500m3d的制藥廢水的工程設(shè)計-畢業(yè)論文

1、1―――設(shè)計總說明隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，制藥廢水的污染與治理己引起人們的高度重視和關(guān)注。制藥廢水具有排放量小、成分復(fù)雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大等特點(diǎn)，屬于難降解高濃度有機(jī)廢水，特別是其中的“三致”有機(jī)污染物，易造成水環(huán)境污染，威脅人們的健康。實(shí)踐表明在廢水處理工程上SBR工藝具有設(shè)計合理、運(yùn)行穩(wěn)定、靠、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)簡便、投資少等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計為500m3d的造紙廢水的工程設(shè)計。關(guān)鍵詞：制藥廢水，高濃度，SBR2Ab

2、stractWiththedevelopmentofthepharmaceuticalindustryinouratentionhasbeenpaidtothepollutionofthewastewatertreatmentcountryMuchtherelevantsolutions.Themedicinewastewaterhavelittlecapacity，compositioncomplications，highconcen

3、trationsalts，italsohavehighcoldegreetoxicityetcItbelongstodificultdegradationganicwastewaterwithhighconcentration，especiallyganicpollutantof“threewiththeresult”.ThepracticeshowsthatintreatmentofpharmaceuticalwastewaterSB

4、Rprocesshasadvantagesincludingrationaldesignstablereliableoperationstrongabilityinresistingloadingshocksimpleoperationmaintenancesmallinvestmentetc.assentisthedesignofthetreatmentprojectofpaperwastewaterwiththeamountof50

5、0m3d.Keywds:Themedicinewastewaterhighconcentration，SBR3一、概述............................................................................................................................................5二、廢水水質(zhì)、水量:..........

6、............................................................................................................62.1設(shè)計水量........................................................................................................

7、......................62.2設(shè)計水質(zhì)和排水標(biāo)準(zhǔn)：......................................................................................................6三、常用的中藥制藥廢水處理工藝..................................................................

8、..............................63.1物化法在中藥廢水處理中的應(yīng)用......................................................................................63.2生物法在中藥廢水處理中的應(yīng)用....................................................................

9、.................83.3物化－生物法在中藥廢水處理中的應(yīng)用.......................................................................10四、方案的選擇......................................................................................................

10、........................124.1物化法的選擇....................................................................................................................124.2生物法的選擇..........................................................

11、..........................................................12五、流程圖及說明..........................................................................................................................135.1藝流程說明....................

12、....................................................................................................135.2水解酸化工藝的原理........................................................................................................14

13、5.3水解酸化池有三個作用:..................................................................................................145.4水解酸化工藝的優(yōu)點(diǎn)..............................................................................................

14、.........155.5SBR工藝的發(fā)展................................................................................................................155.6SBR處理工藝基本流程......................................................................

15、.............................165.7SBR工藝的主要性能特點(diǎn)...............................................................................................165.8添加藥劑的SBR強(qiáng)化處理工藝............................................................

16、.........................17六、處理工藝構(gòu)筑物設(shè)計..............................................................................................................186.1格柵.................................................................

17、...................................................................186.1.1設(shè)計說明.................................................................................................................186.1.2設(shè)計計算..................

18、...............................................................................................186.2集水池.....................................................................................................................

19、...........206.2.1設(shè)計說明：.............................................................................................................206.3水解酸化池..............................................................................

20、.........................................216.3.1設(shè)計說明.................................................................................................................216.3.2設(shè)計計算............................................

21、.....................................................................216.3.3排泥設(shè)備.................................................................................................................2246.2.4計算示意圖..............

22、...............................................................................................226.4SBR反應(yīng)池設(shè)計計算.......................................................................................................226.4.1

23、設(shè)計說明.................................................................................................................226.4.2設(shè)計計算............................................................................................

24、....................236.5污泥濃縮池設(shè)計計算........................................................................................................296.5.1設(shè)計說明.......................................................................

25、..........................................296.5.2設(shè)計計算.................................................................................................................306.5.3工藝構(gòu)造尺寸.........................................

26、................................................................306.5.4排水和排泥.............................................................................................................306.6壓濾機(jī)...........................

27、.....................................................................................................316.6.1設(shè)計說明............................................................................................................

28、.....316.6.2設(shè)計計算：.............................................................................................................316.7標(biāo)高.......................................................................................

29、.............................................31七、污水處理長構(gòu)筑物總體布置..................................................................................................327.1處理構(gòu)筑物平面布置...............................................

30、.........................................................327.1.1平面布置原則.........................................................................................................327.1.2管線設(shè)計..................................

31、...............................................................................327.2處理構(gòu)筑物高程布置........................................................................................................337.2.1高程布置原則..........

32、...............................................................................................33八、投資估算.....................................................................................................................

33、.............348.1估算范圍及估算依據(jù)........................................................................................................348.1.1估算范圍..............................................................................

34、...................................348.1.2編輯依據(jù).................................................................................................................348.2估算......................................................

35、..............................................................................348.2.1材料價格.................................................................................................................348.2.2投資估算.......

36、..........................................................................................................348.2.3運(yùn)行費(fèi)用.......................................................................................................

37、.........358.2.4年估算運(yùn)行成本.....................................................................................................37參考文獻(xiàn)..........................................................................................

38、................................................38致謝..................................................................................................................................................4051、概述隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，制

39、藥廢水的污染與治理己引起人們的高度重視和關(guān)注。制藥廢水具有排放量小、成分復(fù)雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大等特點(diǎn)，屬于難降解高濃度有機(jī)廢水，特別是其中的“三致”有機(jī)污染物，易造成水環(huán)境污染，威脅人們的健康［1］。制藥廢水可分為：有機(jī)合成廢水、無機(jī)合成廢水、抗生素廢水、中草藥廢水。其年排放量較小，但水質(zhì)濃度高、含有一定的有毒物質(zhì)，因此各國在做好清潔生產(chǎn)的同時，努力探索一種經(jīng)濟(jì)合理的污水處理工藝，以減少對人類的危害［2］。吉林敖東藥業(yè)集團(tuán)口服

40、液生產(chǎn)車間主要生產(chǎn)安神補(bǔ)腦液，其廢水主要為提取工段廢水、精制工段廢水和地面清洗水。提取工段廢水其COD濃度為500～800mgLBOD5為350mgL左右，SS為400mgL左右。因?yàn)榫乒ざ渭尤氪罅恳掖?，從而使廢水有機(jī)污染物濃度大為提高。各股廢水匯流后，其混合廢水COD濃度平均為2500mgL左右，BOD5為1500mgL，SS為200mgL左右，pH值為6.6～7.7，混合廢水呈黃褐色。該車間每天排水500m3d左右，其間廢水COD

41、濃度變化很大，當(dāng)精制罐清洗時，COD濃度通常超過10000mgL，水質(zhì)非常不穩(wěn)定。污水處理后剖排到附近的城市污水處理廠。目前國內(nèi)對于中藥廢水的處理方法多采用水解酸化＋活性污泥法的工藝。水解酸化即利用水解酸化菌類將水中的復(fù)雜的大分子有機(jī)物水解成為小分子物質(zhì)，以利于微生物的吸收，提高水質(zhì)的可生化性。對于該公司的生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的廢水，其可生化性較好，因此設(shè)計采用了SBR法。通過調(diào)節(jié)SBR池的運(yùn)行周期來創(chuàng)造缺氧、好氧甚至厭氧的環(huán)境，大大節(jié)省了占

42、地。62、廢水水質(zhì)、水量2.1設(shè)計水量：根據(jù)近遠(yuǎn)期生產(chǎn)規(guī)模確定污水系統(tǒng)的處理能力為500td2.2設(shè)計水質(zhì)和排水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計廠的出水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)［3］如表2.1表2.1出水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)項目COD(mgL)BOD(mgL)氨氮(mgL)SS(mgL)pH進(jìn)水水質(zhì)250015002002005－7排放水質(zhì)1003030306－93、常用的中藥制藥廢水處理工藝3.1物化法在中藥廢水處理中的應(yīng)用物化法處理制藥廢水可作為單獨(dú)的處理工序又可作生物

43、法的預(yù)處理或后處理工序。根據(jù)水質(zhì)的不同，采用的物理化學(xué)法有:混凝法、吸附法、電解法、氣浮法等［4－5］。吸附法：是利用多孔性固體吸附水中某種或幾種污染物，以除區(qū)或者回收污染物，從而使污水凈化的方法。常用的吸附劑有活性炭，活性煤，腐殖酸類，吸附樹脂等。在制藥廢水的處理中常用煤灰或活性炭吸附預(yù)處理生產(chǎn)中的成藥，潔霉素，撲熱息痛等產(chǎn)生的廢水。除了上述幾種常用的物化處理方法外，某些制藥廢水還采用反滲透法和吹脫氨氮法等。反滲透法可實(shí)現(xiàn)廢水濃縮和凈

44、化等目的，吹脫氨氮法可降低氨氮含量。也可用離子交換，膜分離，蒸發(fā)與結(jié)晶，磁分離等。微電解法：采用微電解法處理有機(jī)廢水已經(jīng)有多項研究成果。制藥廢水經(jīng)微電解處理后可以提高其可生化性，使其有利于生物處理。浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程系的許爐生寧波市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心站朱靖的研究成果表明，鐵碳曝氣池7是處理抗生素廢水有效的預(yù)處理手段。池中投加生產(chǎn)中廢棄鑄鐵粉既中和了廢水的酸性又利用鑄鐵粉中的鐵和活性碳組成的微電池對有機(jī)污染進(jìn)行還原反應(yīng)破壞生物毒性的結(jié)構(gòu)并

45、可提高廢水的可生化性。通過中和、絮凝等預(yù)處理手段去除了部分有機(jī)物減小了有毒物質(zhì)的生物毒性提高了廢水的pH值有利于下一步的生化處理。混凝法:是在加入凝聚劑后通過攪拌使失去電荷的顆粒相互接觸而絮凝形成絮狀體，便于其沉淀或過濾而達(dá)到分離的目的。采用凝聚處理后，不僅能有效地降低污染物的濃度，而且廢水的生物降解性能也得到改善。在抗生素制藥工業(yè)廢水處理中常用的凝聚劑有：聚合硫酸鐵、氯化鐵、亞鐵鹽、聚合氯化硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合氯化硫酸鋁鐵、聚丙烯

46、酰胺(PAM)等。劉明華等咧利用有機(jī)／無機(jī)復(fù)合型改性木質(zhì)素絮凝劑MLF處理抗生素類化學(xué)制藥廢水，當(dāng)抗生素制藥廢水的pH值為610時，絮凝劑的用量為120mg／L，廢水中COD、SS和色度的去除率分別達(dá)至0612％、967％和916％。氣浮法：氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮到水面實(shí)現(xiàn)固液或者液液分離到過程。通常包括充氣氣浮，溶氣氣浮，化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式?；瘜W(xué)氣浮適用于懸浮物含量

47、較高的廢水的預(yù)處理，具有投資少，能耗低，工藝簡單，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但不能有效去除廢液中的可溶性有機(jī)物。在制藥廢水的處理中，如大霉素土霉素等廢水的處理，常采用化學(xué)氣浮法。水解酸化法：水解酸化法作為制藥廢水的預(yù)處理方法，它能將不溶性的有機(jī)物水解為溶解性的有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)分解為容易降解的小分子有機(jī)物，從而提供廢水的可生化性，還有去除生物抑制物的作用。它由于不需要曝氣而大大降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本，同時由于提高了污水的可生化性而降低了

48、后續(xù)生物處理的負(fù)荷，大量減少了后續(xù)好氧生物處理的曝氣量，從而廣泛地應(yīng)用在難生物降解的制藥，化工，造紙及有機(jī)物濃度高的廢水處理中。Fenton試劑法：由硫酸亞鐵和雙氧水兩部分組成，處理效果主要取決于氧化條件。西咪替丁制藥廢水COD高，成分復(fù)雜。采用Fenton試劑預(yù)處理，COD_去除率達(dá)50%以上。小試確定了Fenton法預(yù)處理西味替丁廢水的最佳反8應(yīng)條件:H2O:質(zhì)量濃度為3000mgLFeS0。質(zhì)量濃度為750mgL，氧化時間為3hp

49、H為3。工程調(diào)試結(jié)果與小試結(jié)果具有良好的相關(guān)性‘22]以Ti仇為催化劑，并將其制膜固定在不銹鋼質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)壁上，以9W低壓汞燈為光源，引入Fenton試劑，對武漢市某制藥廠的制藥廢水進(jìn)行了處理實(shí)驗(yàn)。取得了脫色率100%COD去除率92.3%的效果。硝基苯類化合物含量從8.05mgL降至0.41mgL1221.反滲透法:反滲透法是利用半透膜將濃、稀溶液隔開，以壓力差作為推動力，施加超過溶液滲透壓的壓力，使其改變自然滲透方向，將濃溶液中的水壓

50、滲到稀溶液一側(cè)，可實(shí)現(xiàn)廢水濃縮和凈化目的。劉國信等在微孑L管表面預(yù)涂助濾劑，利用反滲透濃縮技術(shù)從抗生素廠廢水中回收金霉素的研究，取得了較好的效果，從而為抗生素廠金霉素廢水提供一種新的治理途徑。朱安娜等采用納濾膜對潔霉素廢水進(jìn)行的分離實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)既減少了廢水中潔霉素對微生物的抑制作用，又可回收潔霉素，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。以上不同的預(yù)處理方法，對高濃度、難降解對制藥廢水的預(yù)處理效果是不同的。厭氧水解酸化由于反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)速度快，且

51、能有效地提高廢水的可生化性，對難生物降解和抑制作用的抗生素等毒性物質(zhì)也能進(jìn)行水解酸化而破壞。這樣對后續(xù)的生物處理提供了有利的條件而越來越受到人們的重視。3.2生物法在中藥廢水處理中的應(yīng)用生物法廣泛用于生活污水和工業(yè)廢水的處理，技術(shù)成熟，處理設(shè)備簡單，運(yùn)行理方便，費(fèi)用低廉。中藥廢水處理工藝也以生物法為主。厭氧生物法是中藥廢水最常用的處理工藝，能夠去除有機(jī)廢水中的大部分污染物?，F(xiàn)有研究多利用兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸相將大分子有機(jī)物分解成小分子物

52、質(zhì)，改善中藥廢水的可生物降解性之后，再進(jìn)行厭氧或好氧處理。有研究人員對高效產(chǎn)酸發(fā)酵反應(yīng)器、兩相厭氧消化法、復(fù)合式厭氧反應(yīng)器處理醫(yī)藥原料廢水的效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)論證，當(dāng)進(jìn)水COD不超過16000mgL時，出水水質(zhì)接近醫(yī)藥廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。但是出水COD仍然普遍高于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB897896)制藥工業(yè)一級排放標(biāo)準(zhǔn)所要求的150mgL需要進(jìn)一步處理。近年來，有研究者通過改進(jìn)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)來提高厭氧消化的處理效率。修光利等采用9加壓上流式厭氧污

53、泥床PUASB(pressuredupflowanaerobicsludgeblanket)處理制藥廢水“31oPTJASB通過壓力的變化提高溶解氧的濃度。溶解氧濃度高時，菌膠團(tuán)中心的厭氧中心縮小，參加生化反應(yīng)的微生物數(shù)量增加，從而加快了基質(zhì)降解速率，提高了處理效率。當(dāng)p=0.2MPa，進(jìn)水COD=500800mgL，回流比R=6時，COD去除率可以達(dá)到60%90%p=0.3MPa，進(jìn)水COD=10001500mgL，回流比R=6時，去

54、除率可以達(dá)到60%^70%。但是采用厭氧法處理廢水，進(jìn)水COD濃度和SS含量不宜過高，預(yù)處理要求嚴(yán)格，設(shè)備比較復(fù)雜，運(yùn)行操作條件嚴(yán)格，適用范圍受抑制性物質(zhì)限制。與厭氧生物法相比，好氧生物法處理有機(jī)廢水反應(yīng)周期短，運(yùn)行操作條件易控制，管理簡單。尤其是序批式間歇反應(yīng)器SBR法，其結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，對水質(zhì)、水量變化適應(yīng)能力強(qiáng).耐沖擊負(fù)荷，污泥活性高。使用SBR法處理中藥材、四環(huán)素、慶大霉素等制藥廢水，當(dāng)進(jìn)水COD濃度介于10002500mg

55、L時，曝氣814h，出水COD可以低于200mgL。生物接觸氧化法也是好氧生物法中常用的一種方法，可用于四環(huán)素、麥迪毒素、維生素C幽體類激素等制藥廢水的處理。但要保證生物接觸氧化對COD有良好的去除效果，進(jìn)水COD濃度不宜超過1000mgL否則會增長曝氣時間增加能耗，最終導(dǎo)致處理費(fèi)用增加。由于生物流化床載體表面積大，單位體積微生物數(shù)量大，可在高容積負(fù)荷〔4.5kgCODd“m3)的條件下處理高濃度的麥迪霉素廢水(進(jìn)水COD1500020

56、000mgL)。厭氧生物法和好氧生物法處理廢水各有優(yōu)缺點(diǎn)，將這兩種工藝進(jìn)行組合，利用各自的工藝優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)制藥廢水凈化，是究的熱點(diǎn)。對于高濃度有機(jī)廢水，厭氧水解酸化具有把大分子及不溶性有機(jī)物水解為小分子可溶性有機(jī)物的作用口通過此種途徑，廢水可生物降解性得以改善，有利于后續(xù)的生物處理。而好氧法則可以為微生物提供較好的外部環(huán)境，促使微生物有效地去除污染物。因此，制藥廢水的主體處理工藝以水解酸化一好氧工藝最為常見。中藥廢水當(dāng)其流量為為。.300.

57、38m3d，進(jìn)水COD控制在20000mgL以下時，經(jīng)水解酸化后可以去除18%23%的COD，再通過產(chǎn)甲烷階段及接觸氧化處理，COD去除率能夠達(dá)到制藥廢水二級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求[(11)。負(fù)荷增高時，出水COD普遍高于200m留L。寧天祿、姚重陽等應(yīng)用水解一好氧生物法處理中藥廢水，進(jìn)水10COD值為20003000mgL溶解氧濃度大于56mgLCOD總?cè)コ士梢赃_(dá)到80%90%(22)0近年來，為提高生物法的處理效率，利用優(yōu)勢菌種處理高濃度

58、有機(jī)廢水的技術(shù)得以迅速發(fā)展。優(yōu)勢菌株生物膜法、光合細(xì)菌處理法(photosynthesisbacteria簡稱PSB)及固定化微生物法處理制藥廢水屢有報道。相對而言，固定化微生物法運(yùn)用較多。該方法是通過篩選分離出高效菌株，或通過生物工程技術(shù)培養(yǎng)出特異菌株，將其固定在載體上或定位于限定的空間區(qū)域內(nèi)，保持其生物功能而去除廢水中的特定底物楊意東趙麗君應(yīng)用固定化生物法處理含阿苯噠哇、撲爾敏和布洛芬的廢水，認(rèn)為固定化的優(yōu)勢菌在降解過程中不斷生長出

59、新的菌體，老化菌體隨出水不斷排出，自然形成交替過程，較之游離的優(yōu)勢菌種，有更高的負(fù)荷能力及更好的去除效果。3.3物化－生物法在中藥廢水處理中的應(yīng)用以生物法為主體處理工藝，以物化法為預(yù)處理或后處理工藝的物化一生物法在中藥廢水治理中有著廣泛的應(yīng)用。物化一生物法一般按照前處理，厭氧處理~好氧處理~后處理的途徑來組合。節(jié)、前處理的目的是使物料的理化性狀適合于后續(xù)生物法處理的要求，穩(wěn)定水量與水質(zhì)(如CODSS堿度、除調(diào)除生物抑制物質(zhì)，提高廢水可生

60、化性的作用試驗(yàn)結(jié)果而定，pH、物料營養(yǎng)比例等)，還有去。前處理方法應(yīng)根據(jù)廢水特點(diǎn)及以沉淀、絮凝、過濾等方法為主。加量大時，處理成本高且有污泥生成。常用好氧工藝有生物接觸氧化、生物流化床和SBR。這些工藝的優(yōu)點(diǎn)是污泥不回流且剩余污泥少，基建投資和占地面積少，運(yùn)行穩(wěn)定且成本低于其它好氧工藝。當(dāng)廢水經(jīng)好氧生物法處理后仍不能達(dá)標(biāo)時，還會在其后布置后處理工序，一般以砂濾、沉淀法為主。常見中藥廢水處理工藝如圖3.1所示:原水微電解厭氧酸化混凝SBR