某医药中间体生产废水治理工艺设计设计说明书——毕业设计

西南交通大学本科毕业论文某医药中间体生产废水治理工艺设计年级2009级学号20094632姓名陈盈盈专业环境工程指导老师吕有良2013年6月院系专业年级姓名题目指导教师评语指导教师签章评阅人评语评阅人签章成绩答辩委员会主任签章年月日毕业设计（论文）任务书班级09级环境工程2班学生姓名陈盈盈学号20094632发题日期2012年12月3日完成日期2013年6月10日题目某医药中间体生产废水治理工艺设计1、本论文的目的、意义在查阅资料的基础上，使学生能够对制药废水的产生来源、水质特点、对环境的危害以及治理现状有一个全面的了解；在理论学习与参观相关工程实践的基础上，了解污水处理站的运行管理、存在问题及控制措施；并进而完成制药废水处理的工艺设计。通过本设计，使学生具有理论联系实际的能力，掌握工程制图的相关规范和污水治理工程的设计能力，为以后的工作和学习奠定相应的专业基础。2、学生应完成的任务设计说明书（1）综述污水来源、水质特点以及处理方法综述；（2）设计任务和思路进出水水质指标，处理工艺确定；（3）设计计算书；（4）经济技术分析；图纸（1）工艺流程图；（2）平面布置图；（3）各构筑物单体图；外文文献翻译3、论文各部分内容及时间分配（共12周）第一部分实习1周第二部分资料查阅及初步设计计算3周第三部分初步设计2周第四部分工艺图绘制3周第五部分总图绘制2周评阅及答辩周备注指导教师年月日审批人年月日摘要制药废水是危害较大的一类废水，尤其是化学合成类制药废水，其中多含难以降解的具有生物毒性的物质，可生化性较低，属于较难处理的废水。本工艺设计针对处理量为200M3/D的某医药中间体生产废水，通过仔细查阅相关资料，实地调查，详细了解该废水的来源、水质和水量特征，以及对比国内外处理制药废水采用的相关技术和工艺，采用FENTONUASB曝气工艺处理该制药废水，将预处理技术、厌氧技术和好氧工艺有机地结合在一起。由于废水中的有毒物质会抑制生化反应的进行，所以需先进行预处理对废水中的有毒物质进行去除。FENTON法是目前国内外比较常用的难降解废水的处理方法，将FENTON与光催化结合，能够有效去除废水中的难降解有毒物质，大大提高废水可生化性。而UASB工艺作为应用广泛、技术成熟的厌氧工艺，能够承受较大的有机负荷，大量去除废水中的有机物。在预处理和厌氧处理之后，再通过曝气池这一好氧工艺进一步降低废水COD和BOD，最终使废水达到国家排放标准。经过上述工艺的处理，拟使废水CODCR降至100MG/L以下，BOD5降至20MG/L以下，SS降至70MG/L以下，达到污水综合排放标准（GB89781996）二级标准，最终达标排放。关键词制药废水FENTONUASBABSTRACTPHARMACEUTICALWASTEWATERISAKINDOFHARMFULWASTEWATER,ESPECIALLYCHEMICALSYNTHETICPHARMACEUTICALWASTEWATERMUCHOFTHEMCONTAINTOXICSUBSTANCESWHICHAREDIFFICULTTODEGRADEWITHLOWBIODEGRADABILITY,THEYAREQUITEDIFFICULTTODEALWITHTHEPROCESSCRAFTSDESIGNAIMSATAPHARMACEUTICALINTERMEDIATEPRODUCTIONWASTEWATERWITH200M3/DHANDLINGCAPACITYFINDINGOUTTHEORIGINOFTHEWASTEWATER,WATERQUALITYANDQUANTITYCHARACTERISTICSINDETAILAFTERSEARCHINGTHERELEVANTINFORMATIONCAREFULLYANDINVESTIGATING,ANDCOMPARINGTHERELEVANTTECHNOLOGYANDPROCESSINDEALINGWITHPHARMACEUTICALWASTEWATERHOMEANDABROAD,USINGFENTONUASBAERATIONPROCESSTODEALWITHTHEPHARMACEUTICALWASTEWATERTHEN,COMBINETHEPRETREATMENTTECHNOLOGY,ANAEROBICTECHNOLOGYANDAEROBICPROCESSORGANICALLYTOGETHERSINCETHETOXICSUBSTANCESINWASTEWATERWILLINHIBITTHEBIOCHEMICALREACTION,FIRSTITMUSTMAKETHEWASTEWATERPRETREATEDTOREMOVETHETOXICSUBSTANCESATPRESENTFENTONPROCESSISCOMMONLYUSEDINDEALINGWITHREFRACTORYWASTEWATERHOMEANDABROAD,ANDUSINGPHOTOFETONPROCESSCANEFFECTIVELYREMOVEBIODEGRADABLETOXICSUBSTANCESFROMWASTEWATER,IMPROVETHEBIODEGRADABILITYOFWASTEWATERGREATLYTHEUASB,ASAWIDELYUSEDANDTECHNOLOGICALLYMATUREANAEROBICPROCESS,ISABLETOBEARTHELARGEORGANICLOADANDREMOVEALOTOFORGANICSFROMWASTEWATERAFTERPRETREATMENTANDANAEROBICTREATMENT,USINGTHEAEROBICPROCESSAERATIONTANKTOREDUCECODANDBODINWASTEWATERFURTHER,ULTIMATELYMAKINGTHEWASTEWATERMEETTHENATIONALWASTEWATERDISCHARGESTANDARDSAFTERTHEPROCESSESABOVE,INTENDINGTODECREASEWASTEWATERCODCRTO100MG/LORLESS,BOD5TO20MG/LORLESS,SSTO70MG/LORLESS,ANDMEETINGTHEDISCHARGESTANDARDSGB89781996SECONDCRITERIA,FINALLYDISCHARGESKEYWORDSPHARMACEUTICALWASTEWATERFENTONUASB目录第1章绪论111制药废水的来源及特征1111制药废水主要来源1112制药废水的特点212某医药中间体废水来源及其特征2121医药中间体的生产工艺2122废水来源及特征513处理工艺综述6131物化法6132化学法8133生物法914制药废水处理案例15141发酵制药废水处理工程实例15142合成制药废水处理工程实例16143植物提取制药废水处理工程实例17144难降解制药废水处理改造工程18第2章设计任务与拟采用工艺2021废水处理原则2022水质水量分析20221设计水量20222水质分析及排放标准2023拟采用工艺21231SS的处理21232有毒难降解物质的处理21233有机物的处理22234工艺流程23第3章设计计算说明书2431废水基本情况2432格栅2433调节池2634气浮池2735FENTON氧化池2936斜管沉淀池3137UASB3438曝气池3639竖流沉淀池38310污泥池39第4章技术经济分析4041工程造价估算40411编制范围40412编制依据40413费用计算4042运行管理机制与运行费用42421人员编制42422运行说明42423运行费用4343主要技术经济指标及效益分析44431单位处理造价及单位处理费用44432经济效益44结论47致谢48参考文献49第1章绪论11制药废水的来源及特征111制药废水主要来源药品按其特点可分为抗生素、有机药物、无机药物和中草药。制药工业按生产工艺过程可分为生物制药、化学制药。生物制药是指通过微生物的生命活动，将粮食等有机原料进行发酵、过滤，将药品提炼而成的工艺过程。化学制药是采用化学方法使有机物质或无机物质发生化学反应生成其他物质的合成制药方法1。此外，还有一类采用物理或化学的方法从动植物中提取或直接形成药物的制药生产方式，即天然产物药物。制药工业废水通常属于较难处理的高浓度有机污水。因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大。制药工业废水通常具有组成复杂、有机污染物种类多、浓度高，COD值和BOD值高且波动性大，废水的BOD/COD值差异较大，NH3N浓度高，色度深，毒性大，SS浓度高等特点2。制药废水主要包括主生产过程排水此类排水是最重要的一类废水，包括废滤液、废母液、其他母液、溶剂回收残液等。浓度高、酸碱性和温度变化大、药物残留是此类废水最显著的特点，虽然水量未必很大，但是其中污染物含量高，对全部废水中的COD贡献比例大，处理难度大。辅助过程排水包括工艺冷却水、循环冷却系统排污、去离子水制备过程排水、蒸馏（加热）设备冷凝水等。污染物浓度低，但是水量大，并且季节性强，企业间差异大，此类废水也是近年来企业节水的目标。冲洗水包括容器设备冲洗水、过滤设备冲洗水、树脂柱冲洗水、地面冲洗水等，其中过滤设备冲洗水污染物浓度也很高，主要是悬浮物，如果控制不当，也会成为重要污染源；树脂柱冲洗水水量较大，初期冲洗水污染物浓度较高，并且酸碱性变化大，也是一类重要废水。生活污水与企业的人数、生活习惯、管理状态相关，但不是主要废水。112制药废水的特点制药废水的主要特点浓度高，废水中残余的反应物、生成物、溶剂、催化剂等浓度高，COD浓度值可高达几十毫克每升；高浓度废水间歇排放，酸碱性和温度变化大，冲击负荷较高，需要较大的收集和调节装置；废水中SS浓度高（05MG/L25G/L）；硫酸盐浓度高；水质成分复杂；废水中含有微生物难以降解，甚至对微生物有抑制作用的物质；发酵生物废水一般色度较高。12某医药中间体废水来源及其特征121医药中间体的生产工艺某医药中间体厂主要生产地奥司明和麦角甾醇两种药品，另外还有少量青蒿素、白藜芦醇和皂素的生产。其中地奥司明与麦角甾醇属于化学合成制药，而其他几种属于植物提取制药。（1）地奥司明生产工艺将吡啶和橙皮苷加入釜中搅拌至完全溶解，加入碘至溶液中，升温至115回流5H；然后在006MPA下减压回收吡啶，得到稠状液体加入甲醇搅拌沉淀，冷却至室温、静置1H后过滤，滤液进行常压蒸馏回收吡啶和甲醇，滤饼用甲醇洗至洗涤液澄清后再过滤，滤饼送入溶解釜、加入11的氢氧化钠溶液，升温至5055再加入甲醇搅拌30MIN后过滤，滤液降至室温后加入醋酸调节PH值60，静置结晶后过滤，滤液回收甲醇，滤饼经水洗、干燥、粉碎后包装成产品。地奥司明生产工艺流程图见图11。橙皮苷吡啶碘反应原应物回收吡啶稠状流体甲醇过滤滤饼滤液洗涤洗涤液回收甲醇、吡啶、碘废液洗好的滤饼溶解甲醇、氢氧化钠过滤结晶冰醋酸滤液离心甲醇回收滤液废水洗涤洗涤废水图11地奥司明废水产生工艺流程图（2）麦角甾醇生产工艺外购的菌丝体（青霉素废渣）使用甲醇、二氯甲烷循环提取，然后过滤得到母液和滤渣。滤渣回收溶剂后对渣进行高温灭菌，然后制粒、干燥后进行包装，为副产品饲料组蛋白。浓缩母液得到提取浸膏，浸膏中加入甲醇、氢氧化钠溶液进行皂化；皂化后再次进行萃取，并浓缩回收溶剂，得到结晶；离心分离后得到粗品麦角甾醇，使用乙醇和活性炭对得到的麦角甾醇粗品进行溶解脱色。然后通过分离、结晶、离心分离、真空干燥、粉碎包装得到产品麦角甾醇。麦角甾醇生产工艺流程图见附图12。（青霉素废渣菌丝体渣300KG）NAOH（22KG）水（120L）甲醇（180）皂化4H6溶液6溶剂油1800L（石油醚）萃取水清洗3次（一次1200L）废液3600L浓缩产品萃取后液浓缩回收甲醇、石油醚废液500L图12麦角甾醇废水产生工艺流程图122废水来源及特征该厂主要产品为地奥司明和麦角甾醇，并生产少量青蒿素、皂素和白藜芦醇。地奥司明每天产生的废水主要有浓废水30吨、滤液废水30吨以及洗涤废水30吨（地奥司明废水产生过程见附图3）。麦角甾醇的生产周期为4小时，每天生产六个周期。一个生产周期中，产生清洗废水3600L，浓废水500L（麦角甾醇废水产生过程见附图4）。其中浓废水中渣量很大，呈膏体壮，可直接进入垃圾填埋厂进行处理，所以不在本设计处理范围内。皂素、白藜芦醇等产品的废水量约20吨/天。厂区的地面清洁用水和职工生活污水大约20吨/天。本项目中的废水主要分为三类，一是化学制药废水，二是植物提取废水，三是地面清洗及生活污水，三类废水的水质各不相同。（1）化学制药废水表11化学制药废水水质指标水质指标废水名称水质参数CODMG/LNH3N（MG/L）TP（MG/L）盐度PH水量（T/D）地奥司明浓废水870089204058530地奥司明滤液废水1760423701043630地奥司明洗涤废水1973541353530麦角甾醇洗涤废水1040521760719532216从上表可以看出，地奥司明废水属于高COD、高磷的偏酸性废水；而麦角甾醇废水具有非常高的COD、氨氮以及高盐度，PH值同样偏酸性。两种废水均呈现出高色度、高SS的特性。除常规水质监测指标以外，废水中还含有毒物质。地奥司明浓废水中含有大量的吡啶（1900MG/L），麦角甾醇的生产原料是青霉素渣（菌丝体），这造成废水具有非常强的生物毒性，不利于生物处理。（2）植物提取制药废水。本项目中植物提取制药废水的日产生量为20吨，水质指标如下CODCR2600032000MG/L；BOD5800011000MG/L；PH5055；SS40006000MG/L。根据生产工艺分析，废水中不存在其他毒害因素。（3）地面清洗及生活污水。本项目中地面清洗和生活污水的日产生量为20吨，水质指标如下CODCR300500MG/L；BOD5150250MG/L。水质特征与生活污水特征基本相同。厂区每天产生的废水主要包括地奥司明生产废水90吨，麦角甾醇生产废水20吨，其他植物提取废水20吨，地面清洗及生活废水20吨，共计150吨每天。由于化学制药废水的产生量在所有废水中所占比例较大，故不再将其与其他废水分开处理。三种废水混合后的综合废水指标如下COD2000030000MG/LBOD40007000MG/LPH55SS3000MG/L该废水具有以下特点废水的COD负荷高，COD排放量达3T/D；废水多为生化难降解的废水，混合后的可生化比（BOD5/COD）80的去除率。并且，在本专业同学以前的SRTP项目中，FENTON试剂法在处理COD高达几万的废水时也取得较好效果。而紫外线能够帮助催化过氧化氢，使处理效果更佳。故选用FENTON试剂/UV法作为本设计中难降解物质的去除方法12。233有机物的处理经过气浮和FENTON试剂法的处理，可以去除废水中一部分有机物，但是由于进水COD非常高，所以经过这两步处理的废水中有机物含量仍然很高。目前针对高浓度有机废水，常用厌氧生物法进行处理，而厌氧生物处理中，UASB作为目前应用最为广泛的厌氧处理技术，在技术成熟性和处理效果上都有明显优势13UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040GVSS/1；有机负荷高，水力停留时间长，采用中温发酵时，容积负荷一般为10KGCOD/M3D左右；无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。厌氧生物处理虽然能够大幅度地降低废水中有机物浓度，但是要达到较好的出水水质，还是要靠好氧生物处理进行后续处理。应用于制药废水处理的好氧生物处理工艺主要有传统活性污泥法、SBR法、生物接触氧化法等11。表22各好氧工艺优缺点比较表好氧工艺优点缺点传统活性污泥法处理工艺简单，方法成熟灵活性强，处理效果好污泥处理和处置费用高。SBR法运行效果稳定，耐冲击负荷，机械设备少，运行费用低，操作简单，自动化程度高自动化控制要求高，滗水器要求高生物接触氧化法处理效率高；没有污泥膨胀和污泥回流，管理简便；耐冲击，适应性需要较高的BOD负荷，但负荷过高会使生物膜过厚，易于堵塞；构造较强；节能；污泥少复杂与生物接触氧化池相比，传统活性污泥法的维护管理较为简便，并且处理效果较为稳定，而生物接触氧化池的生物膜厚度会随着BOD负荷的改变而改变，BOD负荷较小时生物膜厚度较小，容易出现处理效果不佳；而BOD负荷大时，容易导致生物膜过厚而造成堵塞14。由于本设计中的水量很小，计算出的SBR池子体积不符合实际生产中的需求，所以采用传统活性污泥法进行好氧生物处理。234工艺流程根据工艺选择，本设计拟采用工艺为气浮FENTON/UVUASB曝气池。废水经细格栅去拦截颗粒较大的悬浮物后，流进调节池，均衡水量和水质之后，用水泵将其提升至气浮池。气浮处理去除污水大部分悬浮固体，使SS大大降低，并减轻后续处理的有机负荷。气浮池出水进入FENTON/UV池进行氧化，分解废水中的难降解有毒物质，提高废水可生化性。FENTON氧化池的出水进入UASB反应器中进行厌氧消化，去除大量的COD及BOD，过程中产生的沼气被收集15。UASB的出水流入曝气池中进行好氧处理，进一步去除COD和BOD。曝气池的出水进入二沉池，经二沉池处理后排入污水管网，进入当地污水处理厂进行再次处理；二沉池产生的污泥一部分回流到曝气池，剩余的与气浮池等的污泥一起进入污泥脱水间，用板框压滤机进行脱水处理后送入当地砖厂作为原料使用。第3章设计计算说明书31废水基本情况某医药中间体生产厂废水各相关参数如下表31所示表31某医药中间体废水各相关参数表项目PHSSBOD5CODNH3NTP进水55300040007000200003000025352030排放标准6970201001505设计水量200T/D833M3/H每天工艺的运行时间为16小时，则每小时处理水量为125M3/H。32格栅（1）参数选取一般城市污水格栅设计依据表32格栅设计参数表重要参数的取值依据取值安装倾角一般取607060栅前水深一般取0305MH03M栅条间距宽粗40MM中1525MM细410MMB5MM水流过栅流速一般取0610M/SV06M/S格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3K3栅前渠道超高一般采用03MH203M栅渣量M3/103M3污水取01001W01进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20K15F栅条断面形状阻力系数计算公式形状系数栅条尺寸（MM）迎水背水面均为锐边矩形S/B4/3242长50，宽S10根据上表所示计算依据，代入本设计参数得到格栅的栅条数为取栅前水深H03M，过栅流速V06M/S，格栅倾角60，栅条间隙宽度为5MM，则栅条数（31）423065360SIN8SINMAXBHVQ采用城市污水格栅设计依据计算出的栅条数只有不足3根，不符合实际生产中的要求，并且城市污水的水量一般较大，与本设计中的实际情况相差甚远，所以，本设计中的格栅可适当做出调整。调整结果如下栅前渠道宽05M，有效水深为01M，渠道长10M。因为管道最小覆土厚度为07M，而污水管道最小管径为300MM，所以进水管标高最高为085M，因此栅前渠道高取12M。则栅前流速为，假设过栅流速等于栅前流速，SMHAQV/046150/381则过栅流速V0046M/S。设格栅倾角为60。栅条宽10MM，栅条间隙为5MM，格栅总长取20M，则格栅高度为M74160SIN2则格栅栅条数为3415阻力系数（32）165042343BS计算水头损失为（33）MGVH42201076SIN81906SIN则过栅水头损失（34）MKH057301由于水量小、渣量小，所以采用人工清渣。33调节池每小时水量为833M3/H00023M3/S，水力停留时间取12H。调节池容积102/8HV调节池的有效水深取30M，超高05M。所以调节池面积，取长L7M，宽B5M。2310MHA取管道（经提升泵）流速V25M/S（0825M/S），则输水管管径为M（35）065814324QDN取DN80MM。水力损失计算沿程损失查给水排水设计手册，钢管DN80MM，Q41667M3/H时，其I000155，管线总长度约为10M，则沿程损失为HL0001551000155M局部阻力损失（36）GVF2其中直角弯头051，电动蝶阀20204，渐扩02，故HF（0510402）232/（298）0299M则总水头损失为HHLHF029900155031M（37）水位差H335M，安全水头H410M总水头HHH3H40313510481M，水泵扬程不小于H。选用QW型潜水排污泵50WQ151015，其性能参数见表33。表33QW型潜污泵性能参数表34气浮池本设计采用部分回流式加压溶气气浮，回流比取50，PAC投加量为200MG/L。（1）气浮池设计进出水指标设计进水指标如下表34表34气浮池进水指标PHSSBOD5COD553000600030000设计出水指标如表35表35气浮池出水指标PHSSBOD5COD55450380018000（2）气浮池主要构造图31气浮池工艺流程图（3）投药量计算水量125M3/H每小时投加PAC量为HKGLMH/52/0/5123（4）溶药池（10）按照每天配一次计算，容积系数取11。泵型号流量QM3/H扬程HM转速NR/MIN功率NKW出口直径MM50WQ151015151028601550则溶药池容积为3340110/2/MLGDMV（5）溶液池（5）按照每8小时配一次，两个池子交替使用，容积系数取11。则单个溶液池的容积为34015/28HKGV（6）反应池反应池的水力停留时间取10MIN，所以反应池的有效容积为反应池有效容积为3312MIN/60512HV反应池搅拌机选用JBL800螺旋桨式搅拌机。（7）接触室回流比取50，取接触室上升流速。则接触室底面积SVC/10（38）235/6/0152MHSMVQAC有效水深为20M，接触室长15M，接触室到分离室的墙高17M。接触室内的溶气管为DN100，总高22M。（8）分离室取分离室向下平均流速为，则分离室表面积为SMVS/2（39）26305151QASSHRT取20MIN，则分离室有效水深为（310）MATHS61025气浮池的有效水深通常为2025M，所以取有效水深为20M，分离室长26M。则反算HRT为IN254160526HQHS分离室上部采用刮渣机进行刮渣，池底设置污泥槽排放污泥。设定排泥周期为T4H。污泥体积为（311）302157015430MPRKTCQVZ分离室中设置三个污泥槽，每个槽上部宽08M，下面宽03M，高04M。分离室集水管采用穿孔管，则穿孔管的水量HMQ/751825013选用DN100的管子，则管中流速SMAQV/6301047582取集水孔口流速，则集水管的孔口总面积为SV/210（312）20068364758QA（其中为孔口收缩系数）设孔口直径为20MM，则每孔面积2220031441MDA孔口数为，取22个。6210348N（9）整流墙整流墙距反应池700MM，距接触室也为700MM。整流墙高2M，宽3M，开孔率取10，则开孔面积为06M2。过墙流速为SMAQV/05836012小孔尺寸为，则小孔数为10个，开两排孔，一排五个。M302由于气浮池计算出的尺寸过小，施工和运行都存在困难，所以在实际中适当放大尺寸进行绘制。气浮池有效水深为20M，超高统一为06M，气浮池的宽取30M，除钢结构构筑物，混凝土构筑物最小埋深为05M。两个反应池用穿孔墙隔开，穿孔墙厚200MM，所以反应池做成的方M41形池子，穿孔墙上开4个的小孔。M2035FENTON氧化池FENTON试剂投加量为每1M3废水中加1LH2O2，025KGFESO4。（1）设计进出水指标设计进水指标如表36所示表36FENTON氧化池进水参数表PHSSBOD5COD55450380018000设计出水指标表37FENTON氧化池出水参数表PHSSBOD5COD695020006000（2）FENTON氧化工艺流程进水出水图32FENTON氧化池工艺流程图（3）FESO4投加池水力停留时间取6MIN，则FESO4投加池的有效容积为33251MIN/60512HQTV取有效水深为15M，超高05M，则底面积2380MVA经调整，做成的池子。M21采用穿孔管进行曝气搅拌。（4）FESO4混合池投加FESO4投加H2O2反应池投加NAOH絮凝反应斜管沉淀池水力停留时间取6MIN，则FESO4投加池的有效容积为33251MIN/60512HQTV取有效水深为15M，超高05M，则底面积2380512MHVA经调整，做成的池子。612采用穿孔管进行曝气搅拌。（5）H2O2投加池水力停留时间取10MIN，则H2O2投加池的有效容积为331MIN/6051HQTV取有效水深为15M，超高05M，反应池宽3M。H2O2投加池长L475132为方便施工和获得更好的处理效果，取L12M，采用穿孔管进行曝气搅拌。FENTON工艺中的曝气穿孔管主管DN32，支管DN25。（6）FENTON反应池HRT取1H，则氧化池有效容积为水力停留时间取1H，则氧化池的有效容积为33512/512MHQTV取有效水深15M，超高05M，则底面积8MHAMBAL82336斜管沉淀池斜管沉淀池设计原则表面负荷为普通沉淀池2倍左右；斜板间距一般为80120MM，斜管孔径一般为5080MM；斜板斜长一般采用1012M；斜管（板）倾角一般为60度；缓冲层高度一般采用0510M；斜管上部水深一般采用0510M；为防止短流，斜管（板）应向进水端倾斜；停留时间初沉池不超过30MIN，二沉池不超过60MIN；应设清洗设施。排泥采用重力排泥，一天排泥12次。设计基础资料QMAX125M3/H，KZ15，进水悬浮物C1450MG/L，出水悬浮物浓度C250MG/L，污泥含水率平均为96。表面水力负荷，颗粒沉降速度/0223HMQ，清水区上升流速V20MM/S，采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚度04M/S为04MM，边距D为30MM，水平倾角取60。（1）NAOH投加池水力停留时间取4MIN，则NAOH投加池的有效容积为3380MIN/604512HQTV取有效水深为15M，超高05M，则底面积2356018MHVA做成的池子。01选用ZJ200搅拌机进行搅拌。（2）絮凝反应池水力停留时间取5MIN，则NAOH反应池的有效容积为33051MIN/60512HQTV取有效水深为15M，超高05M，则底面积237051MHVA做成的池子。310选用ZJ200搅拌机进行搅拌。（3）清水区面积（313）2237/9051MHQQA采用斜管沉淀池尺寸为25M35M。（4）斜管长度管内流速（314）SMSV/3260IN/SI0则斜管长度为（315）013ICOS2486305407MVLD因考虑管内紊流和积泥等因素，采用过渡区为250MM，则斜管总长为，选择长度为800MM。256L（5）池子高度超高取03M，清水区07M，布水区08M，穿孔排泥斗槽高05M，斜管高度SIN0867MHL则池子总高度为H030708050730M（6）排泥系统排泥周期T1D，则污泥体积为（316）3621MAX21045129604MRKTCQVZ做4个泥槽，泥槽上部尺寸0825M，下部尺寸0325M，泥槽高H05M，则泥槽体积为，符合条件。3275425038MV排泥系统采用穿孔管排泥，选用管径为DN150。（7）进出口设计沉淀池的进口采用穿孔墙，设孔眼流速V103M/S（一般在0305之间），则孔眼总面积（317）231016/6/052MHSMVQA孔在池底开一排（5个）的小孔。出水采用集水管，DN100，一共两根，通向集水槽，再外流。集水槽宽04M，高01M。37UASB（1）设计进出水指标进水指标如下表38所示表38UASB进水参数表PHSSBOD5COD695020006000出水指标如下表39所示表39UASB出水参数表PHSSBOD5COD69503501000（2）有效容积UASB反应器的COD容积负荷取60KG/M3D，水力停留时间取24H。则UASB的有效容积为33320/06/2MDKGLMV设污水上升流速为V08M/H，则池体面积为23410/2/80DHVQA则有效高度MVH94123鉴于有效高度过大，所以增大池体面积，并通过增设回流泵的方式维持污水上升流速。设，取57M。235MAMAVH714530长L7M，宽B5M。（3）三相分离器三相分离器的设计方法沉淀区的设计表面负荷应小于10M3/M2D；集气罩斜面的坡度应为5560；沉淀区的总水深应不小于15M，沉淀区的停留时间为1520H。回流缝的设计B1H3/TG5560H21015MB2B2B1V1Q/A1A1B2XLXNV2Q/A2A2B3XLX2N图33三相分离器几何尺寸本设计采用三角形、单层分离器。设上、下三角形集气罩斜面水平夹角55，保护高度H210M，下三角形高H312M,上三角形顶水深H407M，则（318）B8405TAN21T31取三相分离器宽B25M，则下集气罩之间的宽度（319）M12回流缝总面积（320）221481780NXBAL（321）HQV/415设B305M，2214750MAHQV/92满足30M/H，20M/H的要求。12V，取AB05M。（322）215COSTAN4BABH，取10M。M908CS50TA4（4）进、配水方式采用上配水方式，每平方米设置一个进水点，进水点数量为35个，单个进水量为125/35036M3/H个进水管径选取DN50，管内流速0051M/S上部采用配水渠分配。（5）出水渠设置采用一条三角堰排水，由于水量较小，不能按标准设计，取渠长7M，宽04M，高05M。（6）沼气量20022508504153M3/D设置1根沼气管，管内流速小于20M/S，可取管径DN80。水封罐内液位高度大于分离器上部水深，取14M。（7）UASB前提升泵池考虑UASB埋深和后续构筑物，在UASB前设置提升泵。设提升泵池的水力停留时间为30MIN，则提升泵池的有效容积为325601MQTV取有效水深为2M，底面积为，取05M。25M38曝气池（1）设计进出水指标设计进水指标表310曝气池进水参数表PHSSBOD5COD69503501000设计出水指标表311曝气池出水参数表PHSSBOD5COD692030200（2）处理效率（323）491035JRLE（3）曝气容积设NW3KG/M3，F07，NWV07321KG/M3，采用FW02。（324）RWVRFQLV34152021MV曝气池容积（M3）Q进水设计流量（M3/D）NWV混合液挥发性悬浮物浓度（MLVSSKG/M3）NW混合液悬浮物浓度（MLSSKG/M3）FNWV/NW比，一般为0708FW污泥负荷KGBOD5/KGMLVSSDFR容积负荷KGBOD5/M3D（4）水力停留时间名义水力停留时间HDMQVTM318/20413取污泥回流比为50，则实际水力停留时间（325）HRTS210514（5）污泥产量设Y06，KD008，则每日排出的污泥量为（326）DKGVNQLWVR/81245083260污泥泥龄为（327）HKYFDWC082611由二沉池排出剩余污泥，则排泥量为（328）DMHRVQC/325014（6）需氧量曝气池需氧量为WVRBNAQLO2设A05，B016，则每日曝气池需氧量为DKG/2831452160350采用水下曝气机进行曝气。39竖流沉淀池因设计流量较小，二沉池选用竖流式沉淀池。取沉淀时间T2H；污水在沉淀区流速V03MM/S；表面负荷Q10M3/M2H；设计水量Q125M3/H00035M3/S。竖流沉淀池设计原则池径与有效水深比值不大于30；池径不宜大于80M，通常为47M，也有超过10M的。中心管内流速不大于30MM/S。中心管下口应设喇叭口和反射板A反射板底距泥面至少03M。B喇叭口直径和高度为中心管直径的135倍。C反射板的直径为喇叭口直径的13倍，反射板表面积与水平面倾角为17。D中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在025050M范围内，缝隙中污水流速，在初沉池中不大于30MM/S，在二沉池中不大于20MM/S。排泥管下端距池底不大于020M，管上端超出水面不小于04M。浮渣挡板距集水槽02505M，高出水面01015M，淹没深度0304M。310污泥池本工艺中的污泥来源气浮池、斜管沉淀池、竖流沉淀池。竖流沉淀池留过来的污泥需回流50到曝气池，所以建两个污泥池。每天产生污泥情况如下气浮池污泥342570M浮渣863斜管沉淀池2M3竖流沉淀池4064M3所以号污泥池的有效容积34268421226M3号污泥池的有效容积4M3取污泥池的有效水深均为2M，超高05M。则号污泥池底面积262MA号污泥池底面积1污泥脱水采用板框压滤机。第4章技术经济分析41工程造价估算411编制范围本工程总投资包括土建、安装、设备、仪表电器购置、非标准设备制造、工程设计、运行调试、人员培训、工程监理、化验监测。但不含土地征用费、站外动力电源及电力增容费等费用。412编制依据本工程的投资估算依据主要有四川省安装工程计价定额（2009）；四川省建筑工程计价定额（2000）；四川省建设工程费用定额；四川省建设工程工程量清单计价范围（2009）。设备费用等主要根据厂家的定价进行估算。413费用计算（1）土建费用见下表41表41土建费用一览表序号名称规格单位数量金额（万元）1格栅池200518M座1082调节池705042M座11033气浮池813026M座1454FENTON氧化池744020M座1425斜管沉淀池744030M座1626UASB705089M座12207曝气池806040M座11358竖流沉淀池4053HM座1479污泥池502625M座12310加药间F48M2座12011污泥脱水间F48M2座12012配电室、控制室F32M2座11513合计740（2）设备及安装费用见下表42表42主要设备及安装费一览表序号名称规格单位数量金额（万元）1格栅5MM细格栅台1102潜污泵WQ151015台4243水下曝气机QXB11台4404回流泵定做台2155斜管100M2651106污泥泵WQ1571台2107板框压滤机BAS2/320台1468三相分离器定做个3459风机Y90L2台11010仪器、仪表4011管道及管件6012配电4013设备总计35014安装费按设备费的15计算5315合计403（3）技术费用见下表43表43技术费用一览表序号名称金额（万元）1设计费82工程调试费43管理费54人员培训费055总计175（4）工程总投资见下表44表44工程总投资（万元）土建费用设备及安装费技术费用工程总投资740403175131842运行管理机制与运行费用421人员编制结合自身实际需要，污水处理站人员配置仅需1人，实施监管工作。422运行说明（1）栅前浮渣和其他固体杂物应及时清除，以减少水流阻力；（2）提升泵受液位控制，交替运行；（3）四台水下曝气机每天运行20个小时，分两个周期，每个周期运行10个小时，停2个小时；（4）调节池两台提升泵同时停止运行1个小时后，水下曝气机自动停止，当提升泵中任何一台启动时，水下曝气机开始以方式1运行；（5）污泥泵每2个小时运行一次，每次运行20分钟，当两台提升泵同时停止4小时后，污泥泵停止运行。423运行费用（1）人员工资人均工资3000元/月，则平均每天人工费为M1100元/天。（2）能耗每天耗电量见表45表45机电设备日均耗电一览表每天耗电6865KWH，电费按10元/KWH计，则能耗费用为M26865元/天。（3）维修保养费以一般运行经验，维修保养费按每年设备费的4计，则维修保养费为M3384元/天。（4）药品消耗表46药品消耗一览表药品名称单价（元/KG）每日消耗量（KG）金额（元）PAC154060过氧化氢10200200设备名称型号数量（台）工作时间（H）功率（KW）潜污泵WQ1510154（两用两备）1615水下曝气机QXB11414110污泥泵WQ15711410控制、照明系统（包括紫外灯管）200其他耗电25合计（KWH）6865硫酸亚铁105050氢氧化钠103030合计340（5）运行成本运行费用由以上4部分（人员工资、能耗费、维修保养费、药品消耗费）组成，则运行费用为11649元/天4321M日均处理废水量为200M3/D，则运行成本为M583元M3污水20916204143主要技术经济指标及效益分析431单位处理造价及单位处理费用按工程总投资计算，处理水量以200M3/D计，则处理每M3水投资为1318万元200M36590元/M3污水。每天去除CODCR量为5960KG/D，每天的运行费用为11649元，则单位处理费用为0195元/KGCODCR。据统计，每天耗电为6865KWH，每天去除CODCR5960KG，每去除1KGCODCR耗电为6865KWH5960KGCODCR0115KWH/KGCODCR。432经济效益年运行费用为万元，目前该厂将污水外运，每天污水量为5243691140吨，年处理费用为50万元，而根据本方案建造污水处理站后，处理能力为200吨/天，年处理费用为42万，大大节省了污水处理费用。433环境效益（1）某医药中间体生产废水污染物浓度见下表47表47某医药中间体废水进水各指标指标（MG/L）进水CODCR30000BOD56000SS3000PH55（2）污水出水污染物浓度见下表48表48某医药中间体废水出水各指标指标（MG/L）出水CODCR200BOD530SS20PH69（3）处理后，污染物削减量见表491CODCR削减量单位污水削减量为3000020029800MG/L298KG/M3每日削减量为2982005960KG/D每年削减量为（每年以365天计）CODCR596036521754T/A2BOD5削减量单位污水削减量为6000305970MG/L597KG/M3每日削减量为5972001194KG/D每年削减量为（每年以365天计）BOD5119436543581T/A3SS削减量单位污水削减量为3000202980MG/L298KG/M3每日削减量为298200596KG/D每年削减量为（每年以365天计）SS59636521754T/A表49处理后污染物的削减量指标单位污水削减量（KG/M3）日削减量（KG/D）年削减量（T/A）CODCR298596021754BOD5597119443581SS29859621754结论本设计针对某医药中间体生产企业的废水进行治理。该厂制药工艺多为化学合成制药，其废水具有可生化性低、难降解、具有较强生物毒性、污染物浓度大等特点，处理难度较大。针对其废水特性，在实地调查、查阅资