制药厂污水处理计算说明书【毕业设计论文】.doc

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1、 . . . . 制药厂污水处理计算说明书目 录前言1第一局部：设计说明书21 项目说明21.1 设计任务与工程概况21.2 设计原始资料21.3 自然概况31.4 设计依据42 设计方案与其工艺流程确定42.1 工艺选择的原那么42.2 工艺确实定43工艺设计说明63.1 水处理单体构筑物设计说明63.2 中水回用深度处理装置的设计说明83.3 污泥处理设计说明93.4主要附属构筑物设计说明94污水厂总体布置94.1污水厂平面布置94.2 污水厂高程布置105 补充说明10第二局部：设计计算书111 水处理构筑物设计计算111.1 中格栅设计计算111.2 细格栅设计计算121.3 集水池设

2、计计算131.4 铁炭电解池设计计算14- 60 - / 651.5 沉淀池设计计算151.6 均质缓冲池设计计算171.7 UASB反响器设计计算181.8 一级水解酸化池设计计算281.9 CASS反响池设计计算301.10 二级水解酸化池设计计算361.11曝气生物滤池设计计算371.12清水池设计计算442中水回用深度处理装置设计计算442.1 高效过滤器设计计算452.2 吸附塔设计计算452.3 反渗透装置设计计算452.4 接触池设计计算463 泥处理构筑物设计计算463.1 贮泥池池设计计算463.2 污泥浓缩池池设计计算473.3 污泥脱水间设计计算494 附属构筑物设计计算

3、504.1 污水提升泵房的设计计算504.2 鼓风机房的设计计算505 高程设计计算505.1 污水高程设计计算505.2 污泥高程设计计算506 工程概算516.1编制依据516.2处理厂费用的计算516.3 工程效益分析536.4节能措施536.5结论54参考文献55致56附录一57附录二59附录三60 . . . . 前言指导教师提供的实际工程某市生化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与获得学院规定的学分后所必须进展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选择、规划设计方案，并

4、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与使用计算机技能；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当给水排水工程的设计、施工、维护管理等工作任务，受到工程师的根本训练。工业废水处理工程毕业设计，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，完成工程技术人才根本训练的重要环节，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局部，是

5、培养学生综合运用所学理论，根本知识和根本技能，分析解决问题的重要一环。它与其他教学环节严密配合，使前面各个环节的继续，深入和开展。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根底知识和专业知识，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。第一局部:设计说明书1 项目说明1.1设计任务与工程概况某市松源生化的木糖醇项目位于某市家屯

6、开发区规划的工业用地，某市位于省中西部，地区东北部，地处松辽平原的腹地，东邻市，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、设备与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与工程项目的要求。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。

7、原水水质详见下表:CODSS 色度 含盐量PHBOD550007000mg/L20003000mg/L300500倍800010000mg/L4518002500mg/L2 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GB89781996中一级排放标准，如下表。CODSSBOD5HH3-N色度PH100mg/L70 mg/L20mg/L15 mg/L50693中水回用深度处理装置与工程设计处理水量：5000 m3/d 设计进水水质:CODSS 色度 含盐量PHBOD5100mg/L70mg/L300500倍60008000mg/L6920mg/L4处理后的水质目标是达到

8、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BOD5HH3-NNTUPH60mg/L1.0 mg/L10mg/L10mg/L5691.3自然概况1.3.1地理位置该项目位于某市家屯开发区规划的工业用地，某市位于省中西部，地区东北部，地处松辽平原的腹地，东邻市，西依东辽河，是一个计划由省单列的县级市。 家屯开发区地外松辽平原中部，东与省城接壤，西距公主岭市30公里 全区幅员面积

9、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局部。西部属辽河水系的支流，主要为东辽河与其支流二十家子河、公主

10、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，主要为新开河与其支流柳河、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貌区。南部山地属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、小山、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

11、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。某市是省交通运输的咽喉要道，交通兴旺，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中华人民国水污染防治法1996年05月2中华人民国水法2002年08月3中华人民国环境保护法1989年12月4中华人民国固体废物污染环境防治法1995年10月5中华人民国环境噪声污染防治法1996年10月6中华人民国大气污染防治法2000年

12、09月1.4.2工艺设计主要规、标准1室外排水设计规GBJ14-871997年版2污水综合排放标准GB8978-19963其它国家相关规、标准2. 设计方案与其工艺流程确定2.1 工艺选择的原那么(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 工艺确实定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

13、的污染物排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% CASS80%95%80%95%65%85% 60%85%曝气生物滤池 80%90% 8

14、0%90% 40%50% 80%90%均质缓冲池沉淀池废水电解池沼 气 柜水 封水解酸化池 CASS水解酸化池UASB贮 泥 池污 泥 脱 水 间污泥 浓 缩 池泥饼外运 曝气生物滤池清 水 池排水 臭氧高效过滤器塔一级反渗透活性炭吸附回用 图1工艺流程图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

15、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，同时去除一局部的BOD和COD，同时还可以改善后续构筑物的运行。此电解池采用的是外表机械曝气池。采用矩长方体的结构。其尺寸为LBH=11.5m10m6m3.1.3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，同时可去除局部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Dh=21m5.7m。3.1.4均质缓冲池： 由于对进入UA

16、SB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的废水进展水量和水质的调节，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、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 均质缓冲池的尺寸为Dh=19m5.5m。3.1.5UASB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16500m3d；每座池体尺寸：LBH=18m16m7.5m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。 3.1.6一级水解酸

17、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16500m3d尺体尺寸：LBH=50m40m5.5m水力停留7h有效水深：5m池体超高：0.5m3.1.7 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;COD672mg/L; BOD5320 mg /L;COD100.8mg/LBOD548mg

18、/L污泥负荷 Ls=0.5kgCOD/kgMLSS.d反响池池数N=6座反响池水深H5m排出比=活性污泥界面以上最小水深0.5mMLSS浓度CA4000mg/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反响池外形尺寸61.4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别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=61.14mg/L 去除率75%进水：BOD=48.0 mg

19、/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-I215铺设于曝气生物滤池池底。根据所需压力与空气量，决定采用 RF240250A型空压机两台。该型空压机风压90，风量57.9。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QL

20、J3000型高效纤维球过滤器其相关的性能参数如下：处理量：210m3h；功率：22KW；过滤速度(mh)：30；工作周期848h；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：空塔速度VL=10mh; 接触时间T=30min; 通水倍数n=6.0m3h;活性炭填充密度=0.5tm3。选用两塔并联的方式 ，尺寸为Dh=3.7m5m3.2.3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

21、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20.32152.4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。RO装置第二段选用膜元件类型为20.32101.8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。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厂配套供给。该装置外形尺寸为LBH=2m1m0.5m。3.2.4接触池接触池为钢筋

22、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的反冲洗。后一格为消毒接触池与回用水储存池。尺体尺寸：LBH=8.7532(m)有效水深：2m 超高0.5m 有效体积53m3本设计采用臭氧和二氧化氯发生与投加设备各一套。3.3 污泥处理说明3.3.1本次设计污泥处理采用的是重力浓缩和离心脱水。(1 污泥浓缩主要用于降低污泥中的空隙水，因为空隙水占污泥水分的70%，是降低要经稳定、脱水处置过程或者投放的污泥的体积，污泥含固率的提高，将大幅度减小污泥体积，降低污泥后续处理费用，故污泥浓缩是污泥减容的主要方法。污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮法浓缩和离心法浓缩三种。因为重力浓缩由于装置

23、简单，所需动力小等优点被广泛采用。所以本设计采用的是重力浓缩的方法。(2 机械脱水机械脱水的方法是转筒离心机、板框压滤机、带式压滤机和真空过滤机。本设计采用的是转筒离心机，其具有处理量大、基建费用少、占地少、工作环境卫生、自动化程度高等优点，特别重要的是可以不投加或少投加化学调理剂。其动力费用虽然较高，但总运行费用低。也是世界各国较多采用的机种。3.4主要附属构筑物设计说明3.4.1设污水提升泵房：地下式污水提升泵房，设污水提升泵3台，正常情况下2用1备。污水提升泵房尺寸拟定为：L*B*H=10m*6m*8m3.4.2鼓风机房：设鼓风机4台，2用2备。鼓风机房的尺寸设计为：L*B*H=25m*

24、8m*7m4 污水厂总体布置4.1污水厂平面布置污水处理厂平面布置直接影响污水厂占地面积大小，运行是否安全可靠、管理与检修是否方便与厂区环境卫生状况等多项问题。布置的原那么：(1)平面布置必须按室外排水设计规所规定的各项条款进展设计。(2)如有远期规划，应按远期规划作出分期建设的安排。(3)总体布置因根据厂各建筑物的功能和流程要求，结合厂址地形，气候与地质条件等因素，并考虑便于施工、操作与运行管理，力求挖填土方平衡，并考虑扩建的可能性，留有适当的扩建余地。通过技术经济比拟来确定。(4)各个构筑物的布置应紧凑，节省占地，缩短连接收线，同时还应考虑到敷设管线、闸阀等附属设备、构筑物地基的相互影响以

25、与施工、操作运行与检修方便，构筑物之间必须留有510m的间距。污水处理构筑物应尽可能的集中布置并单独组合，以利于安全并便于管理。本设计的平面总体布置见后图。4.2污水厂高程布置污水厂的高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房标高，确定处理构筑物之间连接收渠的尺寸和标高，通过计算确定各部位的水面标高。布置原那么：(1) 为了使污水与污泥在各构筑物间按重力流动或至少减少提升次数，以减少提升设备与运行费用，必须准确计算各个构筑物之间的水头损失，防止不必要的水头损失。此外，还应该考虑污水厂扩建时预留的贮备水头。(2) 进展水力计算时，应选择距离最长，损失后最大的流程，并按最大的设计流量计算，当有两个

26、以上并联运行构筑物时，应考虑某一构筑物故障时其余构筑物须负担全部流量的情况。必须留有充分的余地，防止水头不够发生涌水应考虑土方平衡。(3) 还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需提升的污泥量，污泥脱水间、浓缩池等高程确定，应注意其污水能自流入其它构筑物的可能性，考虑污泥处置设施排出的污水能自流流入泵站集水池和其他污水处理构筑物。(4) 污水厂出水管须受洪水顶托。本设计的高程布置结果见后图。5 补充说明经计算得出的有关尺寸在绘图时可能会有些改变，以图纸标注尺寸为主。第二局部：计算书1水处理构筑物设计计算1.1中格栅设计计算1.1.1设计说明：格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠

27、道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进展。被截留的物质成为栅渣。1.1.2 中格栅设计参数:设计流量：Qmax=110001.5=16500 m3/d=687.5 m3/h=0.191 m3/s，设栅前水深h0.4m，过栅流速取0.8m/s(v=0.61.0m/s),采用中格栅，栅条间隙e20mm,格栅安装倾角60。1.1.3栅条的间隙数nQsina1/2/eh 0.191sin601/2/0.020.40.827.8个，取28个。1.1.4栅槽的宽度B设栅条宽度S0.0

28、1mBSn-1+en0.0128-1+0.02280.83m1.1.5进水渠道渐宽局部的长度1设进水渠宽B10.7m，渐宽局部展开角a120，此时进水渠道的流速为0.68m/s(v=0.40.9m/S)1(B-B1)/2tg 10.83-0.68/2tg200.21m栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度221/20.11m1.1.6 通过格栅的水头损失因栅条为矩形截面，取k3 2.42(形状系数),0.8m/s=s/e4/3=2.420.01/0.024/3=0.96(为阻力系数，其值与栅条断面形状有关)h0 2sin a /2g0.960.82sin60/29.80.03mh1= h0k=0.

29、033=0.09m1.1.7栅后槽总高度设栅前渠道超高h20.3m，栅前槽高H1h+h20.4+0.30.7mHh+h1+h20.4+0.09+0.30.79m1.1.8栅槽总长度LL121.00.5H1/tg a0.210.111.00.50.7/tg602.22m1.1.9 每日栅渣量取栅渣量W10.06m3/103m3WQW186400/K210000.1910.0686400/1.510000.66m3/d 0.2m3/d 宜采用机械清渣1.1.10 用HF回转式格栅污机由于本设计流量为11000m3/d，设计计算格栅宽度为0.83m，所以选用HF1000，2台一用一备，格栅间隙为20

30、mm。1.2细格栅设计计算1.2.1细格栅设计参数:设计流量：Qmax=110001.5=16500 m3/d=687.5 m3/h=0.191 m3/s，设栅前水深h0.3m,过栅流速取0.9m/s(v=0.61.0m/s),采用细格栅，栅条间隙e10mm,格栅安装倾角601.2.2栅条的间隙数 nQsina1/2/eh 0.191sin601/2/0.010.30.965.8个，取66个。1.2.3 栅槽的宽度B设栅条宽度S0.01mBSn-1+en0.0166-1+0.01661.31m1.2.4进水渠道渐宽局部的长度1设进水渠宽B10.8m，渐宽局部展开角a120，此时进水渠道的流速为0.79m/s(v=0.40.9m/S)1(B-B1)/2tg 11.31-0.8/2tg200.7m栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度221/20.35m1.2.5通过格栅的水头损失因栅条为矩形截面，取k3 2.42(形状系数),0.8m/s=s/e4/3=2.420.01/0.014/3=2.42(为阻力系数，其值与栅条断面形