制藥廠抗生素廢水處理工藝設(shè)計

制藥廠抗生素廢水處理工藝設(shè)計摘要本次畢業(yè)設(shè)計以制藥廠抗生素廢水為主要水源，設(shè)計抗生素廢水的主要處理工藝。該廢水生物化學(xué)需氧量高，而且有高濃度的BOD和COD，有機物，以及懸浮固體（SS）。在資料分析基礎(chǔ)上，比較了現(xiàn)在的多種抗生素廢水處理，最終確定以水解酸化+兩級生物處理（AB法）處理抗生素廢水。該設(shè)計工藝中包括了相關(guān)處理構(gòu)筑物設(shè)計計算，通過設(shè)計，使該廠廢水處理水達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：抗生素廢水、水解酸化、AB法、COD、BODPharmaceuticalantibioticwastewater

treatmentprocessdesignAbstractThegraduationdesignwithpharmaceuticalfactoryantibioticwastewaterasthemainsourceofantibioticwastewater,designthemaintreatmentprocess.Thewastewaterbiologicalchemicaloxygendemand(COD)high,andhavehighlevelsofBODandCOD,organicmatter,andsuspendedsolids(SS).Basedonthedataanalysis,comparesthevarietyofantibioticwastewatertreatmentnow,andfinallydeterminedthattwolevelsbyhydrolysisacidification+biologicaltreatment(ABmethod)dealwithantibioticwastewater.Thisdesignprocessincludescorrelationprocessingstructuresdesigncalculation,throughthedesign,makethefactorywastewatertreatmentwaterreachnationalemissionstandard.Keywords：pharmarysewage,sewagetreatment,difflunce-acidificatio,Adsorption-Biodegration、BOD、COD論文總頁數(shù)：32頁TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument"1概述 1\o"CurrentDocument"1.1課題研究背景 1\o"CurrentDocument"1.2原始資料 1\o"CurrentDocument"2抗生素廢水的處理工藝 2\o"CurrentDocument"2.1目前抗生素廢水處理存在的問題 2\o"CurrentDocument"2.2抗生素廢水處理方法的比較 2\o"CurrentDocument"2.3本設(shè)計處理工藝的確定 3\o"CurrentDocument"4抗生素廢水處理主要構(gòu)筑物的計算 3\o"CurrentDocument"4.1格柵 3設(shè)計參數(shù) 34.1.2設(shè)計計算 34.2集水井的設(shè)計計算 5\o"CurrentDocument"4.3平流式沉砂池 6設(shè)計參數(shù) 6設(shè)計計算 6\o"CurrentDocument"4.4水解酸化池 8設(shè)計參數(shù) 8設(shè)計計算 8\o"CurrentDocument"4.5曝氣池 8設(shè)計參數(shù) 84.5.2設(shè)計計算 9（1）抗生素廢水處理程度計算 9（3） 曝氣池曝氣系統(tǒng)計算 10（4） 剩余污泥計算 15\o"CurrentDocument"4.6沉淀池 20設(shè)計參數(shù) 20設(shè)計計算 204.7濃縮池 24設(shè)計參數(shù) 24設(shè)計計算 24\o"CurrentDocument"4.8機械脫水間 254.8.1預(yù)處理 254.8.2脫水設(shè)備 264.8.3脫水間的尺寸 265污水處理廠的高程計算 265.1處理廠污水處理流程的高程布置的主要任務(wù) 26\o"CurrentDocument"5.2設(shè)計的原則 27\o"CurrentDocument"5.3計算部分 27\o"CurrentDocument"6結(jié)論 29附件 錯誤!未定義書簽。參考文獻 錯誤!未定義書簽。致謝 錯誤!未定義書簽。聲明 錯誤!未定義書簽。前言水是生命之源，是地球上唯一不可替代的自然資源。我國人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4,水源不足、水體污染河水環(huán)境生態(tài)惡化已成為人類發(fā)脹的制約因素。保護水資源、防止水污染、改善水環(huán)境生態(tài)是我們義不容辭的責(zé)任。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，水污染問題日益嚴(yán)重，特別是生物化工行業(yè)污染問題尤為嚴(yán)重。淀粉工業(yè)、啤酒工業(yè)及抗生素工業(yè)等再生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的高濃度有機廢水，水體污染嚴(yán)重。本設(shè)計研究的鹽酸林可霉素（潔霉素）廢水屬于制藥廢水中的抗生素廢水?？股氐纳a(chǎn)原料主要為糧食產(chǎn)品，原料消耗大，只有少部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和供微生物生命活動，大部分仍留在廢水中。廢水的來源主要集中在結(jié)晶母液中。潔霉素的生產(chǎn)方法為生物發(fā)酵法，此外為提高藥效，還將發(fā)酵法制得的抗生素用化學(xué)、生物或生化法進行分子結(jié)構(gòu)改造而制成各種衍生物，即半合成抗生素，其生產(chǎn)過程的后加工工藝中還包括有機合成的單元操作，可能排出其他廢水。因此在廢水排放前要對其實行處理然后再達標(biāo)排放，從而減小對環(huán)境的污染。1概述1.1課題研究背景水是人類維系生命的基本物質(zhì)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市發(fā)展不可缺少的重要資源。切實防止水污染、保護水資源已成了當(dāng)今人類的迫切任務(wù)。在水的社會循環(huán)中，生活污水和工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放，是形成水污染的主要根源，但隨著人口的膨脹和經(jīng)濟的發(fā)展，水資源短缺的現(xiàn)象正在很多地區(qū)相繼出現(xiàn)，水污染及其所帶來的危害更加劇了水資源的緊張，并對人類的生命健康形成了威脅。水污染的治理就成為當(dāng)前迫切的任務(wù)。本設(shè)計中的廢水屬于制藥廢水中的抗生素（潔霉素）廢水?？股貜U水是高色度、成分復(fù)雜、含難降解生物且毒性物質(zhì)多的高濃度有機廢水[1-2].其COD、BOD值高且波動大而難處理[3-4].污染物主要是發(fā)酵殘余營養(yǎng)物，包括發(fā)酵代謝產(chǎn)物、殘余的消沫劑、凝聚劑、破乳劑和殘留的抗生素及其降解物，以及酸、堿有機溶劑和其他化工原料等，成分復(fù)雜，含量不定，可生化性差.1.2原始資料制藥廠概況和進出水水質(zhì)概況該制藥廠所在城市的主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，常年平均氣溫為 15?26°C，平均地面標(biāo)高為25m。該廠廢水的主要成分為鹽酸林可霉素原料藥的生產(chǎn)廢水，要求日處理量為4000噸/天，生產(chǎn)廢水要求日處理量為4000噸/天，生活污水為100噸/天。表1 制藥廠水質(zhì)狀況表項目BODCODcrSSpH進水生產(chǎn)廢4007?8生活污水2004002007?8出水<30<150<1506.5?8.5注：各項進水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)單位都為mg/L。2抗生素廢水的處理工藝2.1目前抗生素廢水處理存在的問題抗生素廢水是一類含難降解物質(zhì)和生物毒性物質(zhì)的高濃度有機廢水，國內(nèi).300多家企業(yè)生產(chǎn)占世界產(chǎn)量20%-30%的70多個品種的抗生素，廢水排放量大，水體污染嚴(yán)重。目前國內(nèi)外應(yīng)用的處理技術(shù)不多且不夠成熟，已建成的以好氧生物處理技術(shù)為主的工程，投資和處理成本高，廢水實際處理率很低。歐、美、日等國從40年代生產(chǎn)青霉素時就已經(jīng)開始處理其廢水，因受當(dāng)時處理技術(shù)的限制至70年代幾乎全部采用好氧處理技術(shù)，而從70年代開始他們將這類原料藥生產(chǎn)向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，其原因之一就是廢水處理問題，因此開發(fā)經(jīng)濟有效的抗生素廢水處理技術(shù)具有重要的意義。2.2抗生素廢水處理方法的比較目前大多的抗生素廢水處理多是采用常規(guī)的深井曝氣或厭氧發(fā)酵等生物處理工藝降解廢水中的有機物［5］，處理效果較差，難以穩(wěn)定達標(biāo)。國內(nèi)外對抗生素工業(yè)廢水的處理主要采用生物法（厭氧、缺氧及好氧），也有的采用化學(xué)絮凝+生物法工藝。一般而言，抗生素品種較單一，直接采用生物法工藝的較多［6,7,8］；而對多品種抗生素工業(yè)廢水的處理，因廢水成份十分復(fù)雜，抗生素形成的生物毒性相互疊加，單純依靠生物法處理，出水難達到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，所以，必須輔以化學(xué)絮凝先進行預(yù)處理，達到排除生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度的目的。馬壽權(quán)、韋巧玲［9］等采用絮凝+水解酸化+二段接觸氧化+再絮凝工藝處理鹽酸四環(huán)素、鹽酸林可霉素及克林霉素磷酸酯等抗生素廢水；鄧良偉［10］等研究了絮凝+厭氧+兩級好氧工藝處理青霉素、四環(huán)素、利福平和螺旋霉素等抗生素廢水。這些工藝處理效果較好，但運行費用很高，工藝流程很復(fù)雜。多品種抗生素生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模大，廢水日排放量上萬噸，昂貴的運行費用使企業(yè)難以承受，這是造成我國抗生素廢水大多未經(jīng)過深度處理就排放的重要原因之一。2.3本設(shè)計處理工藝的確定針對上述處理方法中存在的問題，本設(shè)計采用水解酸化+AB生物法工藝處理抗生素廢水，該工藝流程短，節(jié)能，為大型企業(yè)抗生素廢水的處理提供了新穎、實用且凈化效果良好的工藝路線。工藝流程：進 一"中沉葉nb段曝氣^二沉池，污泥回流 污泥回流外運——污泥濃—— 縮池-出水圖1水解酸化+AB工藝流程圖工藝特點：通過水解酸化池，污水中難以生化的有機物在常溫下經(jīng)過厭氧菌胞外酶的作用，將大分子有機物水解酸化變成小的分子，將大部分不溶性有機物降解為溶解性物質(zhì)，變成可生化的底物，為好氧處理創(chuàng)造條件。具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強的抗沖擊負(fù)荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運轉(zhuǎn)費用較低等。1） 對有機底物去除效率高；2） 系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有極強的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能；3） 有較好的脫氮除磷效果；4） 節(jié)能、運行費用低、耗電量低、可回收沼氣能源，經(jīng)試驗證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運行費用20%?25%.4抗生素廢水處理主要構(gòu)筑物的計算4.1格柵4.1.1設(shè)計參數(shù)柵條間隙d=10mm；柵前水深h=0.6m；過柵流速V=0.4m/s；安裝傾角0=60°；設(shè)計流量Q=0.052m3/s4.1.2設(shè)計計算1） 柵條間隙數(shù)n,個Qsinabhv式中：Qmax——最大設(shè)計流量，m3/sa——格柵傾角，（o）b——柵條間隙，mn——柵條間隙，個h——柵前水深，mv 過柵流速，m/s則：n=°?052八'羸旅.18.7（個）0.01x0.6x0.4取19個2） 柵槽寬度B設(shè)計采用920圓鋼為柵條，即S=0.015m則柵槽寬度 B=S（n-1）+bn=0.015x（19—1）+0.01x19=0.5m3） 通過格柵的水頭損失S、4v2??h=kp（―）3——sina1b2g式中：k一系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù)，取k=3。一系數(shù)，與斷面形狀有關(guān)，P=2.42（柵條斷面為銳邊矩形）S一柵條寬度，啞b一柵條凈間隙，啞v一過柵流速，m/sa一格柵傾角，度，a=60°1540.42氣=3x2.42x（仍）3298xsin60。=0.1m4） 進水渠道漸寬部分的長度L1設(shè)進水渠道內(nèi)流速為0.6m/s,則進水渠道寬B=Qmax=M54=0.22m1vh0.6x0.4

,B-BL= 11 2tga1式中：B—柵槽寬度，mm°，取a1m°，取a1=20。a1一進水渠展開角，0.5-0.22貝U：L= =0.33mL033柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L= =蜉=0.165m2 2 25） 柵槽總高度設(shè)柵前渠道超高七=0.3mH=h+h+h=0.6+0.1+0.3=1.0m6） 柵槽總長度2L=L+L+1.0+0.5+-^=0.33+0.165+1.0+0.5+-°^=2.5m1 2 tg60。 tg60。7）每日柵渣量W_QgWx86400=maX1000式中：Q—設(shè)計流量，m3/sW1—柵渣量（m3/103m3污水），取0.1?0.01,粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值，取W=0.1m3/103m30.052x0.1x8640011000米用機械清渣4.2集水井的設(shè)計計算W= =0.41m3/d>0.2m1000米用機械清渣4.2集水井的設(shè)計計算本設(shè)計采用北京市雜質(zhì)泵廠生產(chǎn)的150QWS—10無堵塞污水潛水泵2臺，無備用。水泵流量Q=145m3/h。集水井有效容積根據(jù)進水水量變化、水泵能力和水泵工作情況等因素確定，一般不得小于最大一臺水泵5min的出水量。因此，集水井容積VV=145m3/hx5min=12.11m3為安全起見，取V=18m3設(shè)集水井尺寸為3mX2mX3m4.3平流式沉砂池4.3.1設(shè)計參數(shù)污水在池內(nèi)的停留時間t=40s；設(shè)計有效水深h2=0.30m；設(shè)貯砂斗上口寬a=1.2m；貯砂斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為75；排砂間隔時間T=2d；沉砂池池底坡度為0.064.3.2設(shè)計計算1）長度L=vt式中：L—最大設(shè)計流量時的流速，取0.16m/s；t—最大設(shè)計流量時的流行時間，取40s。則：L=0.16x50=8m2） 水流斷面面積AQ0.052A=—= =0.325m2v0.163） 池總寬度BB=A=嘗=1.08mh2 0.34）每格池子寬度b0單組池子取2格，則每格池子寬度=0.54m取b=0.6m05）沉砂室所需容積設(shè)排砂時間的間隔T=2d，污水的沉砂量X=30m3/106m3（污水）“Q-X-Tx864000.052x30x2x86400…V= = =0.25m3Kx106 1.0x106取0.5m36） 每個沉砂斗容積V0設(shè)每一格池子有兩個沉砂斗，則V八…V= =0.125m30 2x27） 沉砂斗各部分尺寸設(shè)貯砂斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面傾角為75°,沉砂斗上口寬a=1.2m，則沉砂斗高：h'=-_—tan75。= ~—xtan75。=1.3mTOC\o"1-5"\h\z3 2 2沉砂斗容積：h、 ——V=才(f+f+*ff)0 3 1 2*121.3 =—(0.52+1.22+氣.0.5x1.2)=1.07m3取1.1m3沉砂室高度h3采用重力排砂，池底坡度i=0.06，坡向砂斗，則:一一' h=h+0.06/=h；+0.06x上m=1.5m沉砂池總高度H設(shè)超高—=0.3mH=h+h2+h3=0.3+0.3+1.5=2.1m平流式沉砂池計算草圖：圖2平流式沉砂池計算草圖

4.4水解酸化池4.4.1設(shè)計參數(shù)表面水力負(fù)荷q,取1.1m3/.2-h）；水力停留時間取4h；水解酸化池的上升流速v=0.5?1.8m/h4.4.2設(shè)計計算1）幾何尺寸計算Q表面積AaQx3600 0.052x3600…八。A= = =170m2q 1.1q—表面水力負(fù)荷，取1.1m3/Cm2?h）設(shè)計一組水解酸化池，按長寬比2：1設(shè)計，則每組水解酸化池池長為19m,寬為9.2m。Q有效水深h=qt=1.1x4=4.4m。有效容積VV=A-h=171x4.4=749m3Q水解池上升流速核算Q=VQ=V=h廠HRT?A—HRT= =1.1m/h（符合要求）42）反應(yīng)器的配水系統(tǒng)水解酸化池底部設(shè)計按多槽形式設(shè)計，有利于布水均勻與克服死區(qū)。采用穿孔管進水配水方式，出水孔口處需設(shè)置45。導(dǎo)流板。布水點數(shù)n=A=也=45個A0 3.7式中：A0一單孔布水負(fù)荷，取3.7m23）排泥設(shè)備采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排放，每日1?2次，由于反應(yīng)器底部可能會積累顆粒物，需在池底部設(shè)排泥管，距池底約100mm。4.5曝氣池4.5.1設(shè)計參數(shù)表2AB工藝設(shè)計參數(shù)項目數(shù)值A(chǔ)段B段0.5?3.8水力停留時間HRT/h2?51.24?64BOD5污泥負(fù)荷/kgBOD5/(kgMLSS?d)2000?0.15?0.3污泥濃度/mg/l30003000?4000污泥齡/d0.3?0.710?25污泥回流比/%20?5050?1004.5.2設(shè)計計算抗生素廢水處理程度計算表3抗生素廢水處理程度項目A段曝氣池B段曝氣池進水濃度/mg/L出水濃度/mg/L去除率/%進水濃度/mg/L出水濃度/mg/L去除率/%B0D1130509555093094C0D3429188645188615092SS2371663016612425曝氣池容積計算①曝氣池容積QS 0NX式中：V—曝氣池容積Q—最大設(shè)計流量S0—進水VBOD5濃度N—BOD污泥負(fù)荷，A段取5kgBOD5/kgMLSS?d,B段取0.15kgBOD5/kgMLSS?dX—污泥濃度，A段取4000mg/l,B段取5000mg/l則：A段曝氣池容積：V=竺=4493*1130=254m3NX5x4000B段曝氣池容積：V=4493x509=3048m30.15x5000Q水力停留時間V254T=-^-=1.35haQ4493V3048T=-B-=16.2hBQ4493（符合要求）。確定曝氣池各部分尺寸A段曝氣池：設(shè)一組曝氣池，其容積為254m3，有效水深h=3.5m則：254A池有效容積：S=——=72.6m23.5采用單廊道式推流式曝氣池，池寬B=3.5m，曝氣池長度L=S=726=18.8mB3.5校核：蘭=1^.=1.03（滿足蘭=1~2）h3.5 h-=史=5.6（滿足-=5?10）B3.6 B取超高為0.3m，則A段暴氣池總高度H=0.3+3.5=3.8mB段曝氣池：設(shè)曝氣池兩組，有效水深h=4.5m則：單池容積V=3048=1524m3，b21524單池有效容積S=——=435.4m2b（單）3.5采用單廊道式推流式曝氣池，廊道寬b=8.7m單組池長L=^bo）=竺己=50mB8.7校核：°=^^=1.93（滿足幺=1~2）h4.5 h-=重=5.7（滿足-=5~10）b8.7 b取超高為1.0m，貝B段曝氣池總高H=4.5+1.0=4.8m（3）曝氣池曝氣系統(tǒng)計算1）需氧量QA段曝氣池實際需氧量AORa=aQS（A）式中：aorA—A段曝氣池需氧量,kg/daA—A段需氧系數(shù)，B/kgB°D廠般為°.4?°.6,取"°.6

S(A)—A段曝氣池去除的BOD5，kgBOD5/m3Q—污水設(shè)計流量，m3/d則:AORA=0.6x4493m3/dx(1130-509)mg/L=1674kg/d@B段曝氣池實際需氧量AORB=aQS/)+bQN式中：AORb—B段曝氣池需氧量,kg/da—B段需氧系數(shù)，取a=1.23S(B)—B段曝氣池去除的BOD5,kgBOD5/m3b—去除1kgNH3-N需氧量，b=4.57,kgO2/kgNH3-NN一需要硝化的氮量，n=°Q一污水設(shè)計流量，m3/d貝貝AORb=1.23x4493m3/dx(509-30)mg/1+0=2647kg/dQ總需氧量AOR=AORa+AORb=1674+2647=4321kg/d標(biāo)準(zhǔn)需氧量A段B段均采用鼓風(fēng)曝氣，將是極需氧量AOR換成標(biāo)準(zhǔn)需氧量SORSOR= AOR?C⑶) 以(ppCST)-CL)x1.024(T-20)式中：a----由于污水中含有雜質(zhì)，對氧的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生影響。a<1；a污水中的a<1；a La清水中的KLaB----氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)，此值表曝氣過程中氧的總傳遞性。污水中的C，p\1；P= s-； 清水中的CsP----壓力修正系數(shù)。PP----壓力修正系數(shù)。P=所在地區(qū)的實際氣壓1.013x105Cl—曝氣池中溶解氧濃度，A段C =0.5mg/1B段C =2mg/1取值:a=0.82；B=0.95；C=2.0mg/l；P=0.8A、B均采用網(wǎng)狀型中微孔空氣擴散裝置，該裝置的特點：不易堵塞布?xì)饩鶆?，氧的利用率較高。表4水溫和溶解氧情況水溫T溶解度水溫T溶解度水溫T溶解度omg/Lomg/Lomg/L014.621011.33209.17114.231111.08218.99213.841210.83228.83313.481310.60238.63413.131410.37248.53512.801510.15258.38612.48169.95268.22712.17179.74278.07811.87189.54287.92911.59199.35297.77由表4可查得Cs林=8.38mg/L，R的=9.17mg/L空氣擴散口處絕對壓力：pb=1.013x105+9.8x103H=1.336x105P空氣離開曝氣池時氧的百分比O=t 79+21x(1-Ea)21x(1—EJxO=t 79+21x(1-Ea)79+21x(1-0.2)曝氣池中平均溶解氧濃度Csm(25)=C(25)(!^+O)=8.38x(1.336x105+旦54)Csm(25)=C(25)(!^42 2.066x105 42于是：A段曝氣池標(biāo)準(zhǔn)需氧量為:SOR(A)AORA)-CS(20) _SOR(A)a(ppCst)-七)x1.024(t一20)—0.82x(0.95x1x8.95—0.5)x1.024(25-20)二2077.7kgO2/d=87kgO2/hB段曝氣池標(biāo)準(zhǔn)需氧量：SOR(B)AORb)-Cs(20) _ SOR(B)a(ppCs^)一七)x1.024(t-20)—0.82x(0.95x1x8.95—0.5)x1.024(25-20)=4042.9kgO2/d=169kgO2/h總標(biāo)準(zhǔn)需氧量:SOR=SORA+SORB=2077.7+4042.9=6120.6kgO2/d曝氣池供氧量QA段供氣量：G = SORa x100= 87 x100=1450m3/hs(a) 0.3xEa0.3x20QB段供氣量：G = SORb x100= 169 x100=2816.7m3/hs(a)0.3xEb0.3x20Q總供氣量：Gs=Gs(少+Gs(勇=1450+2816.7=4267m3/hQ每m3污水的供氣量A池：1450/187.2=7.75m3空氣/m3污水B池：2817/187.2=15.06m3空氣/m3污水4）所需空氣壓力P（相對壓力）P=氣+h2+h3+h4+Ah式中：h+h一供風(fēng)管道沿程和局部阻力之和，取h+h=0.2m1 2 1 2h3一曝氣器淹沒水頭，取h3=4.3mh4一曝氣器阻力，取h4=0.4mAh—富于水頭，取Ah=0.5m于是：P=h1+h2+h3+h4+Ah=0.2+4.3+0.4+0.5=5.4m供風(fēng)管道計算根據(jù)曝氣池平面圖布置空氣管道。aA段曝氣池設(shè)有一根干管，4根配氣豎管。每根豎管的配氣量：2078/4=519.5m3/h；曝氣池的平面面積：20x3.6=72.6m2；每個空氣擴散器的服務(wù)面積按0.5m2計，則所需要空氣擴散器的總數(shù)： 72.6/0.5=144個；每個豎管上安裝的空氣擴散器的數(shù)目：144/4=36個；采用江蘇宜興天地環(huán)保機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的BG—II型微孔陶瓷曝氣。bB曝氣池設(shè)有1根干管，干管上設(shè)10根配氣豎管。每根豎管的配氣量：4043/10=40.43m3/h；曝氣池的平面面積：50x8.7=435m2,每個空氣擴散器的服務(wù)面積按2.0m2計；則所需要空氣擴散器的總數(shù)：435/2.0=217.5個，取240個。每個豎管上安裝的空氣擴散器的數(shù)目：240/10=24個；采用江蘇宜興天地環(huán)保機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的WZP中孔曝氣器。鼓風(fēng)機的選定空氣擴散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m，因此，鼓風(fēng)機所需要的壓力為：P=G.5+3.5)x9.8=49KPaP=(4.5+1.5)x9.8=58.8KPa鼓風(fēng)機的供氣量：G=1450m3/h=24.17m3/minAGb=2817m3/h=46.95m3/min根據(jù)所需要的壓力及空氣量決定采用：A段曝氣池鼓風(fēng)機采用型號RE-200的羅茨鼓風(fēng)機，口徑200mm，轉(zhuǎn)速730r/min，排氣壓力49.0Kpa，進口流量30.8m3/min所需軸功率29.8KW，所配電動機功率37KW。B段曝氣池鼓風(fēng)機采用型號△RMF-300的羅茨鼓風(fēng)機，口徑300mm，轉(zhuǎn)速750r/min，排氣壓力58.8Kpa，進口流量74.6m3/min所需軸功率101KW，所配電動機功率132KW。剩余污泥計算A段剩余污泥計算Q干重AX=0進水TSS-A段出水TSS)x-^+aQ(S-S)^-1-A 1000A0 /1000式中：AXA—A段剩余污泥量,kg/daA—A段污泥增長系數(shù)，一般為 0.3?0.5kg/kgBOD5，取aA=0.4kg/kgBOD5S0,S—進、出水bod5濃度Q—污水設(shè)計流量，m3/d則：AX=4493x(237-166)x^L+0.4x4493(1130-509)x^—a 1000 1000=319+1116=1435kg/dQ濕污泥量（ms/d）A段污泥含水率P=98%?98.7%，取P=98.6%A A則A段濕污泥量：=103m3/dQ= A=103m3/dS (1-PA)x103 (1-0.986)x103。污泥齡A段污泥齡0= =——-——=0.5dc aAxNA 0.4x5B段剩余污泥量計算Q干重AXB式中：AXA—B段剩余污泥量,kg/daB—B段污泥增長系數(shù)，一般為0.5?0.65kg/kgBOD5，取aB=0.52kg/kgBOD5S0,S—進、出水bod5濃度

Q—污水設(shè)計流量，m3/d則：AXB=0.52x4493x(509-30)x--0-=1119kg/dQ濕污泥量(ms/d)B段污泥含水率P=99.2%?99.6%R，取P=99.5%B B11192=筆11192=筆S(1-P)X103=224m3/d(1-0.995)x103B段污泥齡B段污泥齡9=12.8d。aBxNb 0.52x0.15回流污泥量Q.A段污泥回流量污泥回流比為R=50%污泥回流量：Qr(A=RQ=0.5x4493=2246m3/d=93.6m3/h選用山東雙輪集團有限公司生產(chǎn)的4/6LRB33A型泥漿泵一臺，水泵設(shè)計參數(shù)為：流量Q=93.6m3/h；揚程H=31.4m;轉(zhuǎn)速1470r/min；軸功率為13.9KW。Q.B段污泥回流量污泥回流比為R=80%污泥回流量：Qr(b)=RQ=0.8x4493=3595m3/d=149.8m3/h選用山東雙輪集團有限公司生產(chǎn)的4/6LRB33A型泥漿泵一臺，水泵設(shè)計參數(shù)為：流量Q=190m3/h；揚程H=25m;轉(zhuǎn)速1470r/min；軸功率為20KW。曝氣池進水設(shè)計1)A段曝氣池進出水系統(tǒng)設(shè)計Q進水設(shè)計進水與回流污泥進入集水槽混合，再由進水潛空進入曝氣池。進水管。進水管設(shè)計流量Q=0.052m3/s,管道流速v=1.5m/s'4x0.052'4x0.052\：3.14x1.5=0.209m取進水管徑DN200mm0.052校核管道流速v=Q取進水管徑DN200mm0.052校核管道流速v=Q兀7 3.14八仁—d2 x0.224 4=1.53m/s配水渠道配水渠道設(shè)計流量Q=(1+R)XQ/2=(1+0.5)X0.052=0.078ms/s渠道流速v=0.4m/s渠道過水?dāng)嗝婷娣eA=?==0.2m2v0.4取渠道斷面bXh=0.4mX0.5m渠道超高取0.5m，則渠道總高為0.5+0.5=1.0m進水孔進水孔過孔流量Q=0.039ms/s孔口流速v=1.0m/s孔口過水?dāng)嗝婷娣eA=—==0.078m2v1.0設(shè)進水潛孔兩個，孔口斷面bXh=0.4mX0.2mQ出水設(shè)計采用平頂堰出水Q=mb〈2gH1.5式中：b----堰寬；取3.6mm----流量系數(shù)；取0.32H----堰上水頭；黑13黑13k1.86b)]k1.86x3.6)=0.05mb.集水槽寬：B'=0.9<q集工=0.9x(15x0.078=4=0.32m；取0.40m其中：k---安全系數(shù)，取1.5

集水槽起點水深：h2=1.25B=1.25x0.40=0.5m集水槽終點水深：h1=0.75B，=0.75x0.40=0.3m圖3圖3平頂堰計算圖c.出水管出水管設(shè)計流量Q=0.078m3/s管道流速v=1.1m/s=0.21m管徑d=0.21m\兀v\3.14x1.1取出水管徑DN200mm(2)B段曝氣池進出水系統(tǒng)設(shè)計Q進水設(shè)計兩組曝氣池合建，進水與回流污泥進入集水槽混合，再由進水潛孔潛流進入曝氣池。a.進水管。進水管設(shè)計流量Q=0.052m3/s,管道流速v=0.8m/s5/的；4x0.052管徑d=、，——= =0.288m兀v \3.14x0.80.052取進水管徑DN300mm0.052=0.74m/s=0.74m/s兀力 3.14,—d2 x0.324 4配水渠道配水渠道設(shè)計流量Q=(1+R)XQ/2=(1+0.8)X0.052=0.0936m3/s渠道流速v=0.2m/s渠道過水?dāng)嗝婷娣eA=2='。田。=0.468m2v0.2取渠道斷面bXh=0.6mX0.6m渠道超高取1.0m，則渠道總高為1.0+0.6=1.6m進水孔進水孔過孔流量Q=0.0936m3/s孔口流速v=0.5m/s孔口過水?dāng)嗝婷娣eA='=°，°936_0.1872m2v0.5設(shè)每組曝氣池有進水潛孔三個，則孔口斷面bXh=0.4mX0.4m。出水設(shè)計a.采用平頂堰出水Q=mb\.2gH1-5式中：b----堰寬；17.6mm----流量系數(shù)；取0.32H----堰上水頭；=0.02mf0.0936=0.02m"1.86x17.6)b.集水槽寬：B'=0血集工=0.9x(15x0.0936=4=0.63m；取0.60m其中：k---安全系數(shù)，取1.5集水槽起點水深：h2=1.25B'=1.25x0.60=0.75m集水槽終點水深：七=0.75B'=0.75x0.60=0.45mc.出水管出水管設(shè)計流量Q=0.0936m3/s管道流速v=1.3m/s5/電；4x0.0936管徑d 0.302m兀v"3.14x1.3取出水管徑DN300mm4.6沉淀池4.6.1設(shè)計參數(shù)①池子的直徑與有效水深之比不小于3；Q池子的直徑不大于8；。中心管流速不大于30.0mm/s,反射板距泥面至少0.3m；。喇叭口直徑及高為中心管直徑的1.35倍；Q反射板的直徑為喇叭口直徑的1.3倍；反射板表面與水平面的傾角為17度;。中心管下端至反射板表面之間的縫隙度在0.25?0.5m范圍內(nèi)時，縫隙中的污水的流速不大于20mm/s；Q池子的直徑小于7m,澄清污水沿周邊流出，排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m；Q浮渣擋板距集水槽 0.25~0.5m，高出水面0.1~0.15m，淹沒深度0.3~0.4m；。水在沉淀區(qū)上升流速v=0.00055m/s，間隙流速vj10mm/s；Q超高取h]=0.3m；4.6.2設(shè)計計算A段沉淀池：表面負(fù)荷q1=2m3/(m2-h);沉淀時間T1=2hB段沉淀池：表面負(fù)荷q2=1.0m3/(m2-h);沉淀時間T2=4h沉淀池表面面積中沉池：十旦=*=93.6m2qQ187.2二沉池：A^―= =187.2m22 q2 1.0(2)中心管面積與直徑中沉池采用兩個池子，二沉池采用四個池子。fQI=——max1V0 d、丑0 \兀式中：f1—中心管截面積，m2；

d—中心管直徑，m；中心管內(nèi)的流速，m/s；中沉池取0.03m/s,二沉池取0.0015m/s于是:fii0.052m3/s … =0.86m2；v01 2x0.03m于是:fii0.052m3/s … =0.86m2；v01 2x0.03m/s，礦-V3.14：4x0.86eu. =1.05m3.14取1100mm0.052m3/s =0.86m2v 4x0.015m/s'4x0.86 1心= =1.05m：4f=.,——12\3.14 3.14取1100mm(3)中心管喇叭口到反射板之間的間隙寬度設(shè)污水由中心管喇叭口與反射板之間的間隙流出的速度v1=0.02m/s喇叭口直徑:=1.35d0=1.35x1.05=1.42m取1400mm0.052=0.29mn兀v1d1 2x3.14x0.02x1.4(4)反射板的直徑：1.30d]=1.30x1.40=1.82m取1800mm(5)沉淀池總面積和直徑f_Qf max2VA=f1+f2D=\：'丑V兀式中：f2—沉淀區(qū)面積，m2A—沉淀池面積，m2D—沉淀池直徑，m于是：中沉池：表面負(fù)荷q=2m3/(m2-h),v=2m/h=0.00056m/sf=Q=—0052—=46.43m221 2v2x0.00056A=f+f2=庭6+46淚=47.29m2D=，:：4x47.29 =6.76m;取6.8D=，:■'3.146.8=1.8<3(符合要求)h2 3.6二沉池:表面負(fù)荷q=1.0m3/(m2-h),v=1m/h=0.00028m/s二沉池:0.052=46.43m24v 4x0.00028A=f+f2=庭6+46淚=47頃2D=:：4x47.29 =6.76m;取6.8mD=:■'3.14D676=1.8<3(符合要求)3.6沉淀池有效沉淀高度h2=3600vt于是：中沉池：h21=3600vT=3600x0.00056x2=4.03m，取4.0m二沉池：h22=3600vT=3600x0.00028x4=4.03m，取4.0m徑深比為：D=竺=1.7<3(符合要求)h4.0圓錐部分的容積設(shè)錐體下底直徑為0.4m，污泥斗的傾角為55h5V1D-dh5V1-2-tga= 2 tg55=4.47m3.14h5R2+R?r+r2)=3」4x4.47(3.42+3.4乂0.2+0.22)=58.7m33沉淀池總高度設(shè)沉淀池的超高h(yuǎn)1=0.3m,緩沖層h4=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4.0+0.3+0.3+4.5=9.4m因此，中沉池和最終沉淀池均采用直徑6.8m的圓形豎流式沉淀池。采用靜壓排泥法靜水壓力h=1m，排泥管管徑用200mm，管下端距池底0.1m，管上端超出水面0.5m，浮渣擋板距集水槽0.3m，高出水面0.1m，淹沒水深0.3m出水方式設(shè)計采用周邊集水槽，單側(cè)集水池設(shè)有一個出水口。a集水槽寬：集水槽寬：B'=0.9<q集工=0.9xG.5x0.26=4=0.26m；取0.30m其中：k---安全系數(shù)，取1.5集水槽起點水深：h1=0.75B=0.75x0.30=0.225m集水槽終點水深：h2=1.25B'=1.25x0.40=0.375m槽深取0.3mb出水溢流堰采用90的三角堰。堰上水頭(即三角口底部至上液面的高度)h=0.02mH0單個三角堰的流量：q=1.4h52=1.4x0.0252=0.00008m3/s三角堰的個數(shù)：n=Q=0°52=650個q0.00008單個中沉池所需的三角堰個數(shù)n=竺=325個，取160個2單個二沉池所需的三角堰個數(shù)n=竺=163個，取160個4三角堰的尺寸如圖所示H=2h=0.04m，B=4h=0.08m三角堰的總長度：中沉池：L=nB=160x0.08=12.8mL=兀D-2B)=3.14x(6.8-2x0.4)=18.84m二沉池：L=nB=160x0.08=12.8m

L=兀D-2BJ=3.14x（6.8-2x0.4）=18.84m6）三角堰的堰寬：中沉池：18.84-18.84-12.8160總0.04m>0二沉池:b=L-Lb=L-L-

n18.84-12.8

1^0總0.04m>0圖4三角堰草圖4.7濃縮池4.7.1設(shè)計參數(shù)污泥含水率濃縮前P1=99%，濃縮后P2=97%；污泥固體通量M=30kg/（m2?d）；濃縮時間T=16h；排泥間隔時間t=8h；超高h(yuǎn)1=0.3m；污泥斗的傾角60；濃縮污泥容重取1000kg/m3。4.7.2設(shè)計計算本設(shè)計采用間歇式重力濃縮池（1）污泥量及污泥濃度濃縮池的污泥主要來源于中沉池，最終沉淀池。Q=Q+Q=103+224=327m3/d327污泥混合后的濃度〉二QC+Q2C2二103'4+224x5=4.7g/L327Q+Q1 2（2）濃縮池的面積Q-C327x4.7A= = =50.23m2M30（4）濃縮池的直徑:

設(shè)計兩座濃縮池，則單個池子的直徑為:總5.0m（5）濃縮池工作部分高度:取污泥濃縮時間T=16h,QT~24AQT~24A327x1624x51.23（6）污泥斗部分高度設(shè)濃縮池下底直徑為。廣0.6mh=—~h=—~xtana3 2迎嚴(yán)xtan60°=3.7m污泥斗體積h 3.8V'=鼻(D2+氣D2+D2)=-3-x(52+5x0.6+0.62)=19.46m（8） 濃縮池總高度取超高h(yuǎn)1=0.3m則山 H=h1+h2+h3=0.3+4.3+3.7=8.3m（9） 濃縮后污泥體積由于污泥混合后的濃度為4.7g/L，可以近似地認(rèn)為濃縮池進泥后的含水率P1=99.5%，濃縮后的污泥含水率P2=96%濃縮后污泥體積:=40.9m31-0.96Q(1-P=40.9m31-0.96（10）濃縮后污泥所占的高度40.9-40.9-19.4651.23+0.693=1.1m4.8機械脫水間4.8.1預(yù)處理在污泥進入脫水機械前，需經(jīng)過預(yù)處理。目的是為了改善污泥脫水性能，提高機械脫水效果與機械脫水設(shè)備的生產(chǎn)能力。加入聚合銑混凝劑用量為污泥干重的0.2%?0.5%。（1） 確定污泥的體積：V=41m3/d；（2） 確定污泥的濃度：污泥含水率為96%貝貝(1000-x)/1000x100%=96%得：x=40Kg/m3確定污泥的干重：G=V%=41x40=1640Kg/d貝貝W=G/1000=1.64m3/d；投藥量：W0=41x20=820g/d=0.82Kg/d4.8.2脫水設(shè)備(1)選用帶式壓濾機一臺無備用型號DY—1000,濾帶有效寬度1000mm，運行速度0.8?9m/min,重力過濾面積3.1m2,壓榨過濾面積4.6m2,電機功率3KW,外形尺寸5750X1556X2683(mm)4.8.3脫水間的尺寸L=5750+2x2000=9750mm 取10.0mB=1556