【正文】 益 3463 工程的經(jīng)濟(jì)效益 34結(jié) 論 35參考文獻(xiàn) 36謝 辭 37引 言水是人類的生命之源它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物與我們?nèi)祟惷芮邢嚓P(guān)的是淡水但是水環(huán)境中的淡水資源卻很少僅占總量的253因此保護(hù)和珍惜水資源是整個(gè)社會(huì)的共同職責(zé)在我國(guó)淡水資源人均不超過(guò)2545立方米不到世界人均的14因此我們更應(yīng)該保護(hù)和珍惜水資源20世紀(jì)以來(lái)醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展給人類文明帶來(lái)了飛躍與此同時(shí)在其生產(chǎn)過(guò)程中所排放出來(lái)的廢水對(duì)環(huán)境的污染也日益加劇給人類健康帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道醫(yī)藥廢水成分復(fù)雜濃度和鹽分高色度和毒性大往往含有種類繁多的有機(jī)污染物質(zhì)這些物質(zhì)中有不少屬于難生化降解的物質(zhì)可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存留于環(huán)境中采用傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)標(biāo)排放對(duì)于這些種類繁多成分復(fù)雜的有機(jī)廢水的處理仍然是目前國(guó)內(nèi)外水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)結(jié)合某生物制藥廠污水特點(diǎn)通過(guò)調(diào)查收集資料和查閱文獻(xiàn)以SBR法處理該制藥廠所排放的污水處理后可以達(dá)標(biāo)排放有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的良性循環(huán) 第一章 概 論11設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)111設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)方案的編制范圍是某生物制藥廠廢水處理工藝處理能力為1000內(nèi)容包括處理工藝的確定各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)備選型平面布置高程計(jì)算經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析完成繪制處理工藝流程組圖各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算圖處理工藝組合平面布置及高程布置圖112設(shè)計(jì)依據(jù)1《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《水污染防治法》 2《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978－1996》 3《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ69844《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》 5《畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱》 12 設(shè)計(jì)要求121設(shè)計(jì)原則1 必須確保污水廠處理后達(dá)到排放要求 2 污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范保證必要的安全系數(shù)對(duì)新工藝新技術(shù)新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度 3 污水處理廠設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求4 污水廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理在經(jīng)濟(jì)合理的原則下必須根據(jù)需要盡可能采用先進(jìn)的工藝機(jī)械和自控技術(shù)但要確保安全可靠 5 污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件 6 污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件7 污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下場(chǎng)內(nèi)布局構(gòu)建筑物外觀環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化122污水處理工程運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)遵循的原則 在確保污水處理效果同時(shí)還應(yīng)合理安排水資源的綜合利用節(jié)約用地節(jié)約勞動(dòng)力同時(shí)應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)合理布局作到技術(shù)可行運(yùn)行可靠經(jīng)濟(jì)合理第二章 水質(zhì)分析21水質(zhì)組成生物制藥廢水可分為沖洗廢水提取廢水和其他廢水其中沖洗廢水和提取廢水含有未被利用的有機(jī)組分及染菌體也含有一定的酸堿有機(jī)溶劑需要處理后排放而其他廢水主要為冷卻水排放一般污染物濃度不大可以回用211進(jìn)水水質(zhì)某制藥廠用生物法生產(chǎn)慶大霉素及土霉素進(jìn)水水量及水質(zhì)情況情況 表21 進(jìn)水及水質(zhì)廢水種類 水量m3d COD mgL BOD mgL SS mgL 慶大霉素土霉素 1000 2000 1100 8400 212 出水水質(zhì)污水處理廠污水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》具體水質(zhì)如表22所示 表22 處理要求廢水種類 水量m3d COD mgL BOD mgL SS mgL 慶大霉素土霉素 1000 120 30 30 22廢水種類其中含有慶大霉素及土霉素抗生素屬于抗生素類廢水221抗生素廢水的水質(zhì)特征 1 COD濃度高是抗生素廢水污染物的主要來(lái)源 2 廢水中SS濃度較高其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體對(duì)厭氧UASB工藝處理極為不利 3 存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)對(duì)于有毒性作用的抑制物質(zhì)厭氧生物處理比好氧處理具有一定的優(yōu)勢(shì) 4 硫酸鹽濃度高一般認(rèn)為好氧條件下硫酸鹽的存在對(duì)生物處理沒有影響 5 水質(zhì)成分復(fù)雜中間代謝產(chǎn)物和提取分離中殘留的高濃度酸堿有機(jī)溶劑等化工原料含量高該類成分易引起PH值波動(dòng)大色度高和氣味重等不利因素影響厭氧反應(yīng)器中甲烷菌正常的活性 6 水量較小但間歇排放沖擊負(fù)荷較高由于抗生素分批發(fā)酵生產(chǎn)廢水間歇排放所以其廢水成分和水力負(fù)荷隨時(shí)間有很大的變化這種沖擊給生物處理帶來(lái)極大的困難222抗生素廢水的可生化降解性廢水的可生化降解能力取決于BODCOD的比值BOD是指在好氧條件下微生物分解有機(jī)物質(zhì)所需要消耗的溶解氧量而COD是指在酸性條件下用強(qiáng)氧化劑氧化水樣中有機(jī)物和無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量以氧的毫克每升表示由于BOD采用微生物來(lái)降解有機(jī)物而降解率僅為144～786而COD采用的是強(qiáng)氧化劑對(duì)大多數(shù)的有機(jī)物可以氧化到85～95因此以重鉻酸鉀作為強(qiáng)氧化劑來(lái)測(cè)定COD時(shí)BODCOD的比值小于1根據(jù)資料介紹當(dāng)廢水BODCOD 03時(shí)說(shuō)明廢水中有機(jī)物可生化降解但一般說(shuō)來(lái)抗生素廢水的BODCOD大于03因此抗生素廢水可生化性比較好第三章 方案選擇31 選擇方案原則在工藝選擇和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮該廠廢水的特點(diǎn)近期遠(yuǎn)期的可調(diào)性并用兩級(jí)處理即物化處理與生化處理相結(jié)合該廠廢水屬于比較難處理的工業(yè)制藥廢水根據(jù)該廠原有設(shè)施運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及同類廠家運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)采用物化和生化相結(jié)合處理工藝一級(jí)物化處理采用格柵調(diào)節(jié)池沉砂池氣浮池主要去除廢水沉淀物中和廢水PH值調(diào)節(jié)水質(zhì)水量生化處理擬采用SBR工藝系統(tǒng)處理規(guī)模和原污水水質(zhì)水量變化規(guī)律整體配備先進(jìn)可靠的系統(tǒng)設(shè)備降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)采用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化控制系統(tǒng)以保證處理效果和減少勞動(dòng)力需求工程設(shè)計(jì)采用針對(duì)該廠水質(zhì)特點(diǎn)的工藝方案工藝可靠設(shè)備配備先進(jìn)運(yùn)行費(fèi)用合理工程整體檔次高污泥處理也是關(guān)鍵由于污泥量很大本方案采用高品質(zhì)帶式壓濾機(jī)提高污泥處理自動(dòng)化程度同時(shí)也避免采用板框牙濾機(jī)所帶來(lái)的人力多環(huán)境差處理能力低等缺陷3 2 工藝比較分析 近年來(lái)廢水處理工藝主要有活性污泥法SBR法及氧化溝法下面就這幾種工藝加以比較321活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法又稱普通活性污泥法是早期開始使用并一直沿用至今的運(yùn)行方式它是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外大型污水處理廠普遍采用的方法工藝流程簡(jiǎn)圖見圖31活性污泥法自20世紀(jì)初發(fā)明以來(lái)得到飛速的發(fā)展除普通活性污泥法以外近年來(lái)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的還有SBR法及氧化溝法傳統(tǒng)活性污泥法的特點(diǎn)是1曝氣池內(nèi)污水濃度從池首至池尾是逐漸下降的由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度污水降解反應(yīng)的推動(dòng)力較大效率較高對(duì)污水處理的方式較靈活2對(duì)懸浮物和BOD 的去除率較高3運(yùn)行較穩(wěn)定4推流式曝氣池沿池長(zhǎng)均勻供氧會(huì)出現(xiàn)池首供氧過(guò)剩池尾供氧不足增加動(dòng)力費(fèi)用且根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)氮的去除率較高而傳統(tǒng)活性污泥法達(dá)不到要求 傳統(tǒng)活性污泥法的缺點(diǎn)是廢水需要大量稀釋運(yùn)行中泡沫多易發(fā)生污泥膨脹剩余污泥量大去除率不高常必須采用二級(jí)或多級(jí)處理圖31 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程簡(jiǎn)圖322 氧化溝法氧化溝是一種活性污泥法工藝但曝氣池呈封閉的溝渠形污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動(dòng)因此被稱為氧化溝又稱環(huán)形曝氣池它也屬于活性污泥處理工藝的一種變形工藝一般不需要初沉池并且通常采用延時(shí)曝氣工藝流程見圖32氧化溝工藝具有以下特點(diǎn)1污水進(jìn)入氧化溝可以得到快速有效地混合對(duì)水量水質(zhì)的沖擊負(fù)荷影響小 2由于污泥齡較長(zhǎng)污泥趨于好氧穩(wěn)定3可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)碟的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)速浸水深度和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)碟的安裝個(gè)數(shù)等以調(diào)節(jié)整體的供氧能力和電耗使池內(nèi)溶解氧值控制在最佳工況但有以下缺點(diǎn)循環(huán)式運(yùn)行工況可以調(diào)節(jié)管理相對(duì)復(fù)雜2 表曝法供氧設(shè)備養(yǎng)管量大3 污水停留時(shí)間長(zhǎng)泥齡長(zhǎng)電耗相對(duì)較高 圖32 氧化溝工藝流程323 SBR法 序批式活性污泥法SBR是從充排式反應(yīng)器發(fā)展而來(lái)的其工作過(guò)程是一個(gè)周期內(nèi)把污水加入反應(yīng)器中并在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣污水中的有機(jī)物通過(guò)生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣沉淀一定時(shí)間將上清液排出如此反復(fù)循環(huán)[3]SBR法是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外被引起廣泛應(yīng)用重視和日趨增多的一種污水生物處理技術(shù)SBR處理工藝包括五個(gè)處理程序分別為進(jìn)水反應(yīng)沉淀出水待機(jī)在該處理工藝中處理構(gòu)筑物少可省去初沉池?zé)o二沉池和污泥處理系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比基建費(fèi)用低主要適用于小型污水處理廠運(yùn)行靈活可同時(shí)具有去除BOD和脫氮除磷的功能SBR法有以下優(yōu)點(diǎn)SBR系統(tǒng)以一個(gè)反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法中的調(diào)節(jié)池初次沉淀池曝氣池及二次沉淀池整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性投資省運(yùn)行費(fèi)用低它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資額30左右SBR反應(yīng)池具有調(diào)節(jié)池的作用可最大限度地承受高峰流量高峰BOD濃度及有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響SBR在固液分離時(shí)水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象同時(shí)在沉淀階段整個(gè)SBR反應(yīng)池容積都用于固液分離SBR反應(yīng)過(guò)程基質(zhì)濃度變化規(guī)律與推流式反應(yīng)器是一致的擴(kuò)散系數(shù)低系統(tǒng)通過(guò)好氧厭氧交替運(yùn)行能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到較好的脫氮除磷效果處理流程短控制靈活可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量改變運(yùn)行周期及工藝處理方法適應(yīng)性很強(qiáng)系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少布置緊湊節(jié)省占地SBR的缺點(diǎn)是對(duì)自動(dòng)控制水平要求較高人工操作基本上不能實(shí)行正常運(yùn)行自控系統(tǒng)必須質(zhì)量好運(yùn)行可靠對(duì)操作人員技術(shù)水平要求較高間歇周期運(yùn)行帶來(lái)曝氣攪拌排水排泥等設(shè)備利用律較低增大了設(shè)備投資和裝機(jī)容量由于具有以上優(yōu)點(diǎn)SBR近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了較廣泛的應(yīng)用但也有一些不足之處如在實(shí)際工作中廢水排放規(guī)律和SBR間歇進(jìn)水的要求存在不匹配問(wèn)題特別是水量較大時(shí)需多套反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)行增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性[4]工藝流程見圖33進(jìn)水 出水 剩余污泥圖33 SBR法工藝流