小型污水站化工废水处理

小型污水站化工废水处理 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文) 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 摘 要 化工废水的处理方法很多，常用的处理方法有物理化学处理法、化学处理法、 生化处理法。由于化工废水的生物难降解性和成分的复杂性，单一的生化或物理 化学处理技术常常难以达标排放，故处理化工废水的工艺发展趋势是采用多种方 法的组合工艺。目前国共 2 页 第 1 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 Abstract There are many treatment technologies for chemical wastewater, The main methods used are physical and chemical treatment, chemical treatment and biological treatment methods. As the chemical wastewater is always complicated and hard to be a single biological or physical chemical treatment technology is often subtracted ， difficult to meet the standards ,so chemical wastewater treatment process trend is a combination of technology in various ways. Currently the primary method of chemical wastewater treatment is first to use a appropriate method of the pretreatment to destruction refractory organic matter in waste water, and then combined with biochemical methods, such as SBR, contact oxidation process, A / O process as the advanced treatment of the chemical wastewater. Pretreatment - anaerobic hydrolysis (UASB) – SBR Aerobic Biological Technology was adopted in treating wastewater from the chemical industry , As for the the salt water concentration more than the condition of biological treatment ,first collection, through the evaporator treatment then into the biochemical treatment. Pretreatment is to remove large suspended solids in wastewater and regulating water quality and quantity, to provide the follow-up structures a good operating conditions; by anaerobic hydrolysis reaction, non-degradable organics into easily biodegradable small molecule material, improving wastewater biodegradability ，and at the same time ，which can removed part of COD and BOD5, and both played the role of homogenizing quality; SBR aerobic biochemical reaction process, mainly using aerobic bacteria degrade organic matter, for its good performance on the deposition of the organic matter ,don’t have to set the secondary settling tank and sludge recycle equipment and other advantages, so that the process of this type of small sewage treatment station is a very suitable choice. Keywords: chemical wastewater; Anaerobic hydrolysis (UASB process);SBR process 共 2 页 第 2 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 目录 1 文献综 述 ........................................................................................................................ 1 1.1 概述 ...................................................................................................................... 1 1.2 化工废水 .............................................................................................................. 1 1.2.1 化工废水的来源和基本特点 ................................................................... 1 1.2.2 化工废水的危害 ....................................................................................... 1 1.3 化工废水常用处理技术 ...................................................................................... 2 1.3.1 物理处理法 ............................................................................................... 2 1.3.2 化学处理法 ............................................................................................... 2 1.3.3 物理化学处理法 ....................................................................................... 2 1.3.4 生化处理法 ............................................................................................... 3 1.4 小型污水处理站工艺选择 .................................................................................. 3 1.4.1 小型污水处理站特点[7] ............................................................................ 3 1.4.2 污水处理工艺选择原则[8] ........................................................................ 4 1.4.3 小型处理站目前常用的处理工艺 ........................................................... 4 1.5 小型化工企业废水处理方法 .............................................................................. 5 1.6 化工废水处理新技术 .......................................................................................... 5 1.7 化工废水处理技术的发展与展望 ...................................................................... 6 工 艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定 ................................................................................................................ 8 2.1 水处理规模 .......................................................................................................... 8 2.2 进出水水质 .......................................................................................................... 8 2.3 化工废水与小流量污水处理站的设计原则 ...................................................... 8 2.4 提出方案 .............................................................................................................. 8 2.4.1 方案一:厌氧+SBR工艺 ......................................................................... 9 2.4.2 方案二:水解酸化+生物接触氧化池工艺 ........................................... 10 2.4.3 方案 比较 ................................................................................................. 10 2.4.4 工艺比 较结果 ......................................................................................... 12 2.5 污水处理构 筑物设计 ........................................................................................ 12 2.5.1 格栅和调 节池(两者合建在一起) ..................................................... 12 2.5.2 中间水池 1 .............................................................................................. 12 2.5.3 厌氧 池 ..................................................................................................... 12 2.5.4 中间水 池2 .............................................................................................. 13 2.5.5 SBR池 ..................................................................................................... 13 2.5.6 污泥干 化场 ............................................................................................. 13 工艺设计计 算 .............................................................................................................. 14 共 2 页 第 1 页 2 3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 3.1 格 栅 .................................................................................................................... 14 3.1.1 设计说明 ................................................................................................. 14 3.1.2 设 计参数 ................................................................................................. 14 3.1.3 设计 计算 ................................................................................................. 14 3.2 调节 池 ................................................................................................................ 16 3.2.1 设 计说明 ................................................................................................. 16 3.2.2 设计 计算 ................................................................................................. 16 3.3 中间水池 1 ......................................................................................................... 17 3.4 UASB池 ............................................................................................................ 17 3.4.1 设计 说明 ................................................................................................. 17 3.4.2 设计计 算 ................................................................................................. 18 3.4.3 三相分离 器设计 ..................................................................................... 18 3.5 集水 池 ................................................................................................................ 24 3.6 SBR池 ............................................................................................................... 24 3.6.1 设 计条件 ................................................................................................. 24 3.6.2 SBR反 应池设计 ..................................................................................... 25 3.7 污泥处理系 统 .................................................................................................... 30 3.7.1 产泥量及 污泥处理方式确定 ................................................................. 30 3.7.2 污泥干化场 设计 ..................................................................................... 30 3.8 各处理构筑物污 染物去除率汇总 .................................................................... 31 平面布 置 ...................................................................................................................... 32 4.1 各处理单元构筑物的平面布置: .................................................................... 32 高 程布置 ...................................................................................................................... 33 5.1 高程布置原则 .................................................................................................... 33 5.2 高程计算 ............................................................................................................ 33 5.3 各处理构筑物的标高 ........................................................................................ 35 技术经济分析 .............................................................................................................. 36 4 5 6 6.1 编制依 据 ............................................................................................................ 36 6.2 工程 投资概算 .................................................................................................... 36 6.2.1 直 接费用 ................................................................................................. 36 6.2.2 工程 直接投资 ......................................................................................... 38 6.2.3 其他部 分费用 ......................................................................................... 38 6.2.4 工程总造 价 ............................................................................................. 38 6.2.5 直接运营费 用 ......................................................................................... 38 7 结 论 .............................................................................................................................. 40 鸣 谢 ..................................................................................................................................... 40 参考文 献 ............................................................................................................................. 41 共 2 页 第 2 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 附 录 ..................................................................................................................................... 43 外文翻 译 ..................................................................................................................... 43 共 2 页 第 3 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 1 文献综述 1.1 概述 近十年来，我国化学工业始终是全国主要工业污染源和排放大户。据统计，化工废水占我国工业废水的19%，居第一位，化工废水排放达标率仅有52.9%[1]。近年来，我国化学工业是全国主要污染源与排放大户，且随着经济的快速发展，化工废水对环境的影响加剧，对人类的危害也日益严重，环保工作面临十分严峻的形式。化工产品特别是精细化工产品(如制药、燃料、日化等)生产过程中排放的大多都是结构复杂、有毒有害和生物难以降解的有机污染物质，处理的难度大。高效、低成本处理化工废水的新工艺、新技术成为目前研究的重点之一。 在众多的化工企业中，中小型企业由于其经济和技术条件的限制，污水处理设施往往运行效果不佳，甚至难以正常运行。对于所有涉及排放污水的企业修建的污水处理设施，据国家环保总局公布的结果是能够正常运行的为30,[2]左右，通过实际调查，中小企业污水处理情况甚至更糟，有些甚至成了摆设。据此，本论文主要讨论化工废水，特别是小型化工企业废水的处理方法。 1.2 化工废水 1.2.1 化工废水的来源和基本特点 (1)化工废水来源 化工废水是在化工生产过程中产生的，主要来源于两部分: ?化工生产的原料和产品或副产品在生产、包装、运输、堆放的过程中，因部分物料流失又经雨水或用水冲刷而产生的废水; ?化工生产常在高温下进行，因此，对成品或半成品需要进行冷却而排放的废水。 (2)化工废水的特点 ?水质成分复杂，由于化学反应过程不完全，水中含有副产物以及使用的各种辅料和溶剂物质等; ?废水中的污染物浓度高，B/C一般较低，可生化性一般比较差; ?有毒有害等特征污染物多，如硝基化合物、醛类、苯类、重金属催化剂、盐、酸碱等，本身对菌类有抑制作用或杀菌功能; ?有的废水色度高。 1.2.2 化工废水的危害 化工废水对水域的污染极为严重，其危害主要有以下两方面: (1)对人体健康的影响:水体受化学有毒物污染后，通过饮水或食物链，便可引起人的急慢性中毒;某些有致癌作用的化学物质，如砷、铬、镍、苯胺、苯并(a)共 48 页 第 1 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 芘和其他多环芳烃、卤代烃污染水体后，可以在悬浮物、底泥和水生生物体1.3 化工废水常用处理技术 1.3.1 物理处理法 物理处理法是通过物理作用分离与去除废水中的不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜、油珠)的方法。处理过程中总污染物的化学性质不发生变化。方法有:?重力分离法，其处理单元有沉淀、上浮(气浮)等，使用的处理设备是沉淀池、沉砂池、隔油池、气浮池及其附属装置等。?离心分离法，其本身是一种处理单元，使用设备有离心分离机、水旋分离器等。?筛率截留法，用筛网和过滤两种处理单元，前者使用格栅、筛网，后者使用沙滤池、微孔滤机等。此外，还有废水蒸发处理法、废水气液交换处理法、废水高梯度磁分离处理法、废水吸附处理法等。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不能适用于可溶性废水成分的去除,具有很大的局限性[3 ]。 1.3.2 化 学处理法 化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等;以传质作用为基础的处理单元有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗吸和反渗透等。有废水臭氧化处理法、废水电解处理法、废水化学沉淀处理法、废水混凝处理法、废水氧化处理法、废水中和处理法等。与生物处理法相比，能较迅速、有效地去除更多的污染物，可作为生物处理后的三级处理措施。此法还具有设备容易操作、容易实现自动检测和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种剧毒和高毒污染物。 1.3.3 物理化学处理法 常用于化工废水处理的物化法有离子交换法、萃取法、膜分离法和吸附法等[4] 。 废水中经常含某些细小的悬浮物及溶解静态有机物,为了进一步去除残存在水中的污染物,可以采用物理化学方法进行处理. 离子交换法是一种借助于离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法,在水的软化、有机废水处理中有着广泛的应用。 萃取法采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合接触,利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同,达到分离、共 48 页 第 2 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 提取污染物和净化废水的目的。 电渗析是在渗析法的基础上发展起来的一项废水处理工艺,它是在直流电场的作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。 反渗透是利用半渗透膜进行分子过滤,来处理废水的一种方法,所以又称为膜分离技术,这种方法是利用―半渗透膜‖的性质,进行分离作用. 这种膜可以使水通过,但不能使水中悬浮物及溶质通过,所以这种膜称为半渗透膜,利用它可以除去水中的溶解固体、大部分溶解性有机物和胶状物质。 近年来该方法开始得到人们的重视,应用范围也在不断扩大。 这些方法只适用于某一类物质的分离,具有较强的选择性,且成本较高,容易造成二次污染。吸附法是利用多孔性固体物质作为吸附剂,以吸附剂的表面吸附废水中的有机污染物的方法,活性炭是一种非选择性的常用的水处理吸附材料。 但是由于活性炭再生性能差,水处理费用高,因而难以广泛使用。 1.3.4 生化处理法 根据微生物的性质，生物化学处理法一般分为两大类:好氧生物处理法和厌氧生物处理法。基本方法有活性污泥法、生物膜法、生物稳定法、厌氧生物技术等[5]。治理化工废水中的超标COD ,国1.4 小型污水处理站工艺选择 1.4.1 小型污水处理站特点[7] (1)污水来自工业区或生活小区, 污水排放的日变化系数和时变化系数都较大,共 48 页 第 3 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 污水站应考虑适应污水变化的能力。 (2)处理站规模小, 因此不可能较全面的配备工艺流程、仪表、设备等方面的专业管理技术人才。因此流程必须简单可靠、适应性强, 管理方便。 (3)厂区占地面积小, 污水站不可能距工业厂房和居民区有足够的环境保护距离,故工艺流程选择和设备的设置方面必须充分考虑环境因素, 不能治理一种公害造成另一种公害, 污水处 理站必须考虑环境综合处理的具体措施。 (4)由于污泥产量小, 难以考虑污泥厌氧消化稳定措施,流程中必须考虑污泥稳定和再利用的具体措施。 (5)应调查部分构筑物产生臭气对环境影响的程度,必要时考虑除臭装置。 (6)由于污水站设在建成区 氧化沟法工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，是传统活性污泥工艺的一种变形。从运行方式上，可分成三大类:连续工作式、交替工作式和半交替工作式。较典型的连续工作式氧化沟有Carrousel及Orbal氧化沟，较典型的交替工作式氧化沟为T型氧化沟，DE型氧化沟为半交替工作式氧化沟。氧化沟工艺流程简图如图1-1所示。 图1-1 氧化沟流程简图 共 48 页 第 4 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 (2)传统SBR法及其改进工艺 在同一容器中进水时形成厌氧(此时不曝气)、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再加上滗水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧、缺氧、好氧分区，而是在同一容器中，分时段实行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程。 (3)水解—好氧生物处理工艺 水解—好氧生物处理工艺20世纪80年代在我国出现，它将厌氧和好氧有机地结合起来，但在厌氧段摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求严格、且降解速度较慢的甲烷发酵阶段，控制厌氧段在水解阶段，不但可减少反应器的容积，而且同时省去了沼气回收利用系统，从而使基建费用大幅度降低。另外，经水解，原废水中易降解物质减少较少，而一些难以生物降解的大分子物质可被转化为易生物降解的小分子物质(如有机酸等)，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高。因此，后续好氧生物处理可在较短的水力停留时间48 页 第 5 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 (2)化学处理技术进展 ?光催化氧化技术 利用光激发氧化将O2 、H2O2 等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括UV—O2 、UV—H2O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3 、CCl4 、多氯联苯等难降解物质[10]。另外,在有紫外光的Fenton 体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。 ?臭氧氧化技术 此技术在难生物降解的生物处理中用作预处理氧化,使其转变成容易降解的有机化合物,这一途径发展较快,但由于臭氧的发生装置和臭氧处理装置还存在低效、价高问题,对于高浓度的废水处理很不经济。 ?电化学氧化技术 在弱电解槽中用循 环伏安法把废水中的难降解有机化合物电化学氧化为可生化降解的物质,高热值或高度危险的废液用电化学氧化也取得了较好结果[9]。 ?超临界法 在水的超临界状态下,通过氧化剂，氧气、臭氧等完全氧化有机物，反应温度高,速度快,可在几秒钟利用高能电子发生装置或脉冲发生装置产生的电能电子束与水分子碰撞,形成激发态从而发生氧化降解作用,有去除率高、设备占地小,操作简单,但对各种发生装置技术要求高,且价格昂贵,有的还需要特殊的防护措施,若要真正投入运行还需进行大量研究。 (3)生物处理技术的进展 ?好氧活性污泥法发展,用筛选、驯化、诱导、诱变和基因育种等手段培制能分解难生物降解有机物的工程菌是改进当前活性污泥工艺重要途径之一[11]，试验 表明,对难降解有机物用间歇式活性污泥生物反应器特别有效。 ?厌氧技术的发展,在厌氧工艺中除了改良菌株以外,还改进生物处理的主要流程,如A —?A/ O 流程,对除去难降解有机物是极为经济和有效的[12] 。 ?生物膜法的发展,生物膜法是一种耐毒性基质较强的接触生物氧化工艺,但处理的水质不如活性污泥好,将二者结合作用即可显著提高生化降解功能。 ?酶生物处理技术,实验表明,用酶可使废水中芳烃化合物催化聚合和沉淀,用遗传学工程变种假单胞菌种降解效果较好。 ? 生物吸附降解技术,是利用生物吸附剂吸附作用和生物作用的协同降解难生化处理的技术,与单纯活性污泥法相比,可抵制较强的冲击负荷,提高去除率,但吸附剂的回收和操作困难运行费用较高,还需研究解决。 1.7 化工废水处理技术的发展与展望 由于化工废水的生物难降解性和成分的复杂性，单一的生化或物理化学处理技术常常难以达标排放，因此高效、经济、运行稳定可靠、工艺简单的组合水处理技术是共 第 6 页 48 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 化工废水处理新技术研究的重要方向。 目前,国48 页 第 7 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 2 工艺方案确定 2.1 水处理规模 龙舜化工(南通)有限公司(以下简称―龙舜化工‖)成立于2006年，厂址位于江苏省海门市青龙化工园区48 页 第 8 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 2.4.1 方案一:厌氧+SBR工艺 它结合了厌氧处理工艺能耗低、产泥量低，好氧工艺出水水质好的特点，在投资、处理成本和效果方面都有很大的优越性。本设计工艺与其它工艺相比，具有以下优点: (1)工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应池步骤紧凑、占地面积省，处理效果稳定可靠，运行成本低; (2)运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好; (3)污泥产生量少，小水量情况下几乎为零，污泥处理费用低甚至没有; (4)操作管理方便，装置可实现半自动化控制，污水站需要人员少，劳动强度低; (5)工艺过程中的各工序可根据水质、水量 进行调整，运行灵活，适合小规模污水处理站。 共 48 页 第 9 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 2.4.2 方案二:水解酸化+生物接触氧化池工艺 图2-2 生物接触氧化池流程图 生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生 1)由于填料物滤池，也称生物接触氧化池。生物接触氧化法具有下列特点: (的比表面积大，池48 页 第 10 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 共 48 页 第 11 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。 2.4.4 工艺比较结果 鉴于以上分析比较，结合本设计的小水量特点，选用方案1。因为水量小，采用可间歇运行的SBR具有一定的优越性，而且SBR操作管理方便，装置可实现半自动化控制，污水站需要人员少，劳动强度低，很合适此种类型的小型处理站。 2.5 污水处理构筑物设计 2.5.1 格栅和调节池(两者合建在一起) 在污水处理系统或水泵前宜设置格栅，格栅井与调节池采用合建的方式。 (1)格栅 由于在污水中含有一定的悬浮物和漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管道、孔口和损坏辅助设施。在本设计中由于水量很小，格栅在计算的过程中山渣量也很小，故直接选用人工清渣的平面格栅。 (2)调节池 从工业企业排出的工业废水， 其水质和水量都是随时间变化的，工业废水的变化幅度一般比城市污水大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对水质和水量进行调节。在本设计中设置调节池，采用地下式，用于调节水量。 2.5.2 中间水池1 本设计由于废水量小，在选用小水量污水提升泵的时候较困难，故考虑选用稍大水量的污水提升 ，然后自流进入后续处理构筑物。 2.5.3 厌氧泵将水从调节池提升至中间水池1 池 厌氧水解是利用水解菌将难生物降解的大分子有机物转化为易生物降解的小分子物质，从而提高废水的可生化性，同时亦能去除部分COD,并起均化水质的作用，当进水难降解有机物浓度较高时，厌氧水解的预处理作用尤为重要。 在本设计中采用UASB厌氧反应器，虽然本设计废水的污染物负荷低，产泥量少，但本次设计平时不考虑排泥，仅3个月排一次泥，故在此期间，产生的污泥有可能会上浮，影响处理效果。所以本次设计采用UASB厌氧反应器，其特色和优点主要体现在颗粒污泥的形成使反应器48 页 第 12 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 构也趋于简单。本设计由于废水量小，延长停留时间到4天，可有效提高废水的生化性，有利于后续的好氧处理。 2.5.4 中间水池2 在本设计中考虑只设一座SBR池，所以在污水进水SBR池前应有一个能够储存从厌氧池流出水的构筑物，故在SBR池前设计一座中间水池2。 2.5.5 SBR池 序批式活性污泥法 由厌氧池(SBR-Sequencing Batch Reactor)是通过时间上的安排，在一个池 和SBR池排放的污泥含水率高，须经一定的处理后外运。在本设计中由于厌氧池和SBR池产泥量非常少，平时不考虑排泥，两个构筑物均考虑3个月排一次泥，污泥通过提升泵提升至污泥干化场进行自然晒干。 由于排泥周期很长，污泥干化场只设计1个，且不分格。共 48 页 第 13 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 3 工艺设计计算 3.1 格栅 3.1.1 设计说明 格栅是由一组平行的的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道、调节池的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续处理构筑物的负荷。结构为地下式钢混结构。 3.1.2 设计参数 设计水量Q=29.5m3/d=1.23 m3/h=0.000341 m3/s= 0.341 L/s 综合生活污水量总变化系数(KZ)可按当地实际综合生活污水量变化 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 采用，没有测定资料时，可按表3-2的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 取值。 注:当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数可用48 页 第 14 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 栅条工作平台进水 图3-1格栅设计计算草图 (1)栅条间隙数n 不符合实际，故直接选型) 式中:Q max——最大设计流量，m3/s; ——格栅倾角，o; b——栅条间隙，m; n——栅条间隙数，个; h——栅前水深，m; (2)因为水量太小，故直接在设计手册 专用机械第633页选用PGA--10的平面格栅一台。 (3) 通过格栅的水头损失 式中:h1—— 通过格栅的水头损失，m; h0—— 计算水头损失，m; 共 48 页 第 15 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 ——系数，格栅受山渣堵塞时，水头损失增大的倍 数，一般取; g——重力加速度，9.81m/s2; ——阻力系数，其值与栅条的断面形状有关，本设计中栅条为矩形; (4)每日栅渣量 栅渣量(m3/103m3污水)，一般取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值，本设计中取W1 = 0.1m3/103m3 ， KZ = 2.3，则: 式中:Qmax—— 设计流量，m3/s W—— 栅渣量m3/103m3污水，取0.1m3/103m3 代入公式得: 宜采用人工清渣。 调节池 3.2.1 设计说明 为了使后续处理稳定运行，针对工厂废水排放不均匀的特点，均衡水质水量。废水进调节池前通过中格栅隔除废水中部分悬浮物和杂物，调节池的调节时间为24小时。 3.2.2 设计计算 设计进水量 设废水在池 取70m3 (2)调节池尺寸 ?调节池表面积A 调节池容积取70m3，取池子的有效水深h=2.5m V70 表面积 共 48 页 第 16 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 计(论文)说明书 ? 安徽工业大学 毕业设 池长 L 采用矩形池，池宽取B=4.0m，则池长 ?池子的几何尺寸 池子的超高取0.5 m 则池子的尺寸为 中间水池1 中间水池能储存1d的污水，由水泵抽升。 取水池的有效水深为3m，宽为3m, 则水池长L为 实际体积为超高取0.5m 3.4 UASB池 3.4.1 设计说明 在本设计中由于原水可生化性差，厌氧水解是利用水解菌将难生物降解的大分子有机物转化为易生物降解的小分子物质，从而提高废水的可生化性，同时亦能去除部分COD,并起均化水质的作用，当进水中难降解有机污染物浓度较高时，厌氧水解的预处理作用尤显重要。 本设计中采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器。升流式厌氧污泥床是荷兰学者G.lettinga等人于70年代初开发的一种新型高效污水厌氧处理方法。其特色和优点主要体现在颗粒污泥的形成使反应器48 页 第 17 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 3.4.2 设计计算 (1)池形 池子设置为矩形，较有利于平面布置和节约用地。 (2)厌氧池的容积 V 对于工业废水，决定反应器大小的因素通常是允许进水容积负荷率(可以生物降解COD计)，而容积负荷率大小主要决定于污泥的活性，而污泥活性与温度有关，容积负荷率还与废水的污染物组成百分数和污染物的性质，反应器 式中:V——厌氧池容积，m3 Q ——废水时平均流量，m3/h HRT ——废水在池中的水力停留时间，取96h ?厌氧池的尺寸 据相关资料，厌氧反应器的有效高度以4,6m为宜，处理较低浓度的废水时一般可取低限，处理浓度高的废水时取上限。 设厌氧池的有效水深h=4.0m,则厌氧池的面积 V118 厌氧池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池的长宽比一般为 2:1较为合适，设计反应器的宽B为4.0m，则反应器的宽L为: B4.0 实际体积 厌氧池的超高取0.5m,则反应池的尺寸为 三相分离器设计 (1)设计说明 三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。 共 48 页 第 18 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 三相分离器设计计算草图见图3-2: 图3-2三相分离器的计算草图 (2)沉淀区的设计 三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。 由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求: ?沉淀区水力表面负荷 < 1.0 m/h ?沉淀器斜壁角度设为55?,使污泥不致积聚，尽快落入反 第 19 页 应区48 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 表面水力负荷为: 符合设计要求。 (3)回流缝设计 三相分离器由上下两组重叠的三角形集气罩组成。设上、下三角形集气罩斜面的水平夹角θ,55?，取保护水层高h1=0.5m，下三角形高度h3=1.2m，上三角形顶水深h2=0.5m，厌氧池的回流缝的数目为3，则下三角形集气罩底部宽为: 部宽为: 式中:b1——下三角集气罩底水平宽度，——下三角集气罩斜面的水平夹角;一般为55?,60? h4——下三角集气罩的垂直高度，m; 1.2 b1= = 0.84 m 0tg55则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离: b2= b-2b1 = 2.5–2×0.84 = 0.82 m 则下三角形回流缝面积为: S1 =b2?B?n = 0.82 × 4.0 ×3= 9.84 m2 式中:S1——下三角形集气罩回流缝的总面积(m2); B——反应器的宽度(m); n——反应器的三相分离器单元数 下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速v1可用下式计算: v1= Q1/S1 式中:Q1——反应器中废水流量，m3/h; S1-——下三角形集气罩回流逢面积，m2; 1.23 = 0.13m/h < 2.0 m/s,符合设计要求。 v1 = 9.84 设上三角形集气罩回流缝的宽度b3= 0.35 m ,则上三角形回流缝面积为: S2 = b3?B?2n = 0.35 × 4.0 × 2 × 3 = 8.4 m2 上下三角形集气罩之间回流逢中流速(v2)可用下式计算: v2 = Q1/S2， 式中:Q1—— 反应器中废水流量，m3/h; S2——上三角形集气罩回流逢之间面积，m2; 1.23 v2= = 0.15 m/h 8.4共 48 页 第 20 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 V1 < V2 < 2.0 m/s,符合设计要求。 (4)气液分离设计 欲达到良好的气液分离效果，上、下两组三角形集气罩的斜边的下端必须有一定的重叠。重叠的水平距离越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小。所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键，重叠量一般应达应达到10,20cm或由计算确定。 本设计中，取AB=0.4m，则 ，满足要求。 确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知: BC = b3/sin35?= 0.35/0.5736 , 0.61 m AB = 0.4 m ，则上三角形高为: H4= (AB?cos55?+ b2/2)?tg55? = (0.4 × 0.5736 + 0.82/2) × 1.4281 = 0.91 m 三效分离器的总高为(5)校核气液分离的条件 要使气泡分离不进入沉淀区的必要条件是: VBC 气泡上升速度Vb的大小与其直径大小、水温、液体和气体的密度、液体的粘滞系数等因素有关。当气体的直径很小(d,0.1mm)时，围绕气泡的水流呈层流状态，Re,1，这时气泡的上升速度可用Stocks公式计算: (3-5) 式中 dg——气体直径(cm); ——液体密度(g/cm3); ——沼气密度(g/cm3); g——重力加速度(cm/s2); ——碰撞系数，可取0.95; ——动力粘度系数(g/())-液体的运动粘滞系数. 本设计中，设气泡的直径dg=0.01cm，在常温(20?)下，取g/cm3， -3 g/cm3，v =0.0101 cm/s2(按净水取值)。 共 48 页 第 21 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 由于废水的一般比净水的大，故取μ= 0.02g/cm?s 则 (cm/s) =9.58 (m/h) 根据前面的计算结果，有: 则可满足的要求，可以脱除直径等于或大于0.01cm的气泡。 VaAB(6)进水系统设计 采用大阻力配水系统，反应器中每隔0.3m设置1根配水支管，直径D = 50mm,支管上孔口间距为0.3m ,配水孔径采用9mm。每孔服务面积为 ，孔口向下，穿孔管距离反应池底0.2m,采用连续进水。 (7)出水系统设计 ?出水槽设计计算 采用锯齿形出水槽，渠宽0.2m,高0.2m，每个反应器设计3条出水渠，基本保证出水均匀。反应器沿长边设一条出水渠，3条出水槽的出流量流至此出水渠，出水渠保持水平，出水由一个出水口排出进入中间储水池，出水渠宽设为0.3m。 池中设计3个三相分离器，出水槽共有3条，槽宽bc=0.1m。 1.23反应器流量设出水槽口附近流速度 槽口附近水深，取槽口附近水 深， 出水槽溢流堰共3条，每条长3.7m,. 设计三角堰，堰高50mm，堰口宽100mm，则堰口水面宽。 单个UASB处理水量0.342L/s，溢流负荷为1,，设计溢流堰负荷为，则 q0.342堰上水面总长1共 48 页 第 22 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 三角堰数量(个) 取9个，则每条出水槽三角堰数b量为9/3=3个，共3个100mm的堰口。 ?出水渠设计计算 UASB反应器沿长边设一条出水渠，3条出水槽的出流量流至此出水渠，出水渠保持水平，出水由一个出水口排出。 出水渠宽b=0.3m，设出水渠渠口附近水流速度v=0.1m/s，则出口附近水深 渠深应以出水槽槽口为基准计算，所以出水渠渠深，取0.2m。 出水渠的水直接自流进入中间集水池。中间集水池与厌氧池共壁合建。 (7)排泥系统设计 ?产泥量计算 剩余污泥的确定与每天去除的有机物量有关。一般情况下，可按每去除1kgCOD产生0.05,0.10kgVSS计算。本设计取产泥系数为0.1kgVSS/kgCOD，而VSS/SS=0.75,则产泥量为: 式中:Q——设计处理量，m3/d; Sr——去除的COD浓度，kgCOD/m3。 设产泥的含水率因含水率,95%，取，则 污泥产量 为保险起见，假设每天产泥0.08m3。 一般有两种污泥排放方式，一种是通过重力由反应器的中部排出，根据水质和运行情况，也可考虑在反应器底部或三相分离器下约0.5m处设污泥排放口。为了监测各个部位污泥的质量，可在高度方向上设2-3个取样口，在本设计中因污泥量很少，可不设取样口。 本设计中，在上下两个位置设置不同的排泥口，即在三相分离器下0.5m处设 DN150mm排泥管一根，在靠近池底处另一个排泥管。厌氧反应器每3个月排泥一次，污泥由污泥提升泵提升至污泥干化池，经自然晒干后由车运走。 (8)沼产气量计算 采用每去除1千克COD产生0.5立方米沼气做参数，则每日产气量为: 共 48 页 第 23 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 沼气量很少，用集气管收集后直接排空，不予利用。根据气体在管3.5 集水池 (1)设计说明 由于水量很小，故在本设计中只设置一个SBR池，从水解酸化池中出来的水先进入集水池，集水池储存36h的废水量后，然后自流流入SBR池。 (2) 集水池容积V 集水池的水力停留时间HRT=36h 则 设集水池的有效水深为3.4m 则A=V/h=44.25/2.5=13m2 设池宽为4.0m 则池长L=A/B=13.0/4.0=3.3m 池顶与UASB池同高。 3.6 SBR池 3.6.1 设计条件 流量Q=29.5m3/d，SBR的计算参数参考下表，本设计中SBR按低负荷运行设计。设计参数为: (1) BOD污泥负荷率Ns取(2) 污泥浓度X取1500 mgMLSS/L (3) SBR运行周期:取进水1h,进水半小时后开始曝气;沉淀1.0h;排水0.5h，曝气时间根据室外排水设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 公式计算得出。 SBR工艺设计参数根据室外排水设计规范选取，设计参数如表3-2所示。 共 48 页 第 24 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 3.6.2 SBR反应池设计 (1)反应池容积计算 ?反应池有效容积: 24Q0S0 室外排水设计规范) XNstR 式中:Q0——周期进水量,m3/d; S0—— 进水BOD含量,mg/l; X ——污泥浓度, mgMLSS/L ; Ns—— 污泥负荷率，kgBOD5/(kg MLSS?d) tR——每个周期反应时间，h. 反应时间 共 48 页 第 25 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 tR=24S0m NsX式中:m——充水比，需脱氮时宜为为0.15,0.3，本设计中取0.2 则tR==5.35 h 为保险起见，曝气反应时间取5.5h 取?反应池最小水量: Vmin= V1 - Q0=40-9.83=30.17 m3 ?反应池中污泥体积: ,VX，合格。 ?校核周期进水量: 周期进水量应满足下式: Q,(1- SVI?MLSS /10) ?V1 06ix= (1- 150×1500/10) ×40 3= 31.0m 而 Q=9.83m<31.0m，故符合设计要求。 0336?确定单座反应池的尺寸: SBR有效水深取4.0m,超高0.8m,则SBR总高为4.8m, 2SBR的面积为40/4.0=10.0m SBR的长:宽=1:1,2:1，取SBR的池宽为2.5m;则池长为:4m. SBR反应池的最低水位为: 反应池污泥高度为: -0.9=1.82m 可见，SBR最低水位与污泥位之间的距离为2.12m，大于0.5m的缓冲层高度符合设计要求。 (2)SBR反应池运行时间与水位控制 SBR反应池总水深4.0m。按平均流量考虑，则进水前 水深为3.02m,进水结束4.0,排水时水深为4.0m,排水结束后3.02m。4.0m水深中存泥水深为0.9m。 进水开始与结束由水位控制,曝气开始由水位和时间控制,曝气结束由时间控制，共 48 页 第 26 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 3)沉淀开始与结束由时间控制,排水开始由时间控制,排水结束由水位控制。 (SBR进水系统 本设计中由于水量很小，不设搅拌设备，但为了使污水进入SBR池后能够迅速的混合反应，故在污水进入SBR池时考虑布水的均匀性。 SBR池的运行周期为8个小时，每次进水量为9.83m3,根据管 式中:Qd——滗水器的排水能力，m3/h; Q——SBR池的一周期进水量; T——SBR池设计排水时间 每池选用一台滗水器，滗水器的排水能力为:59 m3/h 9.83 ?滗水器的选型 本设计选用LYBX-25型滗水器，滗水流量为25m3/h，功率为0.75KW，滗水深度为1.8m。该滗水器由四川绿友环保工程有限公司研制，是专门用于各种间歇式循环活性污泥法污水处理系统(如SBR、CASS等)的上清液排出设备， 可按要求定做。排水管管径100mm。 (5) SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增排泥量及排泥量系统 ?1SBR产泥量 值污泥，还有很少部分有进水悬浮物淀形成。SBR 生物代谢产泥量为: 共 48 页 第 27 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 式中:——每日增长的挥发性污泥量(VSS)，kg/d。 Y——产率系数，即微生物每代谢1kgBOD所合成的MLVSS kg数; Kd——活性污泥微生物的自身氧化率， ——活性污泥微生物的净增值量，kg/d。 根据化工废水性质，参考近似经验数据，石油化工废水a一般为0.31,0.72， b为0.05,0.18;生活污水a一般为0.49,0.73 b为0.07,0.075 设计a=0.6 ,b=0.05. 则有 0.05 假定排泥率含水率为99%，则排泥量为: 考虑一定安全系数，则每天排泥量为0.05 m3/d ?2排泥系统 由于产泥量非常少，故平时不考虑排泥，同厌氧池一样，每3个月排一次泥，底部设一管径为DN150的排泥管。 (6)需氧量及鼓风曝气系统设计计算 ?1需氧量计算 SBR反应池需氧量O2计算式为 O2=a′ Q (S0-式中——微生物代谢有机需氧率，kg/kg; ——微生物自身需氧量，1/d。 根据类似工程经验数据(p173)，取 出水Se=16mg/L，Xv=f?X=0.75×1500=1125mg/L需氧量为 (112-16) (gO2/h) =0.113(kgO2/h) ?2供气量计算 设计采用BQLY-215型曝气头，曝气头底安装在距池底0(15m处，此曝气头氧利用率在水深3.2m时为18.4-27.7%，充氧能力为0.112-0.185KgO2/m3h 。 查表可知氧在水中饱和溶解度:，溶解氧饱和度分别为Cs(20)=9.17mg/l, Cs(30)=7.63mg/l, 空气扩散器出口处的绝对压力Pb为: 共 48 页 第 28 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 空气离开曝气池时，氧的百分比为: O2=21(1- EA)/[ 79+21(1- EA)]= 21(1- 0.08)/[ 79+21(1- 0.08)] ×100% =19.65% 曝气池中溶解氧平均饱和度为:(按最不利温度条件计算) 水温 时曝气池中溶解氧平均饱和度为: 时脱氧清水充氧量为: 式中——污水中杂质影响修正系数，取0.82(0.78~0.99) β——污水含盐量影响修正系数，取0.95(0.9~0.97) Cj——混合液溶解氧浓度，取c=2.0 最小为2 ——气压修正系数 标R——需氧速率，0.063(kgO2/h) 曝气池中溶解氧在最大流量时不低于2.0mg/l，取Cj=2.0，则计算得: 反应池供气量 Gs为: 7)布气系Gs= R0/(0.3 EA)=0.22/(0.3×0.08)=9.2m3/h (取每小时供气量为10m3) (统的计算 ?反应池的平面面积为: 共 48 页 第 29 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 每个曝气器的服务面积取0.36m2，则需10.0/0.36=27.8个，取28 个曝 气器，布气系统设计3 行6列 ?空气管计算 空气管的平面布置。鼓风机房出来的空气供气干管通过7根空气供气支管为SBR供气。池中共安装28个微孔曝气头，每个曝气头的服务面积为0.36m3。则每根支管的供气量为10/7=0.63m3/h 本设计中采用28个微孔曝气头，则每个曝气头的配气量为: 4.42/28= 0.16m3/h 空气管道根据前面计算可得，有以下构筑物排泥: 厌氧池 0.08m3/d P=98.0% 三个月排一次泥，排泥量为反应池 0.05m3/d P=99.0% 三个月排一次泥，排泥量为则3个月一次的排泥量为7.2+4.5=11.7m3 为了安全考虑，设每次排泥量为15m3。 (2)污泥处理方式 本设计由于污水量很小，且有机物含量不高，每日产生污泥量很少，经过前面计算每3个月排一次泥即可，从厌氧池和SBR池排出的污泥依靠重力流入集泥井，然后由泵打入污泥干化池，经自然晒干后外运至垃圾填埋场。 3.7.2 污泥干化场设计 (1)设计参数 ?干化池四周用混凝土筑成高为1.7m,顶宽为0.3m的围堤。干化池泥管采用铸铁管，进入干化池污泥分配槽，然后通过分配槽底的孔流入干化池48 页 第 30 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 前一次泥已经外运，故只设一个干化场。 污泥干化池面积计算 采用单位干化池面积可接纳污泥量或干固体量，在本设计中设计1个干化池。 (2)干化场面积按下式计算 h式中: F——所需干化场面积，m2; Q——一次排放的污泥量，m3 ——安全系数，1.1-1.3，本设计中取1.2 h——一次排放在干化场上的污泥厚度，0.4-0.6m。 15 =30m2 0.6 干化场尺寸为取0.3m超高。 3.8 各处理构筑物污染物去除率汇总 本设计中，各处理构筑物对污染物的去除率为保守估计值，由表可知，通过该处理工艺， 废水完全能够达标排放。 第 31 页 共 48 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 4 平面布置 4.1 各处理单元构筑物的平面布置: (1)平面布置原则 该污水处理站为新建工程，总平面布置包括:污水与污泥处理、工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置，总图平面布置时应遵从以下几条原则。 ?处理构筑物与设施的布置应顺应流程，集中紧凑以便节约用地和运行管理。 ?工艺构筑物与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异分别相对独立布置并协调好与环境条件的关系(如地形走势，污水出口方向、风向)。 ?构建之间的间距应满足交通，管道(渠)敷设，施工和运行管理等方面的要求。 ?管道(线)与渠道的平面布置应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 ?协调好辅建筑物、道路、绿化与处理构建筑物的关系，做到方便生产运行保证安全畅通美化厂区环境。 (2)管线布置 应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。 (3)辅助设施 污水处理站的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风向处。 共 48 页 第 32 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 5 高程布置 5.1 高程布置原则 污水在处理构筑物之间的流动宜为重力流，高程布置的主要特点是先确定一构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。 水头损失包括: (1) 污水流经各处理构筑物的水头损失。 (2) 污水流经连续前后两处理构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。 (3) 污水流经设备的水头损失。 在对污水站污水处理流程布置时，应考虑下列事项: (1) 选择一条最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。 (2) 计算水头损失时，一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量)作为构筑物和管渠的设计流量。 (3) 当由两个以上的构筑物并联运行时，应考虑某一构筑物故障时，其余构筑物将负担全部流量的情况。同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。 5.2 高程计算 共 48 页 第 33 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 共 48 页 第 34 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 由以上的计算，确定污水泵的扬程，选IH型化工泵，扬程为5.8m,设格栅进水水面标高为-1.0m,则各构筑物水面标高为 共 48 页 第 35 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 6 技术经济分析 6.1 编制依据 (1) 材料价格 采用国工艺设备及通用设备价格根据设备制造厂近期报价、定价及其他类似工程的 %计取。 (3)工程建设设备价格资料进行计算，设备运输及杂费按设备原价10 其他费用及预备费 根据本设计实际情况，参照《市政工程初步设计概算编制办法》有关规定计取。 (4)根据国家财税(1990)199号文规定，本工程不计固定资产投资方向调节税;根据国家计委(1990)340号规定，本工程不计涨价预备金。 6.2 工程投资概算 6.2.1 直接费用 (1) 各构筑物基建费用: 各构筑物基建费用见详表6-1。 共 48 页 第 36 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 表6-1各构筑物基建费 共 48 页 第 37 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 (2)设备及材料费用见表6-2 6.2.2 工程直接投资 土建费用+设备费=97.37+33.3=130.67万元 6.2.3 其他部分费用 工程设计费: 130.67×2%=2.61万元 工程调试费: 130.67×2%=2.61万元 不可预见费: 130.67×5%=6.53万 元 管理费: 130.67×3%=3.92万元 税金: 130.67×3%=3.92万元 小计: 19.59万元 6.2.4 工程总造价 总投资=直接费用+间接费用=130.67+19.59=150.26 万元 6.2.5 直接运营费用 (1)职工定员 本设计的污水处理工程中，采用二班制工作制，节假日不停产。 共 48 页 第 38 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 职工总人数为2人，其中包括1名技术管理人员。 (2)运行成本分析 ?电费 污水提升泵2台(1用1备)，每台功率1.1kw，一天工作两个小时;鼓风机2台(一用一备),每台功率2.2kw，每天工作18小时;调节池潜水搅拌机，2台，每台功率为5 kw ，三效蒸发器1台，功率为23 kw/h,一星期工作7小时，平均1天工作1小时。总装机容量=1.1×2+2.2×18+2×5×24+23=304.8KW/h，电价0.8元/ (KW?h)，则电费为243.8元。 ?折旧费 综合基本折旧率4.6%，则折旧费为 ?人工费 按处理工程编制2人计算，每人每天工资按50元计算，2.4万元。 则人工费为100元。 ?大修及维护费 按主要构筑3%费用计，为1.14万元。 ?行政管理及其它费用 按设备运行总费用的15%计，为5万元。 则该污水处理厂生化处理设施工程直接运营成本为 元/m3 29.5 共 48 页 第 39 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 7 结论 综上所述，采用UASB-SBR工艺合理，技术成熟，管理方便，但由于水量很小，经济效益有点不尽人意。对化工厂共 48 页 第 40 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 参考文献 [1] 赵瑛，刘发强，曹兰花，等(化工废水处理技术探讨[A](中国环境保护[C]2005,1117-1120 [2] 袁基刚(中小企业污水处理现状及对策分析[J]，[7] 杨锦，星亮，姜玉(污水处理工艺流程选择的思路[J](龙江环境通报，2001，25(2)，23 [8] 隋军，汪传新，周建华，等(小型污水处理厂实用技术分析及实例[J](福天宝科技,2007，(5):23-31 [9] T(Wang(T(D(Waite(C( Kurucz ，etal(Oxidation reduction and biodegradability improvement of paper mill effluent by irradiation[J ] (Wat (res(1994 ,，(28) :327 [10] K(Vinodgopal，D(E(Wynkoop， etal.(Environmental Photochemistry on Semiconductor Surfaces:Photosensitized Degradation of a Textile Azo Dye ，Acid orange 7 ，on TiO2 Particles Using Visible Light [J ] (Envior(Sci(Technol，1996，30:1660 - 1666 [11] 孙佩石(高浓度有机废水的催化湿式氧化处理实验研究[J](环境污染与防治，1999，21 (1) :4 – 6 [12] 朱怀兰(生物难降解有机污染物微生物处理技术的进展[J](上海环境科学，1997，16 (3) :10 – 13 [13] 宁天禄(应用水解-好氧生物法处理中药厂废水[J](工业水处理，1998，18 (6):35 – 37 [14] 柴晓利(48 页 第 41 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 (2) :21 -23 [18] 中国市政工程西南研究院(给排水设计手册第一册(第2版)，北京:中国建筑工业出版社，2000 [19] 张林生(环境工程专业毕业设计指南[M](北京:中国水利水电出版社，2002 [20] 唐受印，戴友芝(水处理工程师手册[M](北京:化学工业出版社，2000 [21] 严道岸(使用环境工程手册-水工艺与工程[M](北京:化学工业出版社，2002 [22] 徐新阳，于锋(污水处理工程设计[M](北京:化学工业出版社，2003 共 48 页 第 42 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 附录 外文翻译 以化学合成为基础的制药废水在混合上流式厌氧污泥床反应器中的处理技术 Yalcin Askin Oktem a, Orhan Ince b, Paul Sallis c, Tom Donnelly c, Bahar Kasapgil Inced, a伊斯坦布尔大学，环境工程系，3432，伊斯坦布尔，土耳其部 b伊斯坦布尔理工大学，环境工程，34469马斯拉克，伊斯坦布尔，土耳其部 c环境工程集团，土木工程与地球科学的纽卡斯尔大学，NE1 7RU，英国学校 d博阿齐奇大学，环境科学，34342贝贝克，伊斯坦布尔，土耳其研究所 收稿日期:2006年11月13日，经修订后的收稿日期:2007年2月20日，收稿日期:2007年2月23日，从2007年4月20日可在线 文章来源:生物资源技术2007年 摘要: 在这项研究中，对一个实验室规模的混合升流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理化学合成制药废水的性能，在不同的操作条件下进行了评估。这项研究包括两个实验阶段:第一，适应这里的制药废水;第二，确定混合UASB反应器的最大承载能力。最初，反应器中的碳源完全来自于葡萄糖，应用在有机负荷率(OLR)为1kgCOD/m3 d条件下。在有机负荷率逐渐增加至3kgCOD/m3 d时，进入混合UASB反应器的原料被引入的制药废水与葡萄糖的混合物逐渐更改，因此废水中约10,，30,，70, ，最终，100%碳源(化学需氧量)被处理掉。与3kgCOD/m3 d的有机负荷率相适应的水力停留时间(HRT)为2天。在原料适应期间，厌氧反应器的COD的去除率分别为99,，96,，91,和85,，具体(SMA)的产甲烷活性测定分别为240，230，205和231ml CH4/g TVS d，适应期后， UASB混合反应器被接种以100,(w/v)制药废水以达到有机负荷率为9KgCOD/m3d，用来确定在反应器故障之前达到最大载重量。在此有机负荷率条件下，COD的去除率为28,，而测得的产甲烷量为170 ml CH4/g TVS d。发现混合UASB反应器在有机负荷率为8 kg COD/ m3 d条件下时效果更好，此时COD的去除率为72%。此时，具体的产甲烷值为200 ml CH4/g TVS d。由此可得出结论，UASB混合反应器在处理化学合成制药废水方面是一个很好的 选择。 2007科学时代有限公司保留所有权利。 关键词:厌氧处理;UASB混合反应器;化学合成制药废水;具体的产甲烷活性; 最大载重量 1 简介 生产的医药产品可划分为三个主要阶段:(1)研究和开发;(2)通过发酵，提取，或化学合成将有机和天然物质转化为大量的药用物质或成分;(3)医药产品的共 48 页 第 43 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 最终配制和组装。大部分用作医药产品的化合物都是由化学合成的。利用化学合成生产药物化合物涉及一系列主要复杂的过程，其中许多中间阶段和化学反应是按顺序执行的。该过程使用大量原材料并产生和排放大量废水。主要来源于设备清洗产生的这些废水，含有有机和无机成分，包括用于溶剂，催化剂，反应物和少量的中间品或产品，另外还有通常的生产工作，如水泵密封水，废物洗涤废水，锅炉冲洗废水，地板冲洗水。因此这些废水中含有大量的生化需氧量(BOD)，化学需氧量(COD)和总悬浮固体(TSS)，PH值有较宽范围从1到11(环保局，1997年)。由于它们COD去除率低且需消耗大量的化学物质，这种废水不适合采用物理的或化学的处理方法(Mayabhate et al., 1988)。关于化学合成的制药废水的厌氧处理方法方面的具体研究很少被文献报道(因斯等，2002年;奥芝等，2002)。然而，在这种制药废水中COD浓度很高使它们成为厌氧技术的潜在候选者(陈等，1994;恩莱特等，2005; Chelliapanet 基，2006)。 现代厌氧过程已被用于高速反应器，例如UASB反应或AF已应用于含高溶解性COD成分的各种工业废水处理，其中包括纸浆酒(安和福斯特，2002年)，废硫化物酒(Jantsch等。，2002年)，以及那些来自于食品工业的废水(贝拉尔迪诺等，2000)。混合UASB反应器已成功应用于纤维板行业废水的部分处理(Fernaˆndez et al., 2001) ，酒厂冲洗废水(Shivayogimath and Ramanujam, 1999)，以及屠宰场的污水(Torkian等，2003年)。由于与其他反应器的配置相比有一些运行优势，UASB混合反应器也可能成为某些以化学合成为基础的制药废水处理的首选方案。制药废水厌氧处理的报告研究主要涉及到升流式厌氧反应器，厌氧悬浮膜反应器，流化床反应器(Chelliapan等，2006;汉等。，2001;彼得罗珠钢，1994年)等的使用。 混合反应器在处理含有有机溶剂的制药废水中的应用出版被限制(Henry 等 1996年)，因此使用这种类型的反应器配置用于处理化学合成制药废水需要进一步调查。由于这种类型的废水中含有有大量的机溶剂和其他有害微生物种群的潜在成分(Oz et al., 2004)，监测产甲烷生物活性的变化，在可处理的研究中至关重要。为了测定在混合厌氧微生物种群中产甲烷活性，一些研究者推动了不同处理技术的发展(Monteggia, 1991; James et al., 1990; Chiang and Dague, 1989)。具体产甲烷活性(SMA)的测试报告，已被用于诸如为厌氧反应器选择合适的接种污泥，确定最合适的有机负荷率(OLR)以应用于启动和控制在稳态操作条件下厌氧反应器的稳定性(Ince et al., 1995, 2005)。因此，在这项研究中，混合UASB反应在处理化学合成制药废水的适用性通过输入具体产甲烷活性的测试结果来审查。 2方法 2(1 混合UASB反应器 一个混合反应器的循环示意图如图 1所示。垂直的圆柱混合反应器，是用聚氯乙烯建造，直径156毫米，高度824毫米，提供有效容积为141。反应器的上半部分充满了由定位网格截留在地基以上410mm和580mm高度的聚丙烯鲍尔环(48 页 第 44 页 323 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 其混合程度达到均匀分布。 UASB混合反应器被接毕业设计(论文)说明书 种从全面UASB反应器处理酒精蒸馏工业污水中的一种粒状污泥。然后该反应器用氮气冲洗15分钟，以从48 页 第 45 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 (30 m 0.53 lm ID)的气相色谱设备(Hewlet–Packard 6850) 分析测定的。挥发性脂肪酸(VFA)是通过使用带有火焰离子化检测器和游离脂肪酸相塔的 气相色谱模型HP 5890 量化和确定的。(10 m • 530 lm • 1 lm)。 3 结果和讨论 这项研究包括两个实验阶段，驯化和最大承载力的测定。 3.1.适应制药废水 葡萄糖是一种易降解，可溶性糖，它本身不限制厌氧生物降解速率率(Noike et al., 1985)。在厌氧消化过程中，它迅速产生临时的中间代谢产物，在在许多实验研究中经常被用作碳源(Stronach 等, 1986)。因此，在初始驯化阶段用葡萄糖作底物，后来逐步用制药废水代替。 因此，首先在混合反应器 适应期结束后，使用100,(w/v) 的制药废水，有机负荷率(OLR)从3 kg COD/m3d 逐渐增加至 9 kg COD/m3 d 来确定COD去除率与混合UASB反应器的有机负荷率(OLR)之间的关系。随着有机负荷率(OLR)的增加去除率逐渐下降(图3)。确切的说，在有机负荷率(OLR)为4 kg COD/m3 d时COD去除率可达到83%。在此有机负荷率(OLR)条件下具体的产甲烷量为235 ml CH4/g TVS d。该挥发性脂肪酸浓度是用110mg/l 醋酸当量来衡量的，表示没有失去产甲烷能力，并在混合微生物中与产酸共 48 页 第 46 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 微生物，产乙酰微生物和产甲烷微生物达到很好的平衡。在此基础上，有机负荷率提高到5 kg COD/m3 d ，此时，COD去除率达到79,，挥发性脂肪酸浓度增加到180mg/l 的醋酸。图 4表明不同的有机负荷率(OLR)对应于不同的具体产甲烷活性(SMA)，在有机负荷率(OLR)为5 kg COD/m3 d时具体产甲烷活性(SMA)值为 238 ml CH4/g TVS d;一切的结果更加证实了混合UASB反应器(在157天) 。在这时候，COD去除率急剧下降至28,，总挥发性脂肪酸浓度增加至2025mg/l。一SMA测试工作是在此有机负荷率条件下执行的，此时SMA为170 ml CH4/g TVS d，这强调了产甲烷能力的丧失，从早期稳定状态，此时有机负荷率(OLR)至少在 7 kg COD/m3 d，产甲烷活性与前面的酸化和乙酰化达到平衡，开始是一个非常重要的步骤。因此，通过降低原料中COD浓度将有机负荷率(OLR)降至6 kg COD/m3 d ，然后在14天之48 页 第 47 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 搅拌式反应器(CSTR)和上流式厌氧过滤器(UAF)均接种了相同的原料并和这篇研究一样取得了相同的接种体制。从厌氧完全搅拌式反应器(CSTR)获得的结果显示，当接种 60% (w/v) 的制药废水，有机负荷率为6 kg COD/m3 d 时只有不到 5%的COD去处率(稳定条件下)。另外一项研究中，当以100% (w/v)制药废水接种上流式厌氧过滤器(UAF)时，有机负荷率为6 kg COD/m3 d ，水力 ,COD去除率可达到65%。 4.结论 从这项研究中可以得出以停留时间为2天 下结论: —化学合成废水(bacampicilline and sultampicilline 甲苯磺酸酯)的处理方法最终有机负荷率(OLR)为8 kg COD/ m3 d ，水力停留时间(HRT)为2天，反应器的上流速度在12 m/d左右。 __COD的最高去除率为5.2kgCOD/m3 d. __ 具体的产甲烷活性为200 ml CH4/g TVS d时表明废水对其没有明显的抑制作用。 __大量的生物被UV大于12 m/d的速度冲洗掉。 __UASB混合反应器抗有机负荷的变化较强。 __在厌氧反应器的运行过程中，SMA测试可以作为一种有效的控制参数。 共 48 页 第 48 页