农药厂废水处理工艺设计下

/4.4SBR反应池4.4.1设计说明设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法，本工艺接受负荷设计法。依据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。该工艺由按确定时间依次间歇操作运行的反应器组成。污水连续按依次进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图3-3。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效限制和变换，即达到多种功能的要求，特殊灵敏。进水期反应期沉淀期排水期闲置期图4-3SBR工艺操作过程SBR工艺的操作过程如下：①进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水起先是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达确定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。②反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变更的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。③沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分别。本身作为沉淀池，避开了泥水混合液流经管道，也避开了使刚刚形成絮体的活性污泥裂开。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在确定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。④排水期活性污泥大部分为下周期回流运用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。⑤闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物复原其活性，并起反硝化作用而进行脱水。4.4.2设计参数(1)周期参数综合各方面的状况,选定周期参数为：周期数N=4（1/d）周期长TC=6h进水时间Tc=0.5h/周期反应时间TF=4h/周期沉淀时间Ts=1h/周期排水时间Tg=0.5h/周期(2)池数n=5池(3)设计高水位H=5m(4)平安高度=0.7m(5)设计水量最高日流量Qd=2.0×2000=4000m3/d最高时流量Qh=2.0×2000/24=166.67m3/h(6)确定泥龄=10d(7)水最低温度T=(8)污泥指数依阅历取SVI=150mL/g(9)进水浓度：=200mg/L出水浓度：=10mg/L(10)SS进水浓度：=200mg/LSS出水浓度：=5mg/L(11)NH3-N进水浓度：=25mg/LNH3-N出水浓度：=10mg/L4.4.2设计计算1)计算污泥产率系数（公式来自《城市污水回用技术手册》）（4-26）2)计算污泥量(1)反应污泥量（4-27）(2)总污泥量=10.83(t)（4-28）3)计算池容（4-29）4)排水深度5)污泥浓度XL(可行)6)单池参数单池池容:单池池面积:易知最小面积尺寸可选为：25m18m因此单池尺寸为：25mQUOTE18m×5.0m单池贮水容积:=×=25m18m0.426=191.7m3(4-30)5个池总容积=5=5191.7=958.57)核算污泥负荷(4-31)4.4.3SBR反应池运行时间和水位限制SBR池总水深5.0m,按平均流量考虑，则进水前水深为3.2m，进水结束后5.0m,排水时水深5.0m,排水结束后3.2m。5.0m水深中，换水水深为1.8m,存泥水深2.0m,爱惜水深1.2m,爱惜水深的设置是为避开排水时对沉淀及排泥的影响。(见图4.2)图4.2SBR池高程限制图进水起先和结束由水位限制，曝气起先由水位和时间限制，曝气结束由时间限制，沉淀起先和结束由时间限制，排水起先由时间限制，排水结束由水位限制。4.4.4排水口高度和排水管管径(1)排水口高度为保证每次换水=4166.7的水量刚好快速排出，以及排水装置运行的须要，排水口应在反应池最低水位之下约，设计排水口在最高水位之下2.5。(2)排水管管径每池设自动排水装置一套，出水口一个，排水管1根；固定设于SBR墙上。排水管管径DN1000。设排水管排水平均流速为1.5，则排水量为：==0.106()=360.4()(4-32)则每周期（平均流量时）所需排水时间为：==0.961()(4-33)4.5过滤池4.5.1设计说明依据国标规定，中水过滤处理宜接受机械过滤或接触过滤。运用新型滤器、滤料和新工艺时，可按试验资料设计。过滤器(池)可按下列要求设计:1)进水浊度宜小于20度。2)滤器(池)宜接受双层滤料滤器(池)，滤料可接受无烟煤和石英砂。亦可接受单层石英砂滤料滤器(池)。3)滤器(池)过滤速度宜接受8—10m/h.4.5.2设计参数1)设计水量： Q=1.05×4000=4200m3/d。依据工程实际须要，需考虑5%的水厂自用水量（包括反冲洗用水）。2)冲洗时间：t=6min，停留时间：=40min，工作周期时间：=24h3)冲洗强度：q=13L/（sm2）4)滤速：v=10m/h4.5.3设计计算1)滤池的实际工作时间：滤池工作时间为24小时,每次冲洗6分钟,停留40分钟,一天冲洗两次,滤池实际工作时间为：T=--2t=24-0.67-0.2=23.13h2)滤池总面积：F=Q/vT=4200/（10×23.13）=18.15m2接受一个滤池，考虑到工程实际状况，设滤池尺寸为：4.4m×4.4m3)滤池总高：设承托层高度接受0.3m；滤料层高度：无烟煤层为350mm,石英砂层为300mm,即为0.65m；滤料上水深为1.0m；超高接受0.3m；滤板高度接受0.1m；则滤池总高度为：H=0.3+0.65+1.0+0.3+0.1=2.35m4.6消毒池4.6.1设计说明国标规定中水处理必需设有消毒设施，并应符合下列要求:消毒剂宜接受次氯酸钠、二氧化氯或二氯异氰尿酸钠；投加消毒剂应接受自动定比投加，和被消毒水充分混合接触；接受氯化消毒时，加氯量一般为有效氯5—8mg/L，消毒接触时间应大于30min。当中水水源为生活污水时，应适当增加加氯量；二氧化氯较氯不易保存，故必需购买即加即反应设备。4.6.2设计参数设计流量：=4000/d=166.67/h接触消毒时间t=1.0h有效水深：h=1.0m，超高为0.3m二氧化氯投加量：q=5.0g/m34.6.3设计计算消毒池容积：V=t=166.67×1.0=166.67m3消毒池面积：S=V/h=166.67/1.0=166.67接受一个消毒池，易知最小面积尺寸可选为：13m13m因此消毒池尺寸为13m×13m1.3m3)每天加氯量：M=0.001qQmax=0.001×5.0×4000=20kg/d4)二氧化氯发生器选型：选HT99一3000型高效复合二氧化氯发生器。4.7中水池4.7.1设计说明依据国标,处理设施后应设计中水贮存池（箱）。中水贮存池（箱）的调整容积应按处理量及中水用量的逐时变更曲线求算。在缺乏上述资料时,其调整容积可按下列计算：连续运行时,中水贮存池（箱）的调整容积可按日中水量的25%—35%计算。间歇运行时,中水贮存池（箱）的调整容积可按处理设备运行周期计算。当中水供水系统设置供水箱时,其供水箱的调整容积不得小于中水系统日用水量的50%。中水贮存池或中水供水箱上应设自来水补给管，其管径按中水最大时供水量确定。自来水补给管上应安装水表。中水池(箱)内的自来水补给管应实行自来水防污染措施。4.7.2设计参数本设计中接受中水池，不设置供水箱。中水池的容积按连续运行时的日中水量（=40000）的25%计算。4.7.3设计计算中水池容积：V=0.25=0.25×4000=1000m32)设计规格为：23m×23m×2.0m3)超高为0.3m，所以总高为2.3m4.7.4设备选型依据《环境爱惜设备选用手册—水处理设备》，选用两台50WQ18—7—0.75（流量18m3/h，功率0.75kw）潜水泵作为中水回用提升泵，一用一备。4.8污泥浓缩罐由于产生的污泥量很小，且污泥中含有的污染物相对较少，可只设一个污泥浓缩罐，其直径为1.2m，有效深度为1.2m，有效容积为1.36m3，且此罐可移动运输，罐体接受耐腐蚀的钢材，每10天运输一次，将污泥运到旁边污水处理厂进行处理。5投资估算及成本分析5.1投资估算内容废水处理设计规模为2000。投资估算内容包括，废水处理过程中各种建（构）筑物、站区平面、工艺设备、电气及自动化仪表等全部土建、设备及安装工程，以及其它基本建设费用。5.2编制依据1)设计方案确定的土建、设备及安装工程量；2)国家城市给水工程技术探讨中心编制的《给水排水工程概预算和经济评价手册》（1993年）；3)《给水排水设计手册》（第十册《技术经济》）；5.3各构筑物费用概算表5.3主要土建构筑物费用概算表序号名称设计尺寸（m）工程量（m3）价格（万元）1格栅渠道2.7×0.8×0.620.420.132曝气沉砂池12×2.756×3.34.060.563SBR池25.0×18.0×5.0117.0950.284过滤池1.0×1.0×2.351.270.475消毒池2.5×1.5×1.31.330.736中水池3.0×3.0×2.33.450.957污泥浓缩罐直径1.2×高1.21.360.358配电室6.0×4.0×5.020.861.809值班室6.0×4.0×5.020.861.8010污泥泵房6.0×4.0×5.020.861.80合计58.875.4运行成本估算本工艺的运行成本主要由设备消耗的电费，药剂费和管理费用组成。1)药剂费表5-5药剂费表序号药剂投加量（kg/d）单价（元/kg)费用（元/d)1二氧化氯0.831512.452)电费（每度（kw/h）电按0.5元计算）表5.4运行电费表序号名称功率（kw）运行数量（台）每天运行时间（h）耗电量（kw/h）电费（元）1污水提升泵7.512.015.07.52污水提升泵0.75124.018.09.03潜水曝气机0.7521218.09.04潜水搅拌机1.521236.018.05污泥输送泵3.7113.71.856微孔曝气器0.7511612.06.07PLC电柜1241.50.758其他30.015.0合计134.267.13)运行成本总费用=67.1+12.45=79.55（元/d）5.5项目总投资表5-6项目总额预算表单位：万元建筑工程设备干脆费设计费安装调试费运输费其他费用总计58.8713.201.321.321.321.3277.39项目总投资为77.39万元，其中建筑工程费13.87万元，设备及工器具购置费13.20万元，设计费1.32万元，安装调试费1.32万元，运输费1.32万元，工程建设其他费用1.32万元。6总结本次毕业设计的任务是进行某农药厂废水处理工艺设计。我选择了一个方向就是含磷废水的处理。其间，我完成了废水处理设计方案的技术经济比较和优选、污染工程系统设计以及图纸的绘制工作等。在本次某农药厂废水处理工艺设计中我主要是从以下几个方面做的：第一步，选取有机磷农药的代表敌百虫农药，对该农药厂废水的水质状况进行分析。具体分析的水质状况有：PH值、浊度、NTU、COD,进行废水预处理。在这步中用到了中格栅和细格栅。其次步，依据水质的分析状况，制定出适合的处理工艺，之后是经过曝气沉砂池（12m×2.756m×3.3m），SBR反应池（25.0m×18.0m×5.0m）,过滤池（1.0m×1.0m×2.35m）,消毒池（2.5m×1.5m×1.3m），中水池（3.0m×3.0m×2.3m）,污泥浓缩罐（直径1.2m×高1.2m）。并用CAD做出工艺流程图，总平面设置图和主要构筑物设计图等。第三步，依据计算，结合实际，选取合适的施工设备，以及各个设备的个数。第四步，预算出工艺流程所选用设备以及处理工艺中的成本，还有废水处理过程中，生产的可利用资源，跟农药生产量进行比较，分析出经济指标。总的来说，这次毕业设计让我在各方面都有了提高，受益良多。参考文献[1]易惟谦.我国农药废水污染的防治现状[J].精细化工中间体,1980,(2):53-54.[2]陈伟青,谢有奎.有机磷农药废水净化方法的进展[J].西南给排水,2006,(4):1-3.[3]兰剑平.有机磷农药废水治理工艺[J].化工文摘,2009,(4):31-33.[4]周美,正叶枫,孙国蓉等.农药厂废水中总磷的测定[J].水资源爱惜,2004,(1):67-68.[5]谢冰,史家梁,岳宝等.有机磷农药废水处理技术[J].化工环保,1999,19(2):89-92.[6]张春红,白艳红,陈杰瑢,王刚等.有机磷农药废水降解方法探讨新进展[J].西安交通高校能源和动力工程学院环境系,2010,36(1):1-4.[7]李涛,谭欣,任俊革等.光催化氧化生物法处理有机磷农药废水[J].2005,26(1):75-77.[8]黄琼辉.蔬菜农药残留现状及治理对策[J].福建农业科技,2002,5(1):43-44.[9]陈士夫,梦月,跃武等.光催化降解有机磷农药废水的可行性[J].化工部科技攻关项目,1996,14(3):10-12.[10]周绍箕,汪继国,吴政等.离子交换纤维处理农药废水的探讨[J].材料工程系,2002,(6):35-37.[11]葛湘锋.高级光催化氧化技术处理有机磷农药废水的探讨[M].暨南高校2005:1-9.[12]赵文玉,靳虹,王启山,赵孟亮等.HCR工艺处理有机磷农药废水的试验探讨[J].西安建筑科技高校学报,2004,36(2):82-83.[13]文远高,刘宏菊,房伟等.SBR法处理有机磷农药废水的探讨[J].工业水处理,2002,22(1):40-42.[14]梁立丹,武书彬.我国有机磷农药废水的生化法处理探讨进展[J].环境污染治理技术和设备,2002,3(3):69-71.[15]刘国斌,张本兰.SBR生化法处理有机磷农药废水[J].化工环保,2000,20(3):53-55.[16]LiuYN,JinD,LuXP,etal.Studyondegradationofdimethoatesolutioninultrasonicairliftloopreactor[J].Ultrasonic’sSonochemistry,2008,15(5):755-760.[17]LanWS,GuJD,ZhangJL,etal.Coexpressionoftwodetoxifyinpesticidedegradingenzymesinageneticallyengineeredbacterium[J