河南省安阳市第一制药厂制药废水处理设计说明书

1、市第一制药厂制药废水处理设计THE DESIGN ON TREATMENT OFPHARMACEUTICAL WASTEWATERABOUT ANYANGCITY HENAN PROVINCE业：环境工程姓名：指导教师：申请学位级别：学士论文提交日期：20XX6月10学位授予单位：制药废水是较难处理的工业废水，由于制药厂不同生产车间生产的产品不同 废水的污染物大不相同，抗菌素生产过程中产生的发酵废水其有机物浓度较 高,COD每升几万毫克，ss较高,色度高而且废水中的残余抗生素对微生物具有抑 制作用；且可生化性一般，一般需选用组合工艺处理西药废水。第一制药厂主要产生抗生素以及发酵制药废水，其BO

2、D COD分别达到11000mg/L,25000mg/L,可生化性较差,因此采用 UASB活性污泥法,采用预处理 +水解酸化+厌氧+ 好氧工艺处理含有硫酸盐成分的发酵制药废水,COD,BOD,SS的去除达到99.45%,98.8,75%。出水达到国家二级标准。UASB工艺具有建设费用低，高浓度有机物去除率良好，出水水质好，污泥产 量低,且适于间接排水的特点，且能负荷越来越严格的污水处理要求。较其他传统 的池工艺，反应器可大大缩短水力停留时间，节省土地,特别适用于处理高浓度的 有机废水。其通过三相分离器使水、泥、气得到良好分离，其中的产生的甲烷气体可以很好地回收利用。活性污泥法是具有较长历史的污

3、水处理工艺，其运行方 式简单灵活，体积负荷率低，但同时要求进水浓度，有毒物质不能过高，这就要求 在曝气池之前需要一种较强的去除高浓度有机废水的工艺与之相结合使用方能 起到良好的效果。关键词：制药废水；UASB工艺；活性污泥法； 工艺流程3 / 60ABSTRACTPharmaceutical wastewater is more difficult to deal with in dustrial wastewater, waste water pollutants to differ materiallydifferentproducts forpharmaceutical factoryp

4、roduct ionworkshop, and higheran tibioticproduct ion process of ferme ntati on wastewater concen trati on of orga nicmatter, COD per liter of tens of thousands ofmg, ss high color high andwastewater residual antibioticscan inhibit microbial; biodegradabilitygeneral, the general should be chosen comb

5、ined process of western medicinewastewater.The first pharmaceutical factory in Anyang, Henan produceantibioticsand fermentation pharmaceutical wastewater, itsthe BOD,COD,respectively 11000mg/ L, 25000mg/ L, poor biodegradability,so the useof the UASB-activated sludge, the use of pretreatment+ hydrol

6、yticacidificati onandan aerobic+ aerobic processferme ntati on4 / 605 / 60pharmaceutical wastewater containing sulfate composition of COD,BOD,SS removal reached 99.45%, 98.8,75%. The efflue nt can meet the n ati onalsec on dary sta ndard.UASB process has a low con struct ioncost, highconcentrationso

7、f organic matter removal, water quality, low sludge product ion, and is suitable for in direct drain age characteristics, and can load more and more stringent wastewater treatment requirements. Than other traditi onal pool process, the reactor can greatly shorte n the hydraulic retention time and sa

8、ve the land, especially suitable for thetreatme nt of highconcen trati onorga nicwastewater. Three-phase separation allows water, mud, gas well separated, one of the methane gas produced can be a good recycli ng. Activated sludge wastewater treatme nt process has a long history, it works is simple,

9、flexible, low volumeloadi ng, but also asked the in flue nt concen trati on, toxic substa nces can not be too high, which requires prior to the aerati on tanks n eed a morestrong removal of high concen trati on orga nic wastewater tech no logy withthe comb in ati on to use in order to play good resu

10、lts.Key words : Pharmaceutical wastewater; UASBprocess;activated sludge;process desig n目录第一章引言0第一节市第一制药厂制药废水概况 0第二节常用制药废水的处理方法 3第二章UASB工艺的发展7 第一节厌氧工艺的发展7第二节UASBT艺发展8第三节UASB活性污泥法组合工艺81011第三章UASB-活性污泥法处理制药厂废水工艺流程说明 第一节流程概述10第二节UAS活性污泥法处理制药厂废水工艺流程说明第三节UAS活性污泥法工艺的主要特点13第四章UAS活性污泥法工艺主要构筑物设计计算 14 第一节格栅的设计

11、14第二节沉淀池15第三节调节池17第四节水解池17第五节UASB设计计算18第六节曝气池21第七节二次沉淀池22第八节滤池23第九节污泥浓缩池25 第五章构筑物、设备尺寸规格参数 27第一节构筑物规格、尺寸27第二节设备数量、型号、规格参数 28第六章总平面布置及高程布置 31第一节总平面布置31第二节高程布置33第七章工程预算投资36第一节设备投资概算36第二节土建工程投资概算37第三节工程总投资预算38第四节运行费用分析39结论44致47参考文献8 / 608 / 60第一章引言制药废水是较难处理的工业废水，由于制药厂不同生产车间生产的产品不同 废水的污染物大不相同，制药厂废水污染物主要

12、包括四类：抗菌素生产废水，合成 药物生产废水，。中成药生产以及各类制剂生产过程的洗涤水冲洗水 ，其中前三类 废水污染较严重。抗菌素生产过程中产生的发酵废水其有机物浓度较高，COD每升几万毫克，ss较高,色度高而且废水中的残余抗生素对微生物具有抑制作用； 合成药物生产废水中的CODS 1000mg/L左右,可生化性一般，有的废水常含有氨 氮油类和重金属离子，增加了生物处理的难度；中成药生产废水主要是原料的洗 涤水,原药煎汁残液，和冲洗水,COD每升达几千毫克可生化性较好；制剂生产过 程的废水COD较低但常常混有悬浮物一般经去除 ss即可排放。传统的处理方法为化学方法，处理费用较高，企业难以接受，

13、况且化学方法又 容易对环境造成二次污染，而且由于制药的产品变化繁复，目前较为理想的是采 取物理化学和生物相结合的方法，常常采取组合工艺，既有效地处理了废水，又能 将处理工程中的废弃物合理的处置不至于再次污染环境。第一节市第一制药厂制药废水概况制药厂水质特点省市第一制药厂位于彰徳路中段路东。该厂以生物发酵方法生产硫氰酸红霉 素原料药,年产量80吨,主要原材料为：淀粉、玉米浆、豆饼粉、豆油、硫酸锌、 液碱等。在发酵生产过程中产生一定量的高浓度有机废水 ，同时,清洗瓶罐、冲冼 地面亦会产生一定量的废水，必须对其进行处理。(一) 生产工艺及废水来源抗菌素生产工艺主要包括菌种制备及菌种保藏、培养基制备培

14、养基的种类 与成分、培养基原材料的质量和控制与灭菌及空气除菌、发酵工艺温度与通 气搅拌等与设备、发酵液的预处理和过滤、提取工艺沉淀法、溶剂萃取法、 离子交换法和设备，干燥工艺与设备。硫氰酸红霉素生产工艺流程如下：种子制备十一级种子罐T二级种子罐一发酵罐-贮罐卡板框压滤机一碱化罐If高速离心机f丁酯提纯T合成罐f结晶罐f离心机f烘箱T成品生产中主要废水来自以下3方面：(1) 提取工艺的结晶母液。抗菌素生产的提取可采用沉淀法、萃取法、离子 交换法等工艺，这些工艺提取抗菌素后的废母液，废流出液等污染负荷高，属高浓 度有机废水。此类废水的 COD高达1.57 2.50x 10°mg/L。(2

15、) 中浓度有机废水。主要是各种设备的洗涤水、地面冲洗水。此类废水的3COD可高达1-2x 10 mg/Lo冷却水。含发酵剩余的营养物。(二)废水水质特征从抗菌素制药的生产原料及工艺特点中可以看出 ，此类废水成分复杂，有机 物浓度高，溶解性和胶体性固体浓度高，PH值经常变化，温度较高，带有颜色和气 味,悬浮物含量高，含有难降解物质和有抑菌作用的抗菌素，并且有生物毒性等。其具体特征如下：（1）COD浓度高,其中主要为发酵余基质及营养物，溶媒提取过程的萃取余液 经溶媒回收后排出的蒸馏釜余液，离子交换过程排出的吸附废液，水中不溶性抗 菌素的发酵滤液，以及染菌倒罐废液等。（2）废水中SS浓度高,其中主要

16、为发酵培养基质和发酵产生的微生物丝菌 体。（3） 存在难生物降解和有抑菌作用的抗菌素等毒性物质，由于抗菌素得率较 低仅为0.1%-3%质量分数，且分离提取率仅60%-70质量分数，因此废水 中余留抗菌素含量较高。当浓度大于 100mg/L时会抑制好氧污泥的活性，影响废 水处理效果。（4） 硫酸盐浓度高。一般认为好氧条件下硫酸盐的存在对生物处理没有影响， 但对厌氧生物处理有抑制。（5）水质成分复杂，中间代产物、表面活性剂和提取分离中余留的高浓度酸、 碱、有机溶剂等原料成分复杂，易引起PH波动大,影响生物反应活性。（6） 水量小且间歇排放，冲击负荷高。由于抗菌素分批生产，废水间歇排放， 所以其废水

17、成分和水力负荷随时间也有很大变化 ，这种冲击给生物处理带来极大 的困难。F表为污水设计进水及出水水质表1-1污水设计进水水质及排放指标项目CODBODTSSNHkN<mg/L><mg/L><mg/L><mg/L>进水水质2500011000800150出水水质3006015050出水标准< 300< 60< 150< 50第二节常用制药废水的处理方法近年来,美国、日本、法国、印度等国先后采用厌氧-好氧组合技术处理制药废水。我国许多研究部门也提出了许多适宜处理制药废水的工艺技术，由于制药厂生产不同药剂产品，产生的废水中的污染

18、物也是大不相同的。目前世界主流的 处理共识是要采用化学生物组合工艺处理才能合理的去除各类制药厂废水中的 污染物。以下介绍几种处理制药废水的工艺。SBF工艺SBR工艺是间歇式活性污泥法也成序批式活性污泥法的简称，其工艺特点是将曝气池和沉淀池合二为一，生化反应分批次进行，其基本工作周期可由进水，反应,沉降,排水,和闲置五个阶段组成。此方法多用于处理中药制药废水。Sequcncifig batch redori ill图1 SBR工艺反应过程深井曝气法深井曝气是一种高速活性污泥系统，该法具有氧利用率高，占地面积小，处理 效果佳,投资少,运行费用低，不存在污泥膨胀，产泥量低等优点。此外，其保温效 果较

19、好,处理不受气候条件影响，可保证在北方地区冬天废水处理的稳定进行。深井曝气法是利用深井作为曝气池的活性污泥法废水生物处理过程。深井曝气的深度可达100-300m,废水进入与回流污泥在井上部混合后，混合液沿井中心管以1-2m/s的流速超过气泡上升速度向下流动。混合液到达井底后，气泡消失并折流，从中心管外面向上流动至深井顶部的锐气池，混合液中的C02氮气和少量未被利用的氧气逸出。部分缓和液溢流至沉淀 池进行泥水分离，沉淀活性污泥回流至深井，部分混合液在深井进行循环。此法可使氧的转换率和水中溶解氧浓度大幅度提高，氧的利用率达 90%,动力效率可达6kg氧/<kw.h>,从而可提高处理效果

20、 BOD去除率达85-95%， 降低处理成本，节约用地，目前在欧洲已用于处理化工、食品工业废水。UASBT艺即上流式厌氧污泥反应床装置，可以将有机物分解为溶解性的有机物，将难生物降解的大分子物质分解为易生物降解的小分子有机物，提高了废水的可生化性,对于COD浓度较高,可生化性差的废水具有良好的效果。对于此次第一制药厂制药废水,通过水质分析可知原水B/D为0.44左右,因 此污水的浓度较高可生化性也并不理想，含盐量硫酸盐和硝酸盐较高并含有 大量难降解的有机物例如硝基苯类化合物，给废水处理带来很大困难，目前, 国对于处理制药废水大多采用厌氧工艺，但经单独的厌氧方法后出水的 COD仍较 高,一般需要

21、进行后处理，一般采取好氧处理。因此，根据厌氧微生物和好氧微生 物代机理采用预处理一水解酸化一厌氧一缺氧一好氧活性污泥法工艺由于 B/D值低于0.5因此污水的可生化性是十分不理想的，但又由于其SS含量并不高 可良好的去除水中的抗生素，废水因此可选用UAS活性污泥法组合工艺。四、 厌氧接触法厌氧接触法是对普通污泥消化池的改造，主要特点是在厌氧反应器后设沉淀池， 使污泥回流，保证厌氧反应器能够维持较高的污泥浓度，保证厌氧反应器能够维持较高的污泥浓度,可达510MLVSS/L大大降低反应器的水力停留时间，并使 具有一定的耐冲击负荷能力。5 / 606 / 60股水-出水图3厌氧接触法示意图# / 60

22、第二章UASB工艺的发展第一节厌氧工艺的发展早期的厌氧工艺可以成为第一代厌氧消化工艺，以厌氧消化池为代表属于低 负荷系统。但低负荷厌氧系统使人们认为厌氧系统的运行结果不理想，本质上不及好氧系统，不幸的是这种观点一直延续至今。由于厌氧微生物生长缓慢，世代时 间长,故保持足够长的停留时间是厌氧消化工艺成功的关键条件。正是随着对厌 氧发酵过程认识不断提高，人们认识到反应器保持大量的微生物和尽可能长的污 泥龄是提高反应效率和反应器成败的关键。事实上，一个设计合理的厌氧处理系 统可以在停留时间非常短和负荷比好氧处理效率高的条件下，获得较高的可生物降解有机物的去除效果。第二节 UASB工艺发展上流式厌氧污

23、泥流化床反应器,简称UASB反应器,是由荷兰的G.Lettinga 等人在20世纪70年代初研制开发的，并于1977年应用于工业化生产的，随着技 术的发展,对UASB的生化动力学及其在工艺上的优越性有了更深的了解,随着人们对UASB研究的深入,新型的UASB的工艺不断出现，其变型工艺有 EGSB工 艺,AF+UASBT艺，水解+UASBT艺，以及UASB活性污泥法等。第三节UASB活性污泥法组合工艺一、UASB反应原理UASB反应器废水被尽可能的均匀的引入反应器的底部，污水响声通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，厌氧反应发生在废水与污泥颗粒基础的过程。在 厌氧状态下产生的沼气主要是 CH4和C

24、02引起部的循环，这对于颗粒污泥的 形成和维持有利。在污泥形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的 气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥碰击三相分离器发射板的地步，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室，至于集气室单元缝 隙之下的挡板的作用为气体反应器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀 区的絮动,会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和颗粒污泥颗粒的液体经过分离 器的缝隙进入沉淀区。由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面附近增加 因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮

25、凝和沉淀,累积在三相分离器下的污泥絮体在一定程度将超过其在斜壁上的摩擦力 滑会到反应区，这部分污泥又能与进水有机物发生反应。对于一般的高浓度有机 废水，当水温在30C左右时，负荷可达1020KgCOD/<md>实验结果表明，良好 的污泥床可形成一个相当稳定的生物相，较大絮体具有良好的沉淀性能，有机负 荷可去除率高，不需搅动设备，对负荷冲击，温度和PH值的变化有一定的适应性， 是一种有发展前途的厌氧处理设备图3 UASB反应设备图示二、 活性污泥法反应原理含有各种有机物和无机物的污水进入初次沉淀池，然后进入活性污泥反应池又称曝气池，与活性污泥合并进行曝气，污水中的悬浮固体和胶体物质在

26、很短 的时间即被活性污泥所吸附。污水中有机物被微生物利用作为生长繁殖的探员和 能源，代转化为生物细胞并氧化成最终产物主要是 CO2 ,非溶解性的有机物需 先转化为溶解性的有机物，然后才被代和利用。含活性污泥和污水的混合液最终 从反应池排出，在二次沉淀池进行固液分离。上层出水即为净化水；分离浓缩后 的生物固体返回反应池，使池始终保持一定浓度的生物固体，用于连续不断地降 解污水中的有机污染物。由于微生物进行连续的合成和增殖，因此产生多余的活性污泥必须将其排出系第三章UASB-活性污泥法处理制药厂废水工艺流程说明第一节 流程概述来自发酵车间的高浓度有机废水，经格栅渠去除较大的漂浮物、悬浮物后自 流至

27、潜水泵提升泵房，经提升进入初次沉淀池进行混凝，混凝混凝剂 PAC500m-1丨通过竖流式沉淀池把污水部分悬浮物菌丝体去掉，确保后继生化处理系统的平稳运行。沉淀后的药渣棕红色经板框压滤机脱水后作为饲料添加剂出售，沉淀后的废水自流进入调节池，调节废水流量，后再进入,控制反应池中水温发酵条 件,PH6.5 7.5,通过部分回流方式控制反应器的水力负荷和毒物浓度 ,将废水中 的非溶解态有机物变为溶解态有机物,将难生物降解物质转变为易生物降解物 质,使大分子有机物变为小分子有机物 ，提高废水的可生化性，以利用与后续处 理。水解酸化反应池水解池出水自流至厌氧池UASB两组，借助甲烷菌的作用使废水部分有机物

28、转为甲烷。UASB反应器出水后再经好氧处理装置曝气池进一步处理,废水达到较好的处理效果。最后由二沉池、过滤池出水外排 ，各反应池沉淀后的污泥定期排至浓缩池浓缩，经板框压滤机压滤后，泥饼外运浓缩池上清液污水排至调节池进行二次处理。格格格图5工艺流程图第二节UAS活性污泥法处理制药厂废水工艺流程说明一、格栅利用固定的格栅装置，去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物 以保护后续处理设施能正常运行。二、沉淀池通过加入混凝剂，使颗粒子沉降过程中互相粘合，结合成较大的絮体，在重力 的作用下,在沉淀池中慢慢沉淀，与污水渐渐分离开。调节池由于制药废水排放的不规则性与水质的不均匀性，故设置一个集水池来调

29、节水量和均化水质。提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统负荷的急剧变化；控制PH值；减小对物理化学处理系统的流量波动；控制向市政系统的废 水排放,以缓解废水负荷的变化。四、水解池水解酸化池具有调节与稳定水质，吸附与降解有机物，沉淀与浓缩污泥的多 种功能,具有良好的稳定性能，水解池在胞外酶和兼性厌氧菌的作用下，将废水中 的有机大分子和难生物降解有机物转化为小分子有机物，消除抑菌性污染物抗争的毒性对后续生化处理的影响，以便提高废水的可生化性。水解池溶解氧浓 度小于0.5mg/ L,PH7.77.8,COD去除率40%- 71%中性偏碱的水解池酸碱度7.77.8,水解温度1335°C

30、有利于硫酸盐还原菌的生长，硫酸根的去除 率可达80%有利于后续厌氧反应顺利进行。废水在水解酸化的过程中有不良气 味产生粪臭素等。五、UASB反应器废水部分有机物再次被厌氧菌分解，转化为沼气等物质，从而有效去除废水 中的有机物。通过反应器三相分离器实现污泥，水和气体的分离，处理过的废水流 入下道工序，所产生的沼气回收利用。UASB反应器设搅拌装置，确保基质与微生 物的充分接触。再次,由于该制药废水的COD较高,故采取二级串联UASB其COD 的去除率可达90鸠上。六、曝气池曝气池为地上钢筋混凝土结构,COD容积负荷2.2Kg/ m 3d,污泥浓度3000mg /L回流比50%,污泥沉降比24%曝

31、气池地布设微孔曝气器，将曝气池溶解氧浓度控制在510mg/L之间，以保证好氧微生物微球菌对废水中有机物进行处 理,COD去除率94%试验证明当DO值低于3.2mg/L,COD去除率明显随DO减小而 下降。曝气池的细菌主要由菌胶团，丝状菌等组成，菌胶团是反应器的优势菌种，菌 胶团在显微镜下呈没过装，丝状菌呈乱发状，菌胶团和丝状菌互相缠绕，连成一 片。普通活性污泥法具有处理效率高，出水水质稳定的特点。七、二沉池在生物处理设备后设二沉池，用以分离生物污泥，使处理水得到澄清。八、过滤池经好氧处理后的出水，沉淀后尚存在一些不能下沉的污泥和悬浮物。设置石英砂双层过滤,COD去除率25%,SS去除率达90%

32、九、污泥浓缩池厌氧处理设备中的厌氧污泥有一定的毒害性，它虽然一般每6个月外排一次 泥,但必须进行无害化处理。好氧生化处理系统中沉淀池外排出的好氧污泥，首先进入污泥浓缩池进行重 力分离,在污泥浓缩池中，设搅拌机械缓慢搅拌，采取重力浓缩法，固体颗粒借重 力下降,水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥从吃面堰口外溢。第三节UAS活性污泥法工艺的主要特点一、采用UAS活性污泥法工艺处理制药废水具有工艺简单 ，运行可靠，节 省投资，日常维护简单等特点，工程运行实践表明，该工艺运行稳定，各项污染物 指标能够达到GB8971996污水综合排放标准二级标准的的要求二、UASB反应器的启动是整个工程能够顺利运

33、行的关键 ,启动过程分成两个 主要阶段进行：首先采用低浓度进水且保持进水浓度不变，逐渐增加进水量以提 高有机负荷直至达到设计进水量；然后保持进水量不变，逐渐增加废水浓度以提 高有机负荷直至达到设计进水浓度。当UASB反应器达到了设计的水质水量,反应 器中形成颗粒污泥则进入稳定运行期。三、制药厂废水经厌氧处理可产生大量的沼气，产生的沼气进入锅炉燃烧，每 利用1m3沼气相当于产生0.5元的收益,具有良好的经济效益。第四章UAS活性污泥法工艺主要构筑物设计计算第一节格栅的设计由于市第一制药厂污水出水量为 160n3/d,出水量较小，因此不再拘泥于手 册上的方法，而是采取依据依照手册选取格栅的间隙，但

34、直接把宽度放为水渠的 宽度,在渠中放置一块固定的格栅板，直接将格栅改为格栅渠。采取矩形格栅 设计栅条间距b ： 16mm格栅总宽度为B : 500mm格栅渠总长度s: 2m固定格栅倾角为45°第二节沉淀池本设计采取竖流式沉淀池，竖流式沉淀池适用于出水量比较小的污水处理中心管面积fQmaxnv00.0021 0.020.1m24-115 / 60# / 60Q max最大设计流量，0.002m3 / sv0-中心管内流速，0.02m/sn-沉淀池座数，1个中心管直径d0do，43.10410.36m 4-2四、沉淀区断面积F= Qmax0.002, 2F=4mnv 1 0.0005v污

35、水在沉淀池内的流速，4-320.0005 m / s五、沉淀池直径DD=4( f+F)44.1 3.142.29m4-4六、沉淀区有效水深h2 vt 3600 1 0.0005 3600 1.8m4-5中心导流筒喇叭口与反射板之间高度# / 60h3Qmaxns d10.0021 0.01 3.14 1.35 0.360.13m<4-6>16 / 60# / 600.01m/sV1污水由中心管喇叭口与反射板之间缝隙流出的速度,d11.35d° 1.35 0.360.486 <4-7>d21.30d11.30 0.4860.632 <4-8>h22.

36、291.81.273符合要求# / 60# / 60储泥斗倾角按45°考虑，则储泥斗高度# / 60# / 60(2.29 0.2)T)tan4501.045m取下部截圆锥低直径为0.2m# / 60# / 60七、沉淀池总高度H总二h h2 h3 h4 hs=0.3+1.8+0.13+0.3+1.045=3.57<4-9>h1沉淀池的保护高度，0.3mh4缓冲层高度，0.3m八、沉淀池部分所需总容积<4-10>864000Qmax(G C2)Tr(1000) 1068640000 0.002 (800 150) 2“V67.36m1.5 1.018 106

37、(100 98)C1 进水SS浓度，800 10 3kg/m3C2 出水 SS浓度，150 10 3kg/m3KZ生活污水变化系数，取1.5r-污泥容重 1.018 103kg/m30-污泥含水率，98%九、圆锥部分容积V2h522；(R R11)1.0452.29 2( )2.290.20.2 23()1.57m <4-11>3222 2R圆锥截上半部半径，1.145m圆锥截下部半径，0.1m第三节调节池一、有效容积V Q HRT 6.67 320.01m3Q 设计水量，6.67 m3/h<4-12>HRT水力停留时间，取3h二、水池深,取3m三、调节池面积V 20

38、01A6.67m2 则池长为 5.16m,宽为 2.60m<4-13>h 3第四节水解池一、池表面积Q max 6.672A6.67mq 1Qmax 最大设计流量，6.67m3 / h<4-14>q水解池表面负荷，取1m3/(m2.h)则，水解池池长为5.16m,宽为2.58m二、有效水深h qt 1 4 4m<4-15>t停留时间，取4h取保护高度为0.3m,故水解池总高度为4.3m三、有效容积Ah 4 6.6726.68m3<4-16>18 / 60四、布水根管数# / 60# / 6051651.6艮N 0.1<4-17>池长，

39、为5.16mN布水管间距，取0.1m# / 60# / 60第五节UASBS计计算# / 60# / 60反应器# / 60# / 60（一）反应器容积设通过UAS皈应容器,可以达到处理COD效率为95%即出UAS皈应器COD浓度为 23750mg/L。3Qax Sr 160 (25000 500) 103V359.mN,10.9Q废水流量,160n3 /d<4-18>Sr去除掉的有机物浓度?000ngC0DLN进水有机物容积负荷率，1取9kgCOD(m3.d)（二）反应区面积反应区面积 代反应区高度h2取6n,则A 3596 59.9n2h26取反应区宽度为5.8n,长度为10.

40、9n<4-19>长：宽 1092,符合要求5.8（三）水力停留时间V 359.6Q 6.6754h Q1602436.67n / h <4-20>（四）沉淀区表面负荷Q' q鼻6.670.111m3/(m2.h)59.9三相分离区设计三相分离器沉淀区的沉淀面积即为反应区的水平面积<4-21>21 / 60# / 60b冷爲058下三角形集气罩之间缝膨中水流，上升流速 1的计算，可先按下式计算回流缝总面积5.53nl反应器的宽度,m,即三相分离器长度,I n反应器的三相分离单元数,42 4 5.53 0.84 18.6n26.6718.60.36n/h

41、上三角形与下三角形重叠，即B的投影取为）.2n,则 上三角形底边=6 2 0.2 1.24n1 24上三角高为4为：h4n55° 0.89n根据几何关系，上三角形和下三角形垂直重叠距离19m三相分离区高度：1+0.89-0.19=1.7m布水区UASB反应器的进水分配系统形式多样，主要有树枝管式，穿孔式，多孔管式，多管 多点式和上给式四种。本设计使用直接穿孔管式配水，一管多孔式。每个 UASB设8根0 50mm孔口向下45°并列排列。出孔流速为2.5m/s。2 Q由 d nu424 3600式中d-配水孔孔径<4-22>n- 配水孔数u- 出孔流速，m/s解得：

42、共设置布水孔n=368;每根管设置46个配水孔，孔距为0.105m。四、出水区采用三角堰出水,出水渠宽0.2m,高0.2m。为保证出水均匀性,每个UASB设4条 出水渠。五、产气量经过对同类工业废水采用UASB反应器处理运行结果的调查，已知常温2025C条件下UASB反应器的进水容积负荷多达 10.9kgCOD/<m d>,COD和SS去 除率分别为98.8%和99.45%,沼气表观产率为O.4m3/kgCOD去除，污泥的表观 产率为O.6m3/kgCOD去除，污泥的表观产率为O.O8kgVSS/kgCOD去 除，VSS/ss=0.8,厌氧污泥可实现颗粒化。每日沼气产量为：Q>

43、;COD0.988 >0.4=160 >2.5 >0.988 X).4=158.08m3沼气/d。<4-23>六、UASB剩余污泥排放，产泥量为：X XQSr 0.08 160 367 0.9884.641VSS/dX总剩余污泥产量<4-24> X 去除污泥的表观产率，取 0.08kgVSS/kgCODSr COD的去除量第六节曝气池一、处理效率La Lt 100%200 6070%La200La进水的BOD浓度，进入曝气池时的 BOD浓度设为200mg/L <4-25>Lt出水的BOD浓度，出水要达到二级排放标准为60mg / L23 /

44、 60# / 60曝气池容积VLFr3160 (200 60) 10"0.637.3m3去除的BOD浓度，为140mg/L<4-26>2容积负荷，取 0.6kgBOD5/(m .d)名义水力停留时间和实际水力停留时间tm37.36.675.6htsV(1 R)Q，37.3(1 40%) 6.674h<4"27>24 / 60R污泥回流比Q 废水量,6.67m3/h四、污泥龄tw1aFw b10.7 0.4 0.085h# / 60# / 60a污泥增殖系数，取0.7<4-28>b-污泥自身氧化率，取0,08五、剩余污泥产量aQL,1 bt

45、w0.7 160140 1031 0.08 511.2m3 <4-29>六、曝气池需氧量O a'QLr bVNw3 <4-30>0.5 160 140 100.18 37.3 0.85 16.9069kg/d七、曝气池尺寸设置2组曝气池，设池内水深为H13m.,每组曝气池有效面积为V A - nHj37.32 36.21m2实际面积取7m2,池长L 3.7m,宽s1.87m,采取五廊道设计,<4-31>25 / 60超高取0.3mH 总=H10.33.3m八、曝气系统设计（一）风管的沿途阻力h1 iL t p 0.6 <4-32>（二）风

46、管的局部阻力h22g0.31022 9.81.23 1.88m1.293 273 P 1293 273 11.23kg/m31.03(273 T) 1.03(273 5)局部阻力系数,30%v风管中平均空气流速，5m/s<4-33>空气容重p空气绝对压力T空气温度，取50c （三）风管的总阻力h hi h2 1.88+0.6=2.48m第七节二次沉淀池在此处选取建造平流式沉淀池作为二次沉淀池沉淀区表面积3600 Qmax 3600 0.0022A7.2mq1Qmax 设计最大流量，m3 / s 4-34q表面水力负荷，二次沉淀池可以取1m3/(m2.h)沉淀区有效水深4-351.5

47、hh2 qt 2 1.5 3mt沉淀时间，二次沉淀池取故取保护高度为0.3m,沉淀池总高度为3.3m沉淀池长度26 / 60# / 604-361mm/ sL 3.6vt3.6 1.5 15.4mv最大设计流量时的水平流速，取四、沉淀池总宽度A 7 2B1.34m 4-37L 5.4五、沉淀区有效容积'3V3600Qmaxt 3600 0.002 1.5 10.8m4-38第八节滤池滤池面积QvT16012 7.31.83m2Q设计水量，160m3/dv设计滤速，由于选取双层石英砂滤料，因此设计滤速取 T 滤池每日实际工作时间，7.3hT To to t18 0.6 0.17.3hTo

48、滤池每日工作时间t0滤池每日冲洗水排放和滤料复原时间，这里选取0.6ht1滤池每日冲洗时间，这里选取6mi n12m/ h4-39则可知滤池的长为1.92m，宽为0.96m27 / 60# / 60反复冲洗强度# / 60# / 60由于滤料组成及水温变化等情况较为复杂，根据生产经验，双层石英砂滤池取 1316L/v m2 .s。水头损失计算# / 60# / 60按经验公式计算式h2v1V22 28也10也2g2g0.822 9,810干管起点的流速，取0.8m/ s支管起点的流速，取1.4m/s1.422 9.81.26m4-40# / 60# / 60四、经砾石支承层水头损失h30.02

49、2H1q 0.022 13 0.10.0286m0.1m 4-41 H1支承层厚度，由于是双层石英砂滤料，因此取q-冲洗强度，取13L/(m2.s)五、滤料层水头损失h41)(1 m°)H2 (5 1) (1 0.41) 0.45 0.3894m11滤料的容重，石英砂为2.65t/m3水的容重，为1t/ m3 4-42m0滤料膨胀前的孔隙率，石英砂为0.41H2滤层膨胀前的厚度，双层石英砂滤料，取0.45m六、富余水头损失h5 2m七、反复冲洗水扬程（一）滤池总高H0 H1 H2 H3 H4 H50.1 0.45 1.5 0.3 0.12 2.47m4-43H3滤料上水深取1.5mH

50、4超高取0.5mH5-滤板高度取0.12m（二）水泵扬程如果采用冲洗水泵供应冲洗水，水泵的扬程H H0 h2 h3 h4 hs 6.148m4-44八、水泵流量Q qf 13 1.8323.79L/S4-45第九节污泥浓缩池总面积（一）初次沉淀池污泥量x/ 100 0 4100 800 0.8125 160 n 3V=5.2m103（100 P）103（100-98）1018qv污水流量，160m/d沉淀池中悬浮物去除率81.25%4-460进水中悬浮物浓度，800mg/LP污泥含水率，98%污泥密度，以1018kg/m3剩余活性污泥量为曝气池剩余污泥量，为11.2m3。(三) UASB亏泥产

51、量为4.641m3QCM21.641 62.9444.17 m24-47Q 初沉池，活性污泥法。厌氧反应器排出的污泥总量C-固体污泥浓度，浓缩后为6g/L工作部分高度hiM-污泥固体通量，2.94kg/(m 2.h)A 0.50.544.17广D=3.75m4-483.14浓缩池直径匹辽空空o.4im24A24 44.17 4-49T设计浓缩时间，取20h四、 总高度Hh1 h2 h3 0.41 0.3 0.3 1.01mh2浓缩池超高取0.3mh3缓冲层高度取0.3m五、 浓缩后污泥体积V2641 (1 2)4.33m3(1 P2)(1 6)R浓缩前污泥的浓度4-50F2浓缩后污泥的浓度30 / 60第五章构筑物、设备尺寸规格参数第一节构筑物规格、尺寸主要构筑物包括，UASB厌氧反应器、曝气池、二次沉淀池、滤池、污泥浓缩池等