1、 制药厂污水处理计算说明 书 目 录 前言 1第一部分： 设计说明书 2 1 项目说明 2 1.1 设计任务及工程概况 2 1.2 设计原始资料 2 1.3 自然概况 3 1.4 设计依据 4 2 设计方案及其工艺流程确定 4 2.1 工艺选择的原则 4 2.2 工艺的确定 4 3 工艺设计说明 6 3.1 水处理单体构筑物设计说明 6 3.2 中水回用深度处理装置的设计说明 8 3.3 污泥处理设计说明 9 3.4 主要附属构筑物设计说明 9 4 污水厂总体布置 9 4.1 污水厂 平面布置 9 4.2 污水厂高程布置 10 5 补充说明 10 第二部分：设计计算书 11 1 水处理构筑物设
2、计计算 11 1.1 中 格栅设计计算 11 1.2 细 格栅设计计算 12 1.3 集水池 设计计算 13 1.4 铁炭电解 池设计计算 141.5 沉淀 池设计计算 15 1.6 均质缓冲池设计计算 17 1.7 UASB 反应器 设计计算 18 1.8 一级水解酸化池 设计计算 28 1.9 CASS 反应池 设计计算 30 1.10 二级水解酸化池 设计计算 36 1.11 曝气生物滤池 设计计算 37 1.12 清水池 设计计算 44 2 中水回用深度处理装置设计计算 44 2.1 高效过滤器设计计算 45 2.2 吸附塔设计计算 45 2.3 反渗透装置设计计算 45 5 2.4
3、接触池设计计算 46 3 泥处理构筑物设计计算 46 3.1 贮泥池池设计计算 46 3.2 污泥浓缩池池设计计算 47 3.3 污泥脱水间设计计算 49 4 附属构筑物设计计算 50 4.1 污水提升泵房的设计计算 50 4.2 鼓风机房的设计计算 50 5 高程设计计算 50 5.1 污水高程设计计算 50 5.2 污泥高程设计计算 50 6 工程 概算 51 6.1 编制依据 51 6.2 处理厂费用的计算 51 6.3 工程效益分析 53 6.4 节能措施 53 6.5 结论 54 参考文献 55致谢 56附录一 57 附录二 59 附录三 60 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论
4、 文） 1 前 言 指导老师提供的实际工程 某 市松原生化有限公司生产木糖醇产生的废水处理工程。 毕业设计是学生完成专业培养方案规定的课程及获得 学院规定的学分后所必须进行的重要实践性教学环节。通过工程设计，综合运用和深化所学理论知识；学会调查研究、收集设计资料，根据具体工程要求和设计规范选择、规划设计方案，并利用标准图集和手册等完成设计任务；进一步提高设计计算、绘图、编制工程概算、编写设计说明书和计算书及使用计算机技能；通过毕业设计，培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生毕业后能够迅速的承担给水排水工程的设计、施工、维护管理等工作任务，受到工程师的基本训练。 工业废水处理工程毕业设
5、计，是给水排水工程专业毕业设计的一个主要设计方向，通过工业 废水处理工程毕业设计，培养独立分析和解决工业废水处理工程设计、指导施工、工程调试、运行管理等实际工作的能力。 毕业设计是总结在校期间学习成果，完成工程技术人才基本训练的重要环节，是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，使教育计划中一个有机组成部分，是培养学生综合运用所学理论，基本知识和基本技能，分析解决问题的重要一环。它与其他教学环节紧密配合，使前面各个环节的继续，深入和发展。通过毕业设计，使学生得到工程师所必须的综合训练，在不同程度上提高调查研究，查阅文件，撰写设计说明书计算书记工程设计绘图的能力 ，使学生综合运用所学基础知
6、识和专业知识，进一步培养其独立分析问题和解决问题的能力。 工业废水处理毕业设计，是给水排水工程专业毕业设计的一个主要设计方向，通过工业废水处理毕业设计，培养独立分析和解决工业废水处理工程设计指导施工工程调试运行管理实际工作的能力。 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文） 2 第一部分 :设计说明书 1 项目说明 1.1 设计任务及工程概况 某市 松源生化有限公司的木糖醇项目 位于 某 市 范家屯 开发区 规划的工业用地内， 某 市 位于吉林省中西部 ， 四平地区东北部， ，地处松辽平原的腹地， 东邻长春市 ， 西依东辽河， 是一个计划由 省单列的县级市 。 该厂建成以后年加工玉米芯 17
7、万吨，其主要产品为结晶木糖醇 2万吨 /年，副产品为木糖醇膏 4000吨 /年 、木糖膏 4000 吨年。该企业在生产过程中将产生大量工业废水，主要为酸洗废水、离子交换废水、脱出废水、设备及地面冲洗废水和生活等废水。现在要针对该厂污水排放情况设计一套污水处理工艺，以实现污染物浓度达标排放，同时要使出水水质满足以后的中水回用深度处理装置及工程项目的要求。 1.2 设计原始资料 1）水质、水量资料 工程处理水量： 11000t/d，其中的 1000 t为中水回用工程的浓缩废水。 原 水水质详见下表 : COD SS 色度 含盐量 PH BOD5 50007000mg/L 20003000mg/L
8、300500（倍） 800010000mg/L 45 18002500mg/L 2） 处理后的水质目标 污水经处理后最终排放标准执行国家现行污水综合排放标准 GB8978 1996 中一级排放标准，如下表。 COD SS BOD5 HH3-N 色度 PH 100mg/L 70 mg/L 20mg/L 15 mg/L 50 69 3）中水回用深度处理装置 及工程 设计处理水量： 5000 m3/d 设计进水水质 : COD SS 色度 含盐量 PH BOD5 100mg/L 70mg/L 300500（倍） 60008000mg/L 69 20mg/L 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文
9、） 3 4） 处理后的水质目标 是达到 污水综合排放标准 GB8978-1996中一级排放标准的污水（即设计目标 1的出水），经本建设项目处理后全面达到 GB/T50335-2002污水再生利用工程设计规范中的工业循环冷却水系统补充水水质标准要求，即中水回用工程建成投产后其设计出水水质主要 控制水质指标见下表 COD 总磷 BOD5 HH3-N NTU PH 60mg/L 1.0 mg/L 10mg/L 10mg/L 5 69 1.3 自然概况 1.3.1 地理位置 该项目位于 某 市 范家屯 开发区 规划的工业用地内， 某 市 位于吉林省中西部 ， 四平地区东北部， ，地处松辽平原的腹地，
10、东邻长春市 ， 西依东辽河， 是一个计划由省单列的县级市 。 范家屯 开发区地外松辽平原中部，东与省城长春接壤，西距公主岭市 30 公里 全区幅员面积 204.9 平方公里， 开发区地理位置优越、交通便捷，京哈铁路、 102 国道横贯城区，长平高速公路在该区设有出口， 厂子子附近有伊通河的支流新开河流过。 1.3.2 气候、气象 某 市 气候的特点 : 属于中温带半湿润地区大陆性季风气候。平均气温 5.6 。年日照时数2785.3 小时，无霜期 144-157 天，年降水量 594.8 毫米。 公主岭市的 年平均气温 5.9, 极端最高气温 36.6, 极端最低气温 -34.6 ； 公主岭市全
11、市盛行西南风，历年 平均风速 3.9 米 /秒。 1.3.3 水文、地质 某 市地处松辽平原的分水岭 ,以陶家屯 莲花山北西向连线的松辽分水岭，把全市水文网分割成两部分。西部属辽河水系的支流，主要为东辽河及其支流二十家子河、公主岭河、六零河、兴隆河、卡伦河、卡伦总排干、小辽河等。东部属松花江水系支流，主要为新开河及其支流杨柳河、响水河、翁克河等。全市共有大小河流 43 条。 某 市地貌类型分为南部山地和北部平原两大地貌区。南部山地属张广才岭的大黑山山脉。北部平原属松辽平原的东部高平原，可划分为松辽分水岭高平原、西部玻璃城子低平原、东辽河河谷 平原和新开河河谷平原 4 个地貌亚区。境有富峰山、内
12、小山、平顶山、尖山子、大青山、黑山嘴、元宝山。 1.3.4 社会环境 到 2007 年末，全市总人口为 1058054 人， 某 市是一个多民族的县级市 。 2006 年，全市实现地区生产总值 1190518 万元 ， 截至目前， 某 市共批准成立民营科技企业 83 家，共有 500 多名科技人员参与其中，累计投入资金 1400 多万元。工业企业厂办科研所已达 30 个，厂办科研室150 个 。 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文） 4 某 市是吉林省交通运输的咽喉要道，交通发达，是东北地区重要的交通枢纽。在社会经济中起到重要的作 用。目前， 某 市公路主骨架由十一条公路构成，即：公永
13、线、公长线、公伊线、公二线、公景线、京哈 102 线、长双线、八怀线、伊怀线、怀茂线、四乾线。 1.4 设计依据 1.4.1 工艺设计主要法律、法规 （ 1）中华人民共和国水污染防治法 1996 年 05 月 （ 2）中华人民共和国水法 2002 年 08 月 （ 3）中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 （ 4）中华人民共和国固体废物污染环境防治法 1995 年 10 月 （ 5）中华人民共和国环境噪声污染防治法 1996 年 10 月 （ 6）中华人民共和国大气污染防治 法 2000 年 09 月 1.4.2 工艺设计主要规范、标准 （ 1）室外排水设计规范 GBJ14-87（
14、 1997 年版） （ 2）污水综合排放标准 GB8978-1996 （ 3）其它国家相关规范、标准 2. 设计方案及其工艺流程确定 2.1 工艺选择的原则 (1) 合理性：首先工艺确定必须要考虑其合理性，出水水质稳定、可靠、卫生安全；抗水质、水量变化能力强； 污泥处理与处置工艺简单。 (2) 经济性：建设费用、运行和维护管理费用低； 2.2 工艺的确定 2.2.1 木糖醇 废水的特点 和危害 废水排放量很大，年排废水量为 Q=10000 m3/d,生产中产生的废水含有大量色素、胶体、SS,其特点是 COD 值较高 ,色度大 ,浊度高 ,废水中含有大量玉米芯、木质素、等有机物和无机物的污染物排
15、入水体可使水 域变黑发臭。未经处理直接排入水体严重污染河流 渗 入地下严重污染附近的地下水，对环境造成很大危害 ,属难处理的工业废水。 木糖醇 废水常用的处理方法大多为 :物化法、化学法、生物法等处理技术。 2.2.1 最终确定的工艺流程见图 1 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文） 5 各个污水处理构筑物的处理效率 构筑物名称 BOD 去除率 COD 去除率 SS去除率 NH3-N去除率 电解池 20% 20% 30%45% 沉淀池 20%25% 20%25% 60%75% UASB 80%90% 80%95% 20%35% 水解酸化池 20%30% 20%30% 35%45% CA
16、SS 80%95% 80%95% 65%85% 60%85% 曝气生物滤池 80%90% 80%90% 40%50% 80%90% 泥饼外运 排水 臭氧 回用 图 1 工艺流程图 均质缓冲池 UASB 水解酸化池 CASS 水解酸化池 水 封 沼 气 柜 曝气生物滤池 清 水 池 贮 泥 池 污泥 浓 缩 池 污 泥 脱 水 间 高效过滤器 塔 活性炭吸附 一级反渗透 电解池 废水 沉淀池 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文） 6 3. 工艺设计说明： 3.1 水处理构筑物设计说明 3.1.1 格栅： 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和
17、水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。本设计采用 HF 系列回转式机械 格栅。 本设计中共设两个格栅一个中格栅一个细格栅。 初步拟定格栅间尺寸： L*B*H=3m*1.5m*4m 采用机械清渣。 3.1.2 电解池 调节池被设置在整个处理工艺的最前面，处理对象主要为悬浮物质（ SS），去除率为 3045，同时去除一部分的 BOD 和 COD，同时还可以改善后续构筑物的运行。此电解池采用的是表面机械曝气池。采用矩长方体的结构。 其尺寸为 L B H=11.5m 10m 6m 3.1.3 沉淀池 沉淀池的处理对象主要是悬浮物质（ SS），其去除率约为 40%50%以上，同时
18、可去除部 分 BOD5（约占总 BOD5的 20%30%，主要为悬浮性 BOD5），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低 BOD5负荷。由于本工程的处理量较大，所以采用辐流式沉淀池。 设计采用 2 座池子。 沉淀池的尺寸为 D h=21m 5.7m。 3.1.4 均质缓冲池： 由于对进入 UASB 的废水 pH 要求很严格 ,因而在进入 UASB 前应设置均质缓冲池，对进入 UASB的废水进行水量和水质的调节，相当于调节池。 投加中和法是酸碱废水中和处理使用最广泛的一种方法，碱性药剂有石灰、石灰石、苏大、苛性钠等，酸性废水中和作 用常用的药剂是石灰。 水深 5m 保护高 0.5m 均质缓冲池的
19、尺寸为 D h=19m 5.5m。 3.1.5 UASB（升流式厌氧污泥床） 本设计方案的 UASB 采用中温操作设计。 数量： 6 座，设计处理能力 16500m3 d； 每座池体尺寸： L B H=18m 16m 7.5m 主要结构高度：沉淀区高 2.5m，污泥床高 2.0m, 悬浮区高 2.5m，超高 0.5m。 设计参数：设计容积负荷为 )/(0.8 3 dmkg C O DN v 。 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文） 7 3.1.6 一级 水解酸化池 水解酸化目的主要 是将原水中的非溶解态有机物转变为溶解态的有机物，特别是工业废水处理，主要是将其中的难生物降解物质转变为易
20、生物降解物质，提高废水的生化性，以便于后续构筑物的好氧生物处理。 池体结构：钢筋混凝土（加强级防腐、抗渗） 数量：一座两格，设计处理能力 16500m3 d 尺体尺寸： L B H=50m 40m 5.5m 水力停留时间： 7h 有效水深： 5m 池体超高： 0.5m 3.1.7 CASS 池 设计采用 CASS池四座。工作过程分为曝气、沉淀、滗水、闲置四个过程。 有关设计参数如下： 污水进水量 16500m3/d ;水温为 20左右 ; COD 672mg/L; BOD5 320 mg /L;COD 100.8mg/LBOD5 48mg/L 污泥负荷 Ls=0.5kgCOD/kgMLSS.d
21、 反应池池数 N=6 座 反应池水深 H 5m 排出比 m1 = 5.21 活性污泥界面以上最小水深 0.5m MLSS 浓度 CA 4000mg/L 水深 5m 保护高 0.5m 进水时 间 4h 每天运行周期 3次 每周期运行时间 8h 初步拟定 CASS 反应池（外形）尺寸 61.4 5.546 （壁厚 200mm） 曝气系统拟采用高密度聚乙烯复盘形微孔曝气器。 3.1.7 曝气生物滤池 曝气生物滤池是近年来新开发的一种污水生物处理技术。它是集生物降解固液分离于一体的污水处理设备。本设备与给水处理的快滤池相似类。 设计参数： 进水： COD=80.64mg/L 出水： COD=61.14
22、mg/L （去 除率 75%） 长 春 某 学 院 毕 业 设 计（论 文） 8 进水： BOD=48.0 mg/L 出水： BOD=8.26mg/L（去除率 85%） 进水： SS=123.48 mg/L 出水： SS=60mg/L （去除率 80%） 进水： T-N=60.08mg/L 出水： T-N=12.02mg/L（去除率 80%） 数量： 1 座四格 每个滤池定位尺寸为 mm 1.91.9 7.1m 配水室的高度 h1=1.2m，承托层高度 h2=0.3m.，承托板厚 0.1m，清水区 h3=1.0m，超高 h4=0.5m。 本设计采用微孔曝气器，型号 BZ.PJ-I 215 铺设
23、于曝气生物滤池池底。 根据所需压力及空气量，决定采用 RF 240 250A 型空压机两台。该型空压机风压 90kPa ，风量 57.9 3/minm 。 3.2 中水回用深度处理装置的设计说明 3.2.1 高效过滤罐 本设计采用 QLJ 3000 型高效纤维球过滤器其相关的性能参数如下： 处理量： 210m3 h；功率： 22KW；过滤速度 (m h)： 30；工作周 期（ 8 48h） ；悬浮物去除率 8899%。 本设计中选用两台高效过滤器一用一备。 3.2.2 吸附塔 根据此种废水的特点和回收水质的要求并且依据动态吸附试验的结果，决定采用间歇式移动床活性炭吸附塔，主要设计参数如下： 空
24、塔速度 VL=10m h; 接触时间 T=30min; 通水倍数 n=6.0m3 h;活性炭填充密度 =0.5t m3。 选用两塔并联的方式 ，尺寸为 D h=3.7m 5m 3.2.3 反渗透 本设计的设计处理水量为 5000 m3/d=208.33 m3/h，根据本设计回用水的特点和相关的经验，本设计采用一级二段式反渗透装置，设一级反渗透装置的第一段回收率为 70%，第二段的 回收率为 60%。 RO 装置第一段选用膜元件类型为 20.32 152.4（直径长度 cm） 膜面积为 40.774 m2的元件 12 个放在三个压力容器内。 RO 装置第二段选用膜元件类型为 20.32 101.8（直径长度 cm） 膜面积为 30.296.774 m2的元件 4 个放在一个压力容器内。 反渗透系统由国营 8271 厂生产的卷式反渗透组件，该装置为一级两段，反渗透压力容器按 3： 1 排列，每个压力容器中装 4 只 C8040 模型组件，共使 用 16 只该元件，其他保安过滤器和高压泵由 8271 厂配套供应。该装置外形尺寸为 L B H=2m 1m 0.5m。 3.2.4 接触池 接触 池为钢筋混凝土结构一座，分为 4 格；前一格安装反冲洗水泵用于中水回用构筑物
