单位造价降低
    表31 基建投资运行费
    污水处理流程
    基建投资元
    运行费元
    3785md
    18925md
    3785md
    18975md
    传统活性法
    SBR
    氧化沟
    100
    78
    83
    100
    75
    81
    100
    83
    83
    100
    93
    93
    两种规模SBR污水处理厂基建投资分传统活性污泥法基建投资7875SBR工艺投资氧化沟相略低氧化沟两者运行费样污水处理厂规模较时传统活性污泥法工艺相SBR运行费较省处理规模分3785 md18925 md年度运行费约传统活性污泥法污水厂8393见SBR中规模处理厂优越性设计采SBR工艺
    325 工艺流程图

    栅渣压榨
    中格栅
    进水泵房

    格栅
    调节池
    SBR反


    沉砂池
    气浮池
    鼓风机房
    污泥浓缩脱水
    剩余污泥
    泥饼外运
    出水
    进水









    图34 设计工艺流程图


    第四章 设计计算
    41原始设计参数
    原水水量 Q10004167mh (41)
    取流量总变化系数 Kz20
    设计流量 QmaxKzQ20×0011570023ms (42)
    42 格栅
    421 设计说明
    格栅(见图41)般斜置进水泵站前水泵起保护作截废水中较悬浮物漂浮物格栅形状分面格栅曲面格栅两种格栅栅条间隙分粗格栅(50~100mm)中格栅(10~40mm)细格栅(3~10mm)三种设计采中格栅栅条间隙取20mm


    图41格栅结构示意图
    422 中格栅计算
    (1)栅条间隙数
    设栅前水深h03m栅前水深栅前流速v1间关系v1QmaxBh(B渠道宽度)栅流速v05ms栅条间隙宽度b0010m格栅倾角α60º
    nQmax(sinα)05bhv0023×(sin60º)05(0010×03×05)143≈15 (43)
    (2)栅槽宽度
    设栅条宽度S001
    BS(n-1+bn001×(15-1)+001×15029m (44)
    (3)进水渠道渐宽部分长度
    设进水宽度B1020m渐宽部分展开角度α120º进水渠道流速045 ms
    l1(B-B1)2tgα1(029-020)2×tg20º012m (45)
    (4)栅槽出水渠道连接处渐窄部分长度
    l2l120122006m
    (5)通格栅水头损失
    设栅条断面锐边矩形断面
    h1β(sb)sinαkv22g242×(0010010)×sin60º×3×0521960033m (46)
    k3
    (6)栅槽总高度
    设栅前渠道超高h203mHh+h1+h203+0033+030633m (47)
    (7)栅槽总长度
    Ll1+l2+05+10+(h+h)tgα018+05+10+(03+03)tg60º203m (48)
    (8)日栅渣量
    格栅间隙10mm时设栅渣量1000m污水023m3
    W86400QW11000K864000023×0231000×20023 m3d>02 m3d (49)
    采机械清渣
    423格栅选型
    选HG800型回转式格栅污机电动机功率055kw栅条间距1050 mm隔单栅倾斜角度:6070该格栅结构紧凑体积重量轻运行稳维护方便实行手动间断运行动连续运行工作时间停车时间等运行周期动调节具紧急停车载保护装置
    43集水井污水提升泵房
    431设计说明
    设计采灌式污水提升泵站集水井合建集水池容积应台水泵5min出水量水泵机组动控制时时启动水泵超6次考虑3台水泵(21备)台水泵容量174287 L集水井容积采相台水泵6min容量W87×60×610003132 m3效水深取2m集水池面积F313221566 m2
    采SBR工艺污水处理系统较简单工艺线充分优化污水考虑次提升污水提升入曝气沉砂池然流SBR池曝气沉砂池SBR池相面高度分5m55m
    432设计选型
    污水提升前水位200m污水总提升流程75m采IF型离心耐蚀泵设计提升高度H8m设计流量Qmax4167m3h
    采6550160型离心耐蚀泵1台该泵流量125m3h扬程8m转速1450 rmin轴功率056kw电动机型号Y8024功率075kw效率η60
    433提升泵房
    泵房设维修间机电室操作室泵电机等室安装电控柜显示器操作室安装提升泵房占面积12m×6m工作间占面积8m×3m起重机选LSX型手动单梁悬挂起重机起重量05t起升高度25m~12m跨度6m
    44 细格栅
    441 设计说明
    沉砂池前设置细格栅作减少浮渣避免污水中含量杂物堵塞道污水处理厂提供良运行条件计算程中格栅相设栅前水深h04m栅流速v09ms栅条间隙b0003m栅渣量03m31000m3污水
    442 计算结果
    (1)栅条间隙数:n≈20
    (2)栅槽宽度:BS(n-1)+bn001×(20-1)+0003×20025m
    (3)进水渠道渐宽部分长度:进水宽度取B015mL(025-015)2×tg20º014m
    (4)栅槽出水渠道连接处渐宽部分长度
    l2l120142007m
    (5)通格栅水头损失:h1014 m
    (6)栅槽总高度:取栅前渠道超高h203mHh+h1+h204+014+03084 m
    (7)栅槽总长度:L014+007+05+10+(04+03)tg60º211m
    (8)日栅渣量:W86400×0023×03(1 000×2)029m3d>02m3d
    (9)采机械渣
    443 格栅选型
    选HG800型回转式格栅污机电动机功率055kw栅条间距1050mm隔单栅倾斜角度:60~70该格栅结构紧凑体积重量轻运行稳维护方便实行手动间断运行动连续运行工作时间停车时间等运行周期动调节具紧急停车载保护装置
    45 调节池
    451设计说明
    废水水质水量会时变化波动较废水水质水量变化废水处理设备功发挥利解决问题设置调节池调节水质水量
    452 设计计算
    (1)池子实际容积:
    设废水池停留时间T4h
    根流量Q1000m3d T4h
    池废水量Q1Q24×T100024×41667m3h (410)
    出调节池效容积167m3
    设计调节池实际容积V14×V14×1672338m3 (411)
    取V235m3
    (2)池子长宽
    取池子效水深h115m隔板间距1m
    调节池面面积SV h123515157m2 (412)
    取宽11m长LSB32416143m (413)
    隔板间距1m隔板数13
    取调节池超高h03 m
    453 设备
    适应水质变化设置沉渣斗沉渣斗倾角45
    46 曝气沉沙池
    461 设计说明
    沉砂池功利物理原理污水中重较机颗粒包括机性砂粒砾石少量较重机物质沉砂池流态分:流式沉砂池竖流式沉砂池曝气沉砂池涡流式沉砂池等曝气沉砂池曝气作附着砂粒机污染物污水中油脂类物质会选择曝气沉砂池目
    污水污水泵提升进入曝气沉砂池两座备沉砂池池底采斗集砂沉砂砂泵斗底抽送砂水分离器砂水分离器通入压缩空气洗砂污水回提升泵前净砂直接卸入汽车外运

    图42 曝气沉砂池示意图
    设计流量Qmax0023 m3s水力停留时间t30min水流速取v006ms效水深h22m
    462沉砂池计算
    池子总效容积:VQmaxt×600023×3×60414m3 (414)
    水流断面积:AQmaxv10023006038m2 (415)
    (1)池总宽度:BAh20382019 m取Bh215B3m (416)
    (2)池子宽度:设两座沉砂池n2格b3215m (417)
    (3)池长:LvA414038109m (418)
    (4)时需空气量:设m3污水需空气量d02 m3m3污水空气密度1293 kgm3中氧气占质量含量233qdQmax360002×0023×3 6001656 m3h (419)
    需空气量:1656×1293×0233499kgO2h
    (5)沉砂室设计计算:设沉砂斗池长方梯形断面渠道沉砂斗体积 Vo(a+a1)×h3¹×L2沉砂室坡沉砂斗坡度I01~05沉砂斗侧壁水面夹角α≤55ºa105mh3¹04mα55º砂斗口宽a2h3tg55º2×04tg55°106
    VO(106+05)×04×1082337m3 (420)
    超高h1取03mh3(b-a1)tg55º2(15-05)×tg55º2071m (421)
    Hh1+h2+h303+2+071301m取30m (422)
    463曝气设备
    选SBQI型水曝气机1台型号:SBQI4叶轮直径1240 mm转速1450rmin供氧量35kgh~50kgh电动机功率37kw外形尺寸700mm×50mm×658mm重量180kg特点:充氧效率高建设投资省运转维修方便
    47气浮池
    471设计说明
    气浮法固液分离液液分离种技术通某种方法产生量微气泡废水中密度接水固体液体污染物微粒粘附形成密度水气浮体浮力作浮水面形成浮渣进行固液液液分离气浮法废水中重1悬浮物油类脂肪污泥浓缩
    设计采加压溶气气浮法空气加压条件溶水中压力降常压溶解饱空气微气泡形式释放出
    472气浮池计算
    (1)气浮池效水深取25m长11m宽11m
    (2)接触区端水流升流速取20mms端水流升速度8mms水力停留时间15min
    473 气浮设备
    选TSI型溶气释放器规格8m溶气水支接口直径25mm流量04特点:释气完全015MPa释放溶气量99左右较低压力工作02MPa时取良净水效果节约耗释出气泡微细气泡均直径2040气泡密集附着性良
    48 SBR反应池
    481设计说明
    4811 SBR说明
    设计方法两种:负荷设计法动力设计法工艺采负荷设计法根工艺流程证SBR法具氧处理法效果占面积投资省特点选SBR法SBR序批式间歇活性污泥法简称该工艺定时间序间歇操作运行反应器组成运行操作空间序排列间歇污水连续序进入池SBR反应器运行操作时间次序排列SBR工艺完整操作程间歇反应器处理废水时操作程包括进水期反应期沉淀期排水排泥期闲置期五阶段图43种操作周期周复始进行达断进行污水处理目单SBR反应器说时间效控制变换达种功求非常灵活


    图43 SBR工艺操作程图
    4812 SBR工艺特点(1)工程简单造价低
    (2)时间理想推流式反应器特性
    (3)运行方式灵活脱NP效果
    (4)良污泥沉降性
    (5)进水水质水量波动适应性
    (6)易维护理
    4813工艺操作程
    ① 进水期
    进水期反应池接纳污水程充水开始周期闲置期时反应器中剩高浓度活性污泥混合液相活性污泥法中污泥回流作
    SBR工艺间歇进水运行周期初较短时间污水投入反应器污水达定位置停止进水进行步操作充水期SBR池相变容反应器混合液基质浓度水量增加加充水程中逐步完成吸附氧化作SBR充水程仅水位提高进行着重生化反应充水期间进行曝气搅拌静止曝气方式包括非限制曝气(边曝气边充水)限制曝气(充完水曝气)半限制曝气(充水期曝气)
    ② 反应期
    反应阶段活性污泥微生物周期性处高浓度低浓度基质环境中反应器相应形成厌氧—缺氧—氧交程然SBR反应器混合液呈完全混合状态时间序列理想推流式反应器装置SBR反应器浓度阶梯时间序列变化提高处理效率抗击负荷防止污泥膨胀
    ③沉淀期
    相传统活性污泥法中二次沉淀池停止曝气搅拌污泥絮体重力沉降清液分离身作沉淀池避免泥水混合液流道避免刚刚形成絮体活性污泥破碎外SBR活性污泥静止时沉降定流速沉降受干扰沉降时间短效率高
    ④排水期
    活性污泥部分周期回流剩污泥进行排放般部分污泥仅占总污泥30左右污水排出进入道工序
    ⑤闲置期
    作通搅拌曝气静止中微生物恢复活性起反硝化作进行脱水
    482 SBR反应池容积计算
    进水


    栅``````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````
    进泵房
    细格栅
    沉砂池
    初沉池
    曝气池
    二沉池
    栅渣压榨
    鼓风机房
    加氯间
    回流污泥泵
    污泥浓缩池
    污泥消化池
    脱水机房
    剩余污泥
    泥饼外运
    回流污泥
    Cl2
    渣外运


    设计处理流量Q4167(m3h) (423)
    BODCOD055 属高浓度易生化机废水
    设SBR运行周期时间12h进水10h反应(曝气)(60~70h)取7h沉淀30h排水(05h~10h)取1h
    周期数
    n2
    SBR 处理污泥负荷设计 Ns04 kgBOD(kgMLSS·d)
    根运行周期时间安排动控制特点SBR反应池设置3
    (1)污泥量计算 SBR反应池需污泥量
    MLSS

    36(t) (424)
    (SBR工艺中般取90~150)设计沉淀污泥SVI(污泥容积指数)90mlg
    SVI100沉降性良
    污泥体积:
    Vs12﹒SVI﹒MLSS12 (425)
    SBR反应池容积 V V +V +V (426)
    式中 V ——代谢反应需污泥容积m
    V ——反应池换水容积(进水容积)m
    V——保护容积m
    V( m)
    VV31284(m)
    V 1284+4167+V17007+V (427)
    (2) SBR反应池构造尺寸 SBR反应池满足运行灵活设备安装需设计长方形端进水区端出水区
    SBR反应池单池面(净)尺寸12×6m(长宽11~21)
    水深30m 池深35m
    单池容积 V 12×6×3216(m) (428)
    保护容积 V2161701459(m) (429)
    3池总容积 3V 3×216648(m) (430)
    483 SBR反应池运行时间水位控制
    SBR池总水深30m均流量考虑进水前水深15m进水结束30m排水时水深30m排水结束15m
    30m水深中换水水深15m存泥水深20m保护水深12m保护水深设置避免排水时沉淀排泥影响
    进水开始结束水位控制曝气开始水位时间控制曝气结束时间控制沉淀开始结束时间控制排水开始时间控制排水结束水位控制
    484 排泥量排泥系统
    (1) SBR产泥量
    SBR剩余污泥微生物代谢增值污泥少部分进水悬浮物沉淀形成SBR生物代谢产泥量
    Δx a﹒Q﹒Sr−b﹒Xr﹒V
    a()Q (431)
    式中 a ——微生物代谢增系数kgVSSkgBOD
    b ——微生物身氧化率ld
    根污泥性质参考类似验数设a070b005:
    (kgd)
    假定排泥含水率98排泥量
    Q
    (P98) (432)
    Q(md) (P992) (433)
    考虑定安全系数天排泥量90 md
    (2)排泥系统
    剩余污泥重力作通污泥路排入集泥井
    485 需氧量曝气系统设计计算
    (1) 需氧量计算
    SBR反应池需氧量O计算式
    Oa (434)
    式中 a′ ——微生物代谢机物需氧率kgkg
    b′ ——微生物氧需氧率ld
    S ——BOD(kgm)S
    查关资料表取a′050b′0190需氧量:
    RO
    535+50825
    104325(kgOd)
    435(kgOh)
    (2)供气量计算
    设计采塑料SX1 型空气扩散器敷设SBR反应池池底淹没深度H45mSX1 型空气扩散器氧转移效率EA8
    查表知20℃30℃时溶解氧饱度分C917mgLC 763mgL空气扩散器出口处绝压力Pb:
    P
    101 (435)
    空气离开曝气池时氧百分
    O (436)
    曝气池中溶解氧均饱度:(利温度条件计算)
    C
    763( (437)
    水温20℃时曝气池中溶解氧均饱度:
    B (438)
    20℃时脱氧清水充氧量:
    R (439)
    式中 ——污水中杂质影响修正系数取08(078~099)
    β——污水含盐量影响修正系数取09(09~097)
    C——混合液溶解氧浓度取c40 2
    ——气压修正系数 1
    曝气池中溶解氧流量时低20mgl取C20计算:
    R
    13O13(kg Oh)
    SBR反应池供氧量G:
    G(mmin) (440)

    立方污水供气量:
    G (441)

    ——反应池进水容积(m)
    千克BOD供氧量:
    (442)

    S——BOD(kgm)
    千克BOD供氧量
    (443)
    486 滗水器
    现SBR 工艺般采滗水器排水滗水器排水程中水位降降排出清液始终层清液防止水面浮渣进入滗水器排走滗水器排水口般淹没水定深度
    目前SBR 滗水器旋转式滗水器套筒式滗水器虹吸式滗水器三种工艺采旋转式滗水器旋转式滗水器属动力式滗水器应广泛
    工艺采XB1800型旋转式滗水器
    设计滗水量:Q20mh滗水深度:H2m滗水时间t取1h滗水需时间Th
    49 接触消毒池
    491设计说明
    工业污水级二级处理水质改善细菌含量幅度减少绝值观存病源菌污水排入水体前应进行消毒目前消毒剂消毒产生害物质影响身体健康已广知氯化消毒采普遍方法氯水中机物作时氧化取代作前者促机物称降解机物者氯机物结合氯取代形成卤化物致突变致癌活性目前污水消毒控制恰投剂量二采消毒剂代液氯游离氯减少害物生成消毒设备应连续工作设置消毒设备工作时间消毒剂代液氯游离氯减少害物生成
    目前常污水消毒剂液氯次漂白粉臭氧次氯酸钠氯片氯氨二氧化氯紫外线等中液氯效果投配设备简单投量准确价格便宜消毒剂漂白粉投量准确溶解调制便臭氧投资成高设备理复杂种消毒剂明显缺点目前液氯然消毒剂首选
    492 设计参数
    (1)水力停留时间T05h
    (2)设计投氯量般30~50mgl 工艺取投氯量 ρmax 50mgl
    493 设计计算
    (1)设计消毒池座池体容积
    VQ﹒T 4167×05 2084(m ) (444)
    设消毒池池长L50m池宽B21m
    设效水深H2m 超高03m实际消毒池容积
    VBLH4×3×224m 满足效停留时间求
    (2)加氯量计算
    投氯量 50mgl
    日投加氯量:
    WρQ50×1000×105kgd (445)
    410 污泥处理系统
    4101 污泥水分意义方法
    污水处理厂污泥液体固体两部分组成悬浮液污泥处理重步骤分离污泥中水分减少污泥体积否污泥处理步骤必须承担量必污泥体积负荷
    污泥中水分污泥固体颗粒紧密结合起般污泥水存形式分外部水部水中外部水包括孔隙水附着水毛细水吸附水污泥颗粒间孔隙水占污泥水分绝部分(般约70~80)污泥颗粒间结合力相较般通浓缩重力作分离附着水(污泥颗粒表面水膜)毛细水(约10~22)污泥颗粒间结合力强需助外力采机械脱水装置进行分离吸附水(5~8含部水)非常牢固吸附污泥颗粒表面通常采干燥者焚烧方法部水必须事先破坏细胞部水变成外部水分离
    4102 部分设计计算
    41021 集泥井
    (1) 根前面计算知SBR产泥量: 90md P99
    日总排泥量 V90m
    (2)集泥井尺寸设计
    设效泥深4m设计尺寸L×B6×424m 集泥井式池顶加盖潜污泵抽送污泥池底相标高45m高泥位05m低泥位40m
    (3)污泥提升泵选择
    选择QW型排泥泵
    功率:15kW
    型号:200QW4007
    口径:200mm
    质量:200kg
    流量:10m3h
    流量:15m3h
    扬程: 7m
    效率:821
    41022 污泥浓缩池
    降低污泥中含水率采污泥浓缩方法降低污泥中含水率减少污泥体积够减少池容积处理需投药量减输送污泥道泵类尺寸具定规模污水处理工程中常污泥浓缩方法重力浓缩溶气气浮浓缩离心浓缩
    选间歇式重力浓缩池


    图41 带中心间歇式浓缩池
    1—污泥入流槽2—中心3—出流堰4—清液排出5—闸门6—吸泥
    7—排泥
    (1)设计说明
    运行周期22h中进泥20h浓缩150h排水排泥30h闲置20h浓缩前污泥量90m 含水率P 990
    (2)设计计算
    ①容积计算
    浓缩150h 污泥含水率965浓缩污泥体积
    VV×(CC) 90×(1−99) (1−965)257m (446)
    污泥浓缩池需容积应257+901157m
    ②工艺构造尺寸
    设计面尺寸(5×5)m 净面积25m设计浓缩池部柱体高度40m中泥深30m柱体部分污泥容积75m 浓缩池部锥斗口尺寸(5×5)m2 口尺寸(1×1)m2 锥斗高40m污泥斗容积
    污泥浓缩池总容积75+16432393m>1157m满足求
    (3)排水排泥
    ①排水 浓缩池清液利重力排放站区溢流道排入调节池浓缩池设4根排水池壁径DN100mm浓缩池高水位处置根隔10m06m04m处设置根排水面三根安装蝶阀
    ②排泥 浓缩污泥泵抽送污泥贮柜污泥泵抽升流量10mh 浓缩池低泥位−05m 污泥贮柜高泥位45m污泥泵需静扬程50m
    (4)设备选择
    选150QW1007 型潜水式污泥泵1 台该泵工作流量30mh扬程H7m转速n 1430rmin 电动机功率N3kW 质量W 100kg
    41023 污泥贮柜
    浓缩需排出污泥257md污泥贮柜容积应≥ 257m 设污泥贮柜φ4m H30m贮泥效容积V满足污泥贮存求
    41024 污泥脱水机房
    (1)污泥产量
    浓缩处理产生含水量965干污泥257md
    (2)污泥脱水机
    选DYQ300型带式压滤机1台购买2台1台备1台该脱水机参数:处理量22m3h滤带效宽度3000mm滤带运行速度05~40mmin机功率15kW外型尺寸64×35×20m设备质量600kg
    (3)干污泥饼体积V
    设泥饼含水率75
    VV×(CC)
    257×(1−965) (1−75)36m (447)
    41025 污泥棚
    堆放浓缩污泥设计污泥厚度4m覆盖面积:
    L×B8×864 (448)
    占面积取64










    第五章 污水处理厂面布置高程布置
    51构筑物设备重设计参数
    (1)构筑物见表51
    表51 构筑物
    序号
    名称
    规格
    数量
    备注
    1
    集水井
    Ф45 mH3 m
    1座
    钢混
    2
    提升泵房
    12 m×6 m×5 m
    1间
    砖混
    3
    曝气沉砂池
    109 m×3m×2 m
    1座
    钢混
    4
    滤池
    205m×308 mm
    1座
    钢混
    5
    SBR池
    12 m×6 m×35 m
    3座
    钢混
    6
    气浮池
    11 m×11 m×25m
    1座
    砖混
    7
    调节池
    143 m×10 m×15 m
    1座
    钢混
    8
    集泥井
    6 m×4 m×4 m
    1座
    钢混
    9
    污泥浓缩池
    Ф5 mH4 m
    1座
    钢混
    10
    污泥脱水机房
    12 m×9 m×3 m
    1座
    砖混
    11
    剩余污泥泵房
    8 m×4 m×3 m
    1座
    砖混
    12
    提升污泥泵房
    9 m×6 m×3 m
    1座
    砖混
    13
    回流污泥泵房
    8 m×4 m×3 m
    1座
    砖混
    14
    储水池
    20 m×10 m×3 m
    1座
    钢混
    15
    机修车间配电室
    20 m×10 m×4 m
    1座
    砖混
    16
    办公楼
    2层300 m2
    1座
    砖混








    (2)设备见表52
    表52 设备
    序号
    名称
    型号
    数量
    备注
    1
    中格栅
    e10mmα60º
    1台
    锈钢
    2
    提升泵
    Q125m3hH8m
    1台
    耐腐蚀
    3
    细格栅
    e3mmα60º
    1台
    锈钢
    4
    SBQI水曝气机
    SBQI4台尺寸700×50mm
    1台

    5
    旋转式滗水器
    XB1800 型Q20m3h
    2台

    6
    滚压带式压滤机
    DY500N2980×850×1980mm
    1台

    7
    空压机
    Z037Q03m3min
    1台

    8
    污泥提升泵
    200QW4007Q10m3hH7m
    1台

    9
    潜水式污泥泵
    150QW1007Q30m3hH7m
    1台

    52污水处理厂总面布置
    521布置原
    ①功分区配置
    ②充分利形衡土方降低工程费
    ③功明确布置紧凑
    ④流排列流程简捷
    ⑤必时应预留适余
    ⑥构(建)筑物应注意风
    522面布置
    面布置见附图1
    53污水处理厂高程布置
    531布置原
    ①利形坡度污水处理流程构筑物间流量减少提升次数水泵需扬程
    ②协调站区面布置单体埋深免工程投资增施工困难污水次提升
    ③注意污水流程污泥流程配合量减少提升高度
    ④协调单体构造设计构筑物埋深便正常排放利检修排空
    532高程布置
    高程布置见附图2
    533 构筑物设计计算
    工艺流程见附图3格栅见附图4调节池见附图5沉沙池见附图6气浮池见附图7SBR反应池见附图8污泥浓缩池见附图9 接触消毒池见附图10 旋转式滗水器见附图11

















    54工程投资估算
    541工程投资
    污水处理厂工程投资估算表见表53

    表53 污水处理厂工程投资估算表
    序号

    名 称
    估算价值万元
    合计万元
    土建
    工程
    安装
    工程
    设备
    购置
    工具
    购置


    1
    格栅
    50
    08
    50


    108
    2
    提升泵房
    100
    20
    100


    220
    3
    曝气沉砂池
    30
    10
    100


    140
    4
    配水井
    05
    005
    02


    075
    5
    气浮池
    05
    005
    01
    05

    115
    5
    SBR反应池
    60
    15
    90


    165
    6
    调节池
    05
    005
    01


    065
    7
    集泥井
    05
    005
    01


    065
    8
    污泥浓缩池
    50
    05
    60


    115
    9
    污泥脱水机房
    30
    07
    80


    117
    10
    提升污泥泵房
    20
    08
    100


    128
    11
    回流污泥泵房
    30
    10
    120


    160
    12
    剩余污泥泵房
    20
    05
    100


    125
    13
    污泥加药设备

    01
    02


    03
    14
    计量槽设备
    05
    01
    10


    16






    续表53 污水处理厂工程投资估算表
    序号

    名 称
    估算价值万元

    合计万元
    土建
    工程
    安装
    工程
    设备
    购置
    工具
    购置


    15
    综合楼
    20
    50
    50


    300
    16
    机修车间仓库
    50


    10

    60
    17
    生产辅助设备
    20
    10
    100
    100

    230
    18
    厂建筑
    4000
    500
    1000


    550
    19
    厂外配套工程
    10
    05



    15
    20
    泥饼外运


    10
    100

    110
    21
    建设期贷款利息




    2000
    2000
    22
    合计万元
    5335
    7988
    2811
    210
    2000
    111598
















    第六章 工程效益
    61工程环境效益
    污水处理厂建设项改善生态环境保障民身体健康造福社会重工程 工程效益环境效益
    国环境保护已成项基国策受全社会关注重视污水处理工程环境保护重措施国民济持续发展改善投资环境吸引外资极重该污水处理厂建成会周围环境带非常积极影响降低该生物制药厂周围定面积河流污染程度改善周围气环境减少固体废物排放量改善周围生活环境
    废水处理设备投产处理废水已达排放标准利保护环境
    62工程社会效益
    (1)污水处理厂建成提高城市基础建设水改善提高环境质量水美化城市起重作
    (2)处理厂投产仅解决污染问题更利保护然环境时安排业社会效益十分显著
    (3)工艺处理出水已完全符合城镇污水处理厂污染物排放国家三级标准直接排放附河流
    63 工程济效益
    污水处理厂作城市基础建设重组成部分身产生直接济效益效益体现环境效益社会效益污水处理厂建设通改善环境提高环境质量水改善水质避免减轻污水排放工农业生产国民济发展造成济损失等方面产生间接济效益巨具体体现:利改善投资环境吸引外资发展城市济增加农渔业产量提高农副产品工业产品质量


    通生物制药厂污水处理厂构筑物设计出处理出水中污染物含量均符合城镇污水处理厂污染物排放国家三级标准直接排放通面生化处理河流污染降低利河流流域水体功恢复水化学成分恢复更重污水处理整生态环境污染降低够保护民身体健康时某间接带改善投资环境吸引外资增加农副产品工业产品质量减少城市水厂净化处理成污水处理厂运行年产生干污泥含量利植物生长肥分污泥作农作物园林绿化肥料获定增产效果外改良土壤结构建设座污水处理厂够切实效保护水资源够促进水资源持续发展进带动济持续发展兴建某污水处理厂件功代利千秋利国利民事情势必行

















    参考文献
    [1]麦文宁生物化工废水处理技术工程实例第版北京:化学工业出版社环境科学工程出版中心2002245~254页
    [2]尔捷张杰水排水工程设计手册—2—排水工程 第版北京:中国建筑工业出版社1995
    [3]冯生华城市中型污水处理厂建设理北京:化学工业出版社20011
    [4]李亚峰尹士君水排水工程专业毕业设计指南北京:化学工业出版社20037
    [5]张志刚水排水工程专业课程设计北京:化学工业出版社20046
    [6]实环境工程手册 污水处理设备 186187页
    [7]实环境工程手册 污水处理设备7677页
    [8]李海城市污水处理技术工程实例北京:化学工业出版社20025
    [9]实环境工程手册 污水处理设备
    [10]实环境工程手册 污水处理设备374页
    [11]实环境工程手册 污水处理设备 209211页
    [12]丁亚兰国外废水处理工程设计实例 第二版北京:化学工业出版社1998
    [13]许泽美唐建国周彤水工业工程设计手册废水处理第版北京:中国建筑工业出版社2002
    [14]尔捷张杰水排水工程快速设计手册2第版北京:中国建筑工业出版社1996
    [15]实环境工程手册 污水处理设备 3637页
    [16]实环境工程手册 污水处理设备37页








    谢 辞
    月懈努力毕业设计终做完设计程中指导老师支持鼓励帮助设计程中学知识毕业时候充实学四年学期间老师谆谆教导微关怀里位老师致真挚感谢崇高敬意感谢老师百忙中设计做精心评阅指正



































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