某生物制藥廠污水處理站的設(shè)計(畢業(yè)論文doc)

1、精品某生物制藥廠污水處理站的設(shè)計摘 要 本設(shè)計是處理量為3400 m3/d的生物制藥廢水工藝設(shè)計。制藥廢水的有機物濃度高，成分復(fù)雜，含有石油類、胺類、酸類、破乳劑等污染物。此外，水中還含有難以降解的大分子苯環(huán)物質(zhì)和濃度很高的SO42-，水質(zhì)為CODcr40005000 mg/L，BOD5為25003000 mg/L，SS 為20002500 mg/L，pH值為810。利用UASB與SBR組合工藝的處理可以達到去除該廢水中有機物的目的。本生物制藥廢水處理設(shè)計流程為：廢水經(jīng)過格柵去除浮渣，出水收集到集水井，再用泵提升至澄清池，澄清池的出水經(jīng)泵提升進入UASB反應(yīng)器進行厭氧處理，再經(jīng)豎配水井，將泥水

2、分離后的上清液進入SBR反應(yīng)器，在SBR反應(yīng)器中進行好氧處理。本設(shè)計的建設(shè)投資為1141萬元，處理成本為1.82元/m3。經(jīng)該工藝處理后的出水水質(zhì)為CODcr 85 mg/L，BOD5 90 mg/L，SS 68 mg/L，pH 值69，達到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）生物制藥廢水排放的二級標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞： UASB+SBR工藝；生物制藥污水；活性污泥處理A biological pharmaceutical factory sewage treatment plant designAbstractPharmaceutical wastewater of high concen

3、tration organic matter, complicated composition, contain oil, amine ，acids, and pollutants such as demulsifier. In addition, the water also contain hard to degrade macromolecular material and high concentrations of benzene ring of water quality, SO42- for CODcr 4000 5000 mg/L, BOD5 for 2500 to 3000

4、mg/L, SS for 2000 to 2500 mg/L, pH value for 8 to 10. With UASB and combination of SBR process to remove the wastewater treatment can achieve the purpose of organic matter. The biological pharmaceutical wastewater treatment process design for: wastewater after removing scum, collect water grille to

5、collect, then use to pump water Wells up to clarify the pool, the pool of water pump clear the ascension into the UASB reactor on anaerobic treatment, then through shaft with Wells, will spate separation of after qing liquid into the reactor, the reactor in SBR of aerobic treating. The design of the

6、 construction investment is 11.41 million yuan, processing cost is 1.82 yuan/m3. After the treatment technology of effluent water for CODcr after 85 mg/L, BOD5 90 mg/L, SS 68 mg/LpH v, alue of 6 9, the sewage to the national comprehensive discharge standard "(GB8978-1996) biological pharmaceuti

7、cal waste water discharge of the secondary standard. Key words： UASB+SBR process；Biological pharmacy sewage；activated sludge目 錄摘 要IAbstractII1 緒論11.1 項目背景11.2 設(shè)計依據(jù)11.3 設(shè)計原則11.4 設(shè)計內(nèi)容22 設(shè)計水質(zhì)及設(shè)計要求32.1 廢水的來源32.2 廢水水質(zhì)32.3 處理要求33 工藝選擇53.1 處理方法簡介53.1.1 方案一53.1.2 方案二63.1.3 方案三73.2 方案選擇84 工藝設(shè)計104.1 各構(gòu)筑物去除率10

8、4.2 構(gòu)筑物設(shè)計及工藝說明104.2.1 格柵104.2.2 調(diào)節(jié)池114.2.3 集水池124.2.4 水利循環(huán)澄清池124.2.5 UASB反應(yīng)器134.2.6 三相分離器144.2.7 配水井144.2.8 SBR反應(yīng)器144.2.9 污泥處理裝置155 總體布置185.1 總平面布置185.2 高程布置185.2.1 布置原則185.2.2 高程計算196 其它設(shè)計216.1 輔助設(shè)計216.1.1 雨排水216.1.2 廠區(qū)綠化216.1.3 道路216.1.4 機修216.2 采暖通風(fēng)216.2.1 采暖設(shè)計216.2.2 通風(fēng)設(shè)計216.3 其它226.3.1 照明226.3.

9、2 防雷接地226.3.3 電纜敷設(shè)227 環(huán)境影響及保護237.1 污染物及控制措施237.1.1 廢氣237.2 施工期污染防范措施237.2.1 揚塵237.2.2 噪聲238 勞動安全與衛(wèi)生248.1 安全防護措施248.2 防溺水與防高空墜落249消防2510 職工定員與附屬建筑物2610.1 勞動定員2611 建設(shè)投資2711.1 土建投資估算2711.2 設(shè)備及材料投資估算2712 運行成本經(jīng)濟核算2812.1 成本分析28致 謝30參考文獻31附錄A計算說明書321 緒論1.1 項目背景本設(shè)計的生物制藥污水處理站位于中國四川某城鎮(zhèn)的生物制藥廠內(nèi)，該地區(qū)全年最高氣溫40 ，最低1

10、2 ，年平均氣溫：20左右。夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，冬季西北風(fēng)為主。該鎮(zhèn)地形由南向北略有坡度，平均坡度為0.5 ，地面平整。規(guī)劃污水處理廠位于主廠區(qū)的南方，面積約6500 m2。地坪平均絕對標(biāo)高為4.80米。工業(yè)污水的時變化系數(shù)為1.3。 該生物制藥廠的廢水主要是生產(chǎn)青霉素所產(chǎn)生的高濃度有機廢水。該類廢水的主要特點是有機物濃度高，成分復(fù)雜，含有石油類、胺類、酸類、破乳劑等污染物。除此之外，水中還含有難以降解的大分子苯環(huán)物質(zhì)和濃度很高的SO42-及其鹽類，這些物質(zhì)將嚴(yán)重抑制微生物對水中有機物的生物降解。1.2 設(shè)計依據(jù)（1） 國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)；（2） 中華人民共和國環(huán)

11、境保護法和水污染防治法；（3） 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)；（4） 給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ69-84)；（5） 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書；（6） 畢業(yè)設(shè)計大綱。1.3 設(shè)計原則（1） 必須確保該污水廠處理后達到排放要求。（2） 該污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。該設(shè)計遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范，以保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采取了積極慎重的態(tài)度。（3） 該污水處理廠設(shè)計符合經(jīng)濟要求。（4） 該污水廠設(shè)計力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟合理的原則下，根據(jù)需要，采用先進的工藝、機械和自控技術(shù)，以確保安全可靠。（5） 該污水廠設(shè)計注意近遠期的結(jié)合，設(shè)計時為今后發(fā)展留有挖潛和

12、擴建的條件。（6） 該污水廠設(shè)計考慮安全運行的條件。（7） 該污水廠的設(shè)計在經(jīng)濟條件允許情況下，場內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀、環(huán) 境及衛(wèi)生等適當(dāng)注意美觀和綠化。（8） 在確保污水處理效果同時，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力。同時合理設(shè)計、合理布局，做到技術(shù)可行、運行可靠、經(jīng)濟合理。1.4 設(shè)計內(nèi)容根據(jù)對生物制藥廢水特點的分析和處理出水水質(zhì)要求，經(jīng)論證選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的處理方案，然后確定具體的、符合實際的工藝流程。對所選流程中的主要構(gòu)筑物進行工藝計算，主要設(shè)備進行選型。根據(jù)任務(wù)書要求，進行合理的平面布置。確定自動控制及監(jiān)測方案，進行技術(shù)經(jīng)濟分析，包括工程投資和人員編制等。

13、2 設(shè)計水質(zhì)及設(shè)計要求2.1 廢水的來源生物制藥廢水可分為沖洗廢水、提取廢水和其他廢水。其中沖洗廢水和提取廢水含有未被利用的有機組分及染菌體，也含有一定的酸堿有機溶劑，需要處理后排放，而其他廢水主要為冷卻水排放，一般污染物濃度不大，可以回用。廢水產(chǎn)生：(1)提取工藝的結(jié)晶液、廢母液，屬高濃度有機廢水；(2)洗滌廢水，屬中濃度有機廢水；(3)冷卻水。2.2 廢水水質(zhì)（1） COD濃度高，是抗生素廢水污染物的主要來源。（2） 廢水中SS濃度較高。其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體。對厭氧UASB工藝處理極為不利。（3） 存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)。對于有毒性

14、作用的抑制物質(zhì)，厭氧生物處理比好氧處理具有一定的優(yōu)勢。（4） 硫酸鹽濃度高。一般認為，好氧條件下硫酸鹽的存在對生物處理沒有影響。（5） 水質(zhì)成分復(fù)雜。中間代謝產(chǎn)物和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機溶劑等化工原料含量高。該類成分易引起PH值波動大、色度高和氣味重等不利因素，影響厭氧反應(yīng)器中甲烷菌正常的活性。（6） 水量較小但間歇排放，沖擊負荷較高，由于抗生素分批發(fā)酵生產(chǎn)，廢水間歇排放，所以其廢水成分和水力負荷隨時間有很大的變化，這種沖擊給生物處理帶來極大的困難。2.3 處理要求設(shè)計日處理量：3400 m3/d，即141.67 m3/h。表2.1 原水水質(zhì)CODcr（mg/L）BOD5（mg/L

15、）SS（mg/L）pH4000500025003000200025008-10注：pH值為無量綱。 出水要求執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中生物制藥廢水排放的二級標(biāo)準(zhǔn)。表2.2 出水水質(zhì)CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH300BOD560SS1506-9注：pH值為無量綱。3 工藝選擇3.1 處理方法簡介在工藝選擇和設(shè)計時充分考慮該廠廢水的特點，近期、遠期的可調(diào)性，并用兩級處理，即物化處理與生化處理相結(jié)合。該廠廢水屬于比較難處理的工業(yè)制藥廢水。根據(jù)該廠原有設(shè)施運行經(jīng)驗及同類廠家運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，采用物化和生化相結(jié)合處理工藝。一級物化處理采用格柵、調(diào)節(jié)池、澄清

16、池等，主要去除廢水沉淀物，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。整體配備先進可靠的系統(tǒng)設(shè)備，降低系統(tǒng)的維護工作量，以保證系統(tǒng)的長期正常運轉(zhuǎn)。采用適當(dāng)?shù)淖詣踊刂葡到y(tǒng)，以保證處理效果和減少勞動力需求。工程設(shè)計采用針對該廠水質(zhì)特點的工藝方案。工藝可靠，設(shè)備配備先進，運行費用合理，工程整體檔次高。3.1.1 方案一 主工藝為UASB+SBR工藝，由于生物制藥廢水中含有大量浮渣，需在各處理單元之前設(shè)格柵，格柵出水收集到集水井，再用泵提升至澄清池，澄清池的出水經(jīng)泵提升進入UASB反應(yīng)器進行厭氧處理，再經(jīng)豎配水井，進行泥水分離后，上清液進入SBR反應(yīng)器，在SBR反應(yīng)器中進行好氧處理，其出水達到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放到受納

17、水體。由于廢水SS含量高，產(chǎn)泥量較大，因此需對污泥進行后續(xù)處理：各反應(yīng)器出來的污泥收集至集泥井，再由污泥泵提升至污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥進入貯泥池，再由泵提升至污泥脫水間脫水，脫水后的污泥可直接外運。濃縮池的上清液及脫水間的濾液返回至澄清池繼續(xù)處理。具體工藝流程圖見下圖。泥濾液泵泵泵上清液攪拌進水格柵與集水井調(diào)節(jié)池澄清池UASB反應(yīng)器配水井SBR反應(yīng)器排水污泥濃縮池貯泥池污泥脫水間泥餅圖3.1 UASB+SBR工藝流程圖3.1.2 方案二 氧化溝是一種活性污泥法工藝，但曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，因此被稱為“氧化溝”，又稱“環(huán)形曝氣池”，它也屬于活性污泥處理工

18、藝的一種變形工藝，一般不需要初沉池，并且通常采用延時曝氣。氧化溝工藝具有以下特點：（1）污水進入氧化溝，可以得到快速有效地混合，對水量、水質(zhì)的沖擊負荷影響小；（2）由于污泥齡較長，污泥趨于好氧穩(wěn)定；（3）可以通過改變轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、浸水深度和轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟的安裝個數(shù)等，以調(diào)節(jié)整體的供氧能力和電耗，使池內(nèi)溶解氧值控制在最佳工況。但有以下缺點：（1）  循環(huán)式，運行工況可以調(diào)節(jié)，管理相對復(fù)雜；（2） 表曝法供氧，設(shè)備養(yǎng)管量大；（3） 污水停留時間長，泥齡長，電耗相對較高。 3.1.3 方案三 SBR處理工藝包括五個處理程序，分別為：進水、反應(yīng)、沉淀、出水、待機。在該處

19、理工藝中，處理構(gòu)筑物少，可省去初沉池，無二沉池和污泥處理系統(tǒng)。與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比，基建費用低，主要適用于小型污水處理廠。運行靈活，可同時具有去除BOD和脫氮除磷的功能。SBR法有以下優(yōu)點：（1）SBR系統(tǒng)以一個反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡單，系統(tǒng)操作簡單且更具有靈活性。投資省，運行費用低，它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資額30%左右。（2）SBR反應(yīng)池具有調(diào)節(jié)池的作用，可最大限度地承受高峰流量、高峰BOD濃度及有毒化學(xué)物質(zhì)對系統(tǒng)的影響。（3）SBR在固液分離時水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會發(fā)生短流現(xiàn)象，同時，在沉淀階段整個SBR反應(yīng)池容積都用于固液

20、分離。（4）SBR反應(yīng)過程基質(zhì)濃度變化規(guī)律與推流式反應(yīng)器是一致的，擴散系數(shù)低。（5）系統(tǒng)通過好氧/厭氧交替運行，能夠在去除有機物的同時達到較好的脫氮除磷效果。（6）處理流程短，控制靈活，可根據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量，改變運行周期及工藝處理方法，適應(yīng)性很強。（7）系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少、布置緊湊、節(jié)省占地。SBR的缺點是：對自動控制水平要求較高，人工操作基本上不能實行正常運行，自控系統(tǒng)必須質(zhì)量好，運行可靠；對操作人員技術(shù)水平要求較高；間歇周期運行帶來曝氣、攪拌、排水、排泥等設(shè)備利用律較低，增大了設(shè)備投資和裝機容量。由于具有以上優(yōu)點，SBR近年來在國內(nèi)外得到了較廣泛的應(yīng)用。但也有一些不足之處

21、，如在實際工作中，廢水排放規(guī)律和SBR間歇進水的要求存在不匹配問題，特別是水量較大時，需多套反應(yīng)池并聯(lián)運行，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性?；亓骰亓魈嵘眠_標(biāo)外排提升泵廢水格柵與集水池柵渣調(diào)節(jié)池攪拌計量PAC靜態(tài)混合器PAM反應(yīng)與沉淀池水解酸化池攪拌生物選擇器空氣SBR反應(yīng)池污泥濃縮池污泥儲泥池污泥脫水干泥圖3.2 SBR工藝流程圖3.2 方案選擇與氧化溝比較，在基建投資和站地上氧化溝基本不占優(yōu)勢，耗電量和運營成本也是SBR略占優(yōu)勢，二者的去除率也基本持平，相對比較SBR工藝比較經(jīng)濟切效率高。經(jīng)過對各種厭氧工藝的比較，本設(shè)計選用UASB反應(yīng)器，因為該工藝技術(shù)成熟，耐沖擊負荷好，處理能力大，能去除大部分

22、的有機物，可以回收沼氣，降低能源消耗，占地面積較小，可以降低建設(shè)費用和運行費用，由于應(yīng)用較廣泛，所以實際運行經(jīng)驗較多。好氧處理單元選擇SBR法，它的處理效率高，占地省，投資省，運行靈活，污泥的性能良好，出水水質(zhì)可達標(biāo)。因此，本設(shè)計處理方案采用UASB-SBR（厭氧好氧相結(jié)合）工藝，既滿足出水要求，又盡可能的節(jié)約了投資，節(jié)省了運行費用。主工藝為UASB+SBR工藝，由于生物制藥生產(chǎn)廢水中含有大量浮渣，需在各處理單元之前設(shè)格柵，格柵出水收集到集水井，再用泵提升至澄清池，澄清池的出水經(jīng)泵提升進入UASB反應(yīng)器進行厭氧處理，再經(jīng)豎配水井，進行泥水分離后，上清液進入SBR反應(yīng)器，在SBR反應(yīng)器中進行好氧

23、處理，其出水達到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。由于生物制藥廢水SS含量高，產(chǎn)泥量較大，因此需對污泥進行后續(xù)處理：各反應(yīng)器出來的污泥收集至集泥井，再由污泥泵提升至污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥進入貯泥池，再由泵提升至污泥脫水間脫水，脫水后的污泥可直接外運。濃縮池的上清液及脫水間的濾液返回至澄清池繼續(xù)處理。工藝流程圖如下。濾液泵泵泵上清液攪拌進水格柵與集水井調(diào)節(jié)池澄清池UASB反應(yīng)器配水井SBR反應(yīng)器排水污泥濃縮池貯泥池污泥脫水間泥餅?zāi)鄨D3.3 UASB+SBR工藝流程圖4 工藝設(shè)計4.1 各構(gòu)筑物去除率表4.1 各構(gòu)筑物去除率單元工藝項目進水濃度(mg/L)出水濃度mg/L去除率%格柵集水池COD500050

24、000BOD5270027000SS240060075調(diào)節(jié)池COD500050000BOD5270027000SS6006000澄清池COD5000450010BOD52700243010SS60015075UASB反應(yīng)池COD4500135070BOD5243048680SS150 1500SBR反應(yīng)池COD135024382BOD54866088SS15012020出水COD24395BOD56097SS12095經(jīng)本設(shè)計工藝處理后出水水質(zhì)符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。4.2 構(gòu)筑物設(shè)計及工藝說明4.2.1 格柵格柵是一種簡單的過濾設(shè)備，由一組或多組平行的金屬條制成的框架，斜置于廢水流經(jīng)的渠道中。

25、格柵設(shè)于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設(shè)在泵站前，用于截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞。按柵條間隙，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細格柵（3-10mm）三種，按清渣方式可分為人工清渣格柵和機械清渣格柵兩種3。參數(shù)選取：過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；格柵傾角一般采用45°-75°；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；柵前渠道內(nèi)水流速度一般為0.4-0.9m/s；格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和商品沖洗設(shè)施；工作臺兩側(cè)過道寬不小于0.7m。工作臺

26、正面過道寬度：a， 人工清渣，不小于1.2m；b， 機械清渣，不小于1.5m。參數(shù)確定： (1) 設(shè)計采用細格柵(2) 柵條間隙b=8 mm；(3) 柵前水深h=0.4 m； (4) 過柵流速v=0.7 m/s；(5) 格柵傾角a=60°；(6) 設(shè)計流量Q=3400 m3/d=141.67 m3/h=0.039 m3/s4.2.2 調(diào)節(jié)池 由于生物制藥廠廢水出水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定，波動較大，廢水水質(zhì)水量的變化對廢水處理設(shè)備的功能發(fā)揮是不利的。為解決這一問題設(shè)置一調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。 水力停留時間T=12調(diào)節(jié)池長×寬×高=12 m×8.5 m

27、5;5.3 m4.2.3 集水池生物制藥廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運行，防止水泵頻繁啟動，以延長水泵的使用壽命，需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，集水池的設(shè)計遵循以下原則：最小池容：集水池的最小容積，不應(yīng)小于最大一臺污水泵6min的出水量；集水池應(yīng)設(shè)置沖洗或清泥設(shè)施；集水池的布置：應(yīng)考濾水泵洗水管的水力條件，減少滯留或渦流。參數(shù)選?。核νＡ魰r間HRT=1h；有效水深h1=4.0m；超高h2=0.5m。集水池的尺寸為： L×B×H=7×5×4.5(m3)4.2.4 水利循環(huán)澄清池由于生物制藥廢水中懸浮物（SS）濃

28、度較高，加藥后利用水力進行攪拌，絮凝沉淀，此池兼有沉淀的作用，有足夠的水力停留時間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運行。參數(shù)選?。?1) 上升流速為0.71.0 mm/s； (2) 高度為2.03.0m；(3) 懸浮層高度34 m；(4) 停留時間1.01.5h；(6) 參數(shù)選?。涸O(shè)計流量Q=3400 m3/d=141.67 m3/h=0.039 m3 ， 回流比為2 設(shè)計循環(huán)總流量 喉管流速=2.5m/s；第一絮凝室出口流速=0.06m/s。 第二絮凝室出口流速=0.04m/s；清水區(qū)上升流速=0.5 mm/s。 喉管混合時間=0.6s。(7)澄清池進出水水質(zhì)指標(biāo)如表4.2 所示：表4.2 澄清池

29、進出水水質(zhì)指標(biāo)水 質(zhì) 指 標(biāo)COD（mg L）BOD（mg L）SS（mg L）進水水質(zhì)50002700600設(shè)計去除率10%10%75%設(shè)計出水水質(zhì)450024301504.2.5 UASB反應(yīng)器一設(shè)計參數(shù)：(1) 污泥參數(shù)設(shè)計溫度T=25容積負荷NV=8.5kgCOD/(m3·d) ，污泥為顆粒狀，污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD，產(chǎn)氣率0.5m3/kgCOD 。(2) 設(shè)計水量Q=2800m3/d=116.67m3/h=0.032 m3/s。(3) 水質(zhì)指標(biāo)表4.3 UASB反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標(biāo)水 質(zhì) 指 標(biāo)COD（mg L）BOD（mg L）SS（mg L）進 水 水

30、質(zhì)45002430150設(shè)計去除率70%80%/設(shè)計出水質(zhì)1350486150二UASB進水配水系統(tǒng)(1) 設(shè)計原則1 進水必須要反應(yīng)器底部均勻分布，確保各單位面積進水量基本相等，防止短路和表面負荷不均；2 應(yīng)滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌；3 易于觀察進水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。本設(shè)計采用圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)30個布水點。(2) 設(shè)計參數(shù)每個池子的流量：Q1=141.67/4=35.42m3/h4.2.6 三相分離器UASB的重要構(gòu)造是指反應(yīng)器內(nèi)三相分離器的構(gòu)造，三相分離器的設(shè)計直接影響氣、液、固三相在反應(yīng)器內(nèi)的分離效果和反應(yīng)器的處理效果。

31、對污泥床的正常運行和獲得良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用，根據(jù)已有的研究和工程經(jīng)驗， 三相分離器應(yīng)滿足以下幾點要求：沉淀區(qū)的表面水力負荷<1.0m/h；三相分離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可采用0.51.0m；沉淀區(qū)四壁傾斜角度應(yīng)在45º60º之間，使污泥不積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；沉淀區(qū)斜面高度約為0.51.0m；進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速2m/h；總沉淀水深應(yīng)1.5m；水力停留時間介于1.52h；分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20mm以上；以上條件如能滿足，則可達到良好的分離效果。4.2.7 配水井UASB后污水進入配水井向SBR配水，設(shè)2座，配水井尺寸：直徑3 m

32、高6 m。配水井設(shè)分水鋼閘門三座，選用SYZ型閘門規(guī)格為直徑為800毫米，配手搖式啟閉機三臺。4.2.8 SBR反應(yīng)器經(jīng)UASB處理的廢水，COD含量仍然很高。必須經(jīng)過進一步處理才能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，即采用好氧處理。本設(shè)計采用4個SBR反應(yīng)器,運行周期T=8h。(1) 水質(zhì)指標(biāo) 表4.4 SBR反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標(biāo)水 質(zhì) 指 標(biāo)COD（mg L）BOD（mg L）SS（mg L）進 水 水 質(zhì)1350486150設(shè)計去除率82%88%20%設(shè)計出水水質(zhì)24360120 (2) 確定參數(shù)污泥容積負荷NV=0.15kgBOD/(m3·d)污泥沉降指數(shù)SVI采用150反應(yīng)周期T=8h，一天內(nèi)反

33、應(yīng)周期數(shù)n=24/8=3，反應(yīng)器數(shù)量nB=4周期內(nèi)時間分配：進水時間T/nB=8/4=2h 反應(yīng)時間4h，其中缺氧時間tanox=1.4h，好氧時間ta=2.6h，靜沉?xí)r間1.0h， 排水時間0.5h，閑置排泥時間0.5h。4.2.9 污泥處理裝置污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生污泥每日排泥一次（除SBR反應(yīng)器外），集中到污泥集泥井，然后再由污泥打至污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后送至貯泥柜暫放，再由污泥泵送至脫水機房脫水，形成的泥餅外運作農(nóng)肥（因為污泥中無有害污染物，而有機質(zhì)含量較高）。污泥濃縮池為間歇排泥，運行周期為24h。其中各構(gòu)筑物排泥，污泥泵抽送污泥時間1.01.5h（除SBR反應(yīng)器外）。污泥濃縮時間

34、20h，濃縮池排水與排泥2h，閑置時間0.51.0h。（1）集泥井為了方便排泥及污泥重力濃縮的建設(shè)，在重力濃縮池前設(shè)置一集泥井，通過對集泥井的最高水位的控制來達到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流入。集泥井水力停留時間HRT=8h；設(shè)計停留總泥量Q=192.2 m3/d；則實際面積A=16 m2；水面超高0.3m；則實際高度為4.8m。（2）重力濃縮池為方便使污泥的后續(xù)處理機械脫水，減小機械脫水中污泥的混凝藥劑用量，需要對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。固體負荷M一般為1035kg/(m3·d)，取M=35 kg/(m3·d)；濃縮時間取T=24h；設(shè)計污泥量Q

35、9;=192.2m3/d；濃縮后污泥含水率95%；濃縮后污泥體積V1= (100-97.2)/(100-95) ×192.2=107.6m3/d。（3）貯泥池濃縮后的污泥進入貯泥池，以便集中進行壓濾。貯泥池的設(shè)計為圓形。設(shè)計參數(shù)：停留時間HRT=12h。（4）污泥脫水間污泥經(jīng)濃縮后，尚有95%的含水率，體積仍很大，為了綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理。擬采用帶式壓濾機使污泥脫水，它有如下特點：濾帶能夠回轉(zhuǎn)，脫水效率高；噪聲小，節(jié)省能源；附屬設(shè)備少，維修方便，但必需正確使用有機高分子混凝劑，形成大而強度高的絮凝污泥。設(shè)計泥量Q=107.6m3/d=4.5m3/h，含水率為95%。

36、（5）污水泵及污泥泵選型根據(jù)高程布置，對污水泵、污泥泵的選型如下其經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)如下表：表4.5 ISG125-100型污水泵的經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)型號流量m3/h揚程m效率轉(zhuǎn)速r/min電機功率kW重量kgISG125-10016012.582%290011180污泥泵的技術(shù)參數(shù)如下表：表4.6 2PNL型污泥泵的經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)型號流量m3/d揚程m電機功率kW2PNL58.817305 總體布置5.1 總平面布置處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置，對此，應(yīng)考慮：平面布置時，應(yīng)考慮的一般原則是：（1）布置

37、緊湊，以減少占地和連接管長度，但構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定的間距，一般選擇510m。（2）力求處理工藝流程布置簡短、順暢，避免連接各處理構(gòu)筑物的管線迂回反復(fù)，盡量減少管線長度，降低沿程水頭損失； （3）施工時，應(yīng)考慮土方量盡量平衡，減少外運土方量，并避開劣質(zhì)土壤地段；（4）考慮到安全問題，廠內(nèi)的高壓線盡量減少其長度，所以變配電間設(shè)置在廠區(qū)邊緣與泵房相近；（5）功能分區(qū)，將生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)分開，污水區(qū)與污泥區(qū)分開。（6）輔助建筑物的位置應(yīng)按方便、安全原則確定。如鼓風(fēng)機房應(yīng)靠近生物接觸氧化池，回流污泥泵房應(yīng)靠近二沉池。變電所應(yīng)靠近耗電量大的構(gòu)筑物附近。（7）較深的構(gòu)筑物由于地下部分較深，其周圍附近不宜設(shè)其

38、他構(gòu)筑物，距離最好10米以上。5.2 高程布置5.2.1 布置原則在高程布置上充分利用地形地勢，少用水泵，并力求挖填土方平衡，能夠考慮分期施工，運行上要求盡可能節(jié)約資金。（1）認真計算管道沿程損失、局部損失，各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)考慮某座構(gòu)筑物停止運行時，與其關(guān)聯(lián)運行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量；（2）考慮遠期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭；（3）避免處理構(gòu)筑物直接跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流；（4）在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失急提升泵站的揚程，以降低運行費用

39、。5.2.2 高程計算沿程阻力損失計算及標(biāo)高確定根據(jù)流量Q，確定管徑D，選擇設(shè)計滿度h/D，查水力算圖，確定流速 v，管底坡度i。流量Q=39L/s，取管徑D=300mm，設(shè)計滿度為0.55由水力計算圖可查出：v= 1.02m/s，i =0.0057。流量Q=9.75 L/s，取管徑D=200mm，設(shè)計滿度為0.50, 由水力計算圖可查出： v=0.62m/s，i =0.0043。管路水力損失計算：直管水頭損失Hr=L管件局部水頭損失：Hf=x·2/2g管道總阻力損失：h=HrHf局部損失：管道進口局部損失系數(shù)x1=0.5。 管道出口局部損失系數(shù)x2=1.0。圖5.1 阻力損失計算一

40、覽表管道及構(gòu)筑物名稱 QL/s 管渠設(shè)計參數(shù) D h /D i v Lmm m m m水頭損失沿程 局部 構(gòu)筑物 合計m m m m格柵19.50.280.28集水井至澄清池393000.555.71.0220.01140.07960.091澄清池390.50.5澄清池至UASB9.753002000.550.55.76.21.0212300.25440.20440.4588UASB9.750.50.5UASB至豎配水井9.752002500.50.56.25.01.024120.08480.13800.2228配水井19.50.50.5配水井至SBR19.52500.55.00.8300.1

41、50.08490.2349SBR9.750.50.5SBR至出水口393000.555.71.02300.17100.11940.29046 其它設(shè)計6.1 輔助設(shè)計6.1.1 雨排水雨水管渠采用暗管與明管相結(jié)合，盡量利用污水廠道路邊溝和自然地形使雨水進入地下排水管網(wǎng)系統(tǒng)，并盡量減小埋深并滿足最小覆土要求。6.1.2 廠區(qū)綠化廠區(qū)綠化以凈化和美化環(huán)境為主要目的，在綜合樓、車庫、傳達室等工作人員辦公和生活的地區(qū)以及在各處理構(gòu)筑物之間都設(shè)有一定寬度的綠化隔離帶。6.1.3 道路污水處理站區(qū)應(yīng)設(shè)有適合車輛通過的道路，各構(gòu)筑物及建筑物均靠近道路。污泥經(jīng)板框壓率機脫水后送至道路旁便于汽車外運。6.1.4

42、 機修廠內(nèi)設(shè)維修工，定期對運轉(zhuǎn)零件進行檢修。如果發(fā)現(xiàn)運行中的異常現(xiàn)象及時進行修理，以保證設(shè)備的正常運行。6.2 采暖通風(fēng)6.2.1 采暖設(shè)計采暖方面由該生物制藥廠提供，不單獨設(shè)立供暖設(shè)施。 6.2.2 通風(fēng)設(shè)計通風(fēng)設(shè)計包括化驗室、生產(chǎn)車間、鼓風(fēng)機房等，以排除余熱，余濕。鼓風(fēng)機房采用屋頂風(fēng)機。6.3 其它6.3.1 照明照明電源引自本廠低壓配電室。廠房照明采用高效節(jié)能新光源。辦公室、值班室采用熒光燈。此外，配電室還應(yīng)設(shè)有事故應(yīng)急照明。道路戶外采用路燈，所有室外燈均在照明箱上控制，室內(nèi)燈就地控制，樓道采用白熾燈。6.3.2 防雷接地 總變電室采用避雷線防雷直擊，變電室中變壓器中性點直接接地并設(shè)接地

43、體，接地裝置采用水平接地體為主。6.3.3 電纜敷設(shè)系統(tǒng)電纜采用直接敷設(shè)。在進建筑物后采用電纜穿鋼管敷設(shè)，在電纜經(jīng)過道路、筑墻及與其他專業(yè)管道交叉處都需穿鋼管保護7 環(huán)境影響及保護7.1 污染物及控制措施7.1.1 廢氣由于處理工藝為生化處理，不可避免產(chǎn)生臭氣，考慮經(jīng)濟條件及其他方面，采取了簡易行處理效果比較好的方法：每個構(gòu)筑物均設(shè)通氣管，設(shè)施通氣管與樓通氣管相通，直通樓頂，使異味向上散發(fā)。7.2 施工期污染防范措施7.2.1 揚塵揚塵主要來自施工期。由于不可避免要挖掘泥土，以至車輛過往，滿天塵土，使大氣中懸浮顆粒物含量驟增，施工揚塵使附近建筑物、居住區(qū)的環(huán)境帶來了污染。為了減少工程揚塵對周圍

44、環(huán)境的影響，建議施工中遇到連續(xù)的晴天又起風(fēng)的情況下，對其土表面灑一些水。工程承包者應(yīng)按照棄土處理要求，及時運走棄土。7.2.2 噪聲由于污水處理廠有電器設(shè)備的污水處理廠施工期間的噪聲主要來自施工機械和建筑材料運輸聲。污水處理廠運行期間的噪聲主要來自一些電氣設(shè)備的運行。為了減少施工對附近居民的影響，工程在距民舍250m的區(qū)域內(nèi)不許在晚上施工，而且應(yīng)在施工周圍加些隔板，用來阻隔噪聲。應(yīng)盡量采用低噪音的措施，運行期間，應(yīng)采用低噪音的運轉(zhuǎn)設(shè)備。以保證周圍居民的環(huán)境質(zhì)量。8 勞動安全與衛(wèi)生8.1 安全防護措施為了保證廠內(nèi)職工的安全和健康，本設(shè)計主要采用了以下幾項職業(yè)安全防護措施： 因本設(shè)計中處理構(gòu)筑物多

45、為非封閉水池，而且池深較深，故所有池體上的走道板兩側(cè)均設(shè)置欄桿，隔一定距離掛救生圈。并規(guī)定上池規(guī)則，如：無保護措施時，不可單人上池進行操作等。 為了防止污水在處理過程中產(chǎn)生的廢氣危害工人健康，各構(gòu)筑物內(nèi)應(yīng)保證通風(fēng)良好，設(shè)一定的通風(fēng)裝置，并且應(yīng)滿足工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 在轉(zhuǎn)動裝置上配置防護罩，危險設(shè)施應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)范處理。 考慮到污水處理廠在發(fā)生突然事故的時候全部停止運轉(zhuǎn)的可能性，需要設(shè)置超越管線。主要機械設(shè)備考慮備用，廠區(qū)供電采用雙電源，廠區(qū)需設(shè)置必要的消防、報警設(shè)施。 廠在運行前應(yīng)制定并建立嚴(yán)格的安全法規(guī)，以確保處理廠正常運行。8.2 防溺水與防高空墜落（1）污水處理廠職工常在污水池上工作，

46、由于污水池的深度及水量，需要防溺水及防高空墜落。（2）污水池應(yīng)建有防護欄，欄桿高度為1.2m。（3）污水池管理工不準(zhǔn)隨便越欄工作，越欄工作必須穿好救生衣并需要有人監(jiān)護。非工作人員不準(zhǔn)隨意靠近污水池。（4）污水池區(qū)域設(shè)置若干救生圈，以備不測之需。（5）池上走道不要太光滑，也不能高低不平。（6）鐵柵，池蓋，井蓋如有腐蝕損壞，需及時更換。（7）登高時應(yīng)記得帶安全帽，安全帶，設(shè)安全網(wǎng)，并須遵守登高作業(yè)的一系列規(guī)定。9消防按照建筑設(shè)計防火規(guī)范(GBJI16-1987)和建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范(GBJI40-1990)的要求設(shè)置消防設(shè)施和滅火器。（1）木工間，油庫等處嚴(yán)禁帶火種。（2）電器設(shè)備應(yīng)防止違章操

47、作，以防短路或超過負荷，造成火災(zāi)，若發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)先切斷電源，用不導(dǎo)電的滅火器滅火。（3）在建筑物內(nèi)每層應(yīng)放置幾臺滅火器，設(shè)消防栓。（4）定時為職工設(shè)課，教授職工消防知識。10 職工定員與附屬建筑物10.1 勞動定員污水處理廠人員包括生產(chǎn)人員、生產(chǎn)輔助人員及管理人員。生產(chǎn)人員指直接參加生產(chǎn)的人員，一般包括運轉(zhuǎn)工、機修工、電工和加藥工等；生產(chǎn)輔助人員指非直接參加生產(chǎn)的人員，如維修、化驗、司機、綠化、食堂工作人員等；管理人員指黨團工會、行政、技術(shù)、調(diào)度與財會人員等。初步定為30人，其中： 直接生產(chǎn)人員14人； 后勤人員3人； 輔助生產(chǎn)人員10人； 安全、技術(shù)、管理人員3人。11 建設(shè)投資11.1

48、土建投資估算(1) 土方估算整個工程土方約為6000m3，土方成本約為200元/m3，則本工程土方投資約為120萬元。(2) 混凝土、鋼筋費用估算混凝土總體積約為5000m3，以混凝土成分體積比例水泥：砂石：石灰1:4:1算，總費用約為100萬元，鋼筋約100噸，100×500050萬元。根據(jù)當(dāng)今市場價格，施工費估算為400萬元。11.2 設(shè)備及材料投資估算表11.1 設(shè)備及材料投資價格表設(shè)備名稱型號數(shù)量價格（萬元）格柵除污機HF-3002臺20污水提升泵100QW120-10-5.56臺50污泥提升泵80QW50-10-36臺55羅茨鼓風(fēng)機3L-1503臺45帶式壓濾機DY-100

49、02臺50自動控制系統(tǒng)/1套20加藥計量設(shè)備AHJ-I1套5加熱設(shè)備/10廠區(qū)照明設(shè)備/2其他/50總計/307投資額約為：180+100+50+400+307=1037萬元。其它費用（設(shè)計、管理、保險等）：1037×10%=103.7萬元?？偼顿Y額約為：1037+103.7=1141萬元。12 運行成本經(jīng)濟核算12.1 成本分析(1) 成本估算有關(guān)單價 電價 0.8元/(kW.h)； 工資福利平均每人每年 1.5萬元/（人·年）； 維修大修費率 大修提成率3.1%；維護綜合費率1.0%； 設(shè)備折舊費按每年10%算。(2) 運行成本估算 動力費 格刪除污機每天工作4h用電量

50、 4×1×1.5=6kW·h； 污水提升泵24h運轉(zhuǎn)，用電量 24×3×11=792kW·h； 鼓風(fēng)機24h運行，用電量24×2×43=2046 kW·h； 濃縮污泥提升泵每天運行12h，用電量12×3×10=360 kW·h；污泥脫水機每天運行12h，用電量12×2.2=26.4 kW·h；其他用電量與照明共計 150 kW·h；則合計每天用電量 3380.4 kW·h綜合電價 3380.4×0.8=2704.32元/d ；

51、每年電費98.7萬元；設(shè)備折舊費:307萬元×10%=30.7萬元；資福利費:定員30人，共計費用為30×1.8=54萬元/年；水費按每日用水30m3計，水費為30×365×0.8=0.88萬元/年；藥劑費用：污泥脫水需用純度為90%的固體聚丙烯酰胺13.6×1.9×365=0.95萬元/年；運費每天外運泥，自備汽車運輸，運價0.4元/(t·km)，費用為0.6萬元/年；維護費（修理）維修費率按3.1%計，則費用約為15萬元/年；則年運行成本為98.7+30.7+54+0.88+0.95+0.6+15=200.83萬元。管理

52、費為200.83×10%=20.083萬元。(5) 年運行成本 合計年運行費用為：200.83+20.083=220.92 萬元。則處理每立方米污水成本為：2209200/3400/365=1.82元/m3。致 謝畢業(yè)設(shè)計可以說是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)和實踐成果的考核和總結(jié)，是每一個大學(xué)畢業(yè)生必修的課程，它不僅讓我們學(xué)到了很多在課堂上沒有學(xué)到的知識，還讓我們從實踐中探索經(jīng)驗，增長了動手能力。在這幾個月里我通過自己的努力和思考以及單明軍老師的耐心指導(dǎo)和幫助，本著嚴(yán)謹(jǐn)求實、開拓創(chuàng)新的精神，完成了這次大學(xué)4年里最后的設(shè)計實踐。本次設(shè)計能順利的完成，首先離不開單明軍、王艷秋、呂艷麗、潘大偉老師的耐心指導(dǎo)，正是老師們的指導(dǎo)，使我學(xué)到了更多的知識，了解了更多水處理設(shè)計中應(yīng)該注意、應(yīng)該避免的問題，使我對專業(yè)知識的認識更加深入、更加透徹；也正是老師的幫助，才使我不斷的優(yōu)化設(shè)計工藝、簡化流程