课程设计uasb计算.docx
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课程设计uasb计算
成绩
南京工程学院
课程设计说明书（论文）
题目某制药企业废水处置工艺设计
课程名称：
水污染操纵工程
院（系、部）：
环境工程系
专业：
环境工程
班级：
环境091
学号：
6
姓名：
周发庭
起止日期：
2012-5-21～2012-6-3
指导教师：
李红艺徐进
第1章概论1
设计任务及依据1
设计要求1
第2章水质分析2
水质组成2
第3章方案选择3
选择方案原那么3
工艺流程图4
第4章工艺流程设计说明4
工艺流程说明4
第5章UASB工艺设计计算6
工艺简介6
设计作用7
设计参数7
设计计算8
进水系统设计12
出水系统设计13
排泥系统设计15
产气量计算15
上升水流速度和气流速度的计算16
总结16
参考文献17
致谢18
第一章 概论
一、设计任务及依据
1.设计任务
本设计方案的编制范围是某生物制药厂废水处置工艺，处置能力2500m3/d,内容包括处置工艺的确信、设备选型、各设备对污水去除污染物的计算、UASB工艺设计计算、经济技术分析。
完成绘制处置工艺流程组图、处置工艺组合平面布置及UASB工艺三视图。
2.设计依据
（1）《中华人民共和国环境爱惜法》和《水污染防治法》
（2）《污水综合排放标准GB8978－1996》
（3）《给水排水工程结构设计标准》（GBJ69-84）
（4）《课程设计任务书》
（5）《课程设计大纲》
二、设计要求
1.设计原那么
（1）必需确保污水厂处置后达到排放要求。
（2）污水处置厂采纳的各项设计参数必需靠得住。
在设计中必然要遵守现行的设计标准，保证必要的平安系数。
对新工艺、新技术、新结构和新材料的采纳踊跃慎重的态度。
（3）污水处置厂设计必需符合经济的要求。
（4）污水厂设计应当力求技术合理。
在经济合理的原那么下，必需依照需要，尽可能采纳先进的工艺、机械和自控技术，但要确保平安靠得住。
（5）污水厂设计必需注意近远期的结合，设计时应为尔后进展留有挖潜和扩建的条件。
（6）污水厂设计必需考虑平安运行的条件。
（7）污水厂的设计在经济条件许诺情形下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等能够适当注意美观和绿化。
2.污水处置工程运行进程中应遵循的原那么
在确保污水处置成效同时，还应合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力。
同时应当合理设计、合理布局，作到技术可行、运行靠得住、经济合理。
第二章 水质分析
一、水质组成
生物制药废水可分为冲洗废水、提取废水和其他废水。
其中冲洗废水和提取废水含有未被利用的有机组分及染菌体，也含有必然的酸碱有机溶剂，需要处置后排放，而其他废水要紧为冷却水排放，一样污染物浓度不大，能够回用。
1.进水水质
某制药厂进水水量及水质情形情形：
表2-1进水及水质
废水种类
水量（m3/d）
COD（mg/L）
BOD（mg/L）
SS（mg/L）
制药工厂废水
2500
6000
3000
2500
2.出水水质
污水处置厂污水水质排放标准执行《污水综合排放标准GB8978－1996二级标准》，具体水质如表2-2所示。
表2-2处置要求
废水种类
水量（m3/d）
COD（mg/L）
BOD（mg/L）
SS（mg/L）
制药工厂废水
2500
300
60
150
3.制药工厂废水的可生化降解性
废水的可生化降解能力取决于BOD/COD的比值，BOD是指在好氧条件下，微生物分解有机物质所需要消耗的溶解氧量，而COD是指在酸性条件下，用强氧化剂氧化水样中有机物和无机还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克每升表示。
由于BOD采纳微生物来降解有机物，而降解率仅为～%，而COD采纳的是强氧化剂，对大多数的有机物能够氧化到85～95%，因此以重铬酸钾作为强氧化剂来测定COD时，BOD/COD的比值小于1。
依照资料介绍，当废水BOD/COD>时，说明废水中有机物可生化降解。
但一样说来抗生素废水的BOD/COD大于，因此抗生素废水可生化性比较好。
第三章方案选择
一、选择方案原那么
在工艺选择和设计时应充分考虑该厂废水的特点，近期、远期的可调性，并用两级处置，即物化处置与生化处置相结合。
该厂废水属于比较难处置的工业制药废水。
依照该厂原有设施运行体会及同类厂家运转体会，采纳物化和生化相结合处置工艺。
一级物化处置采纳格栅、调剂池、沉砂池，要紧去除废水沉淀物，中和废水pH值，调剂水质、水量。
生化处置拟采纳USBR工艺系统及曝气系统。
整体配备先进靠得住的系统设备，降低系统的保护工作量，以保证系统的长期正常运转。
采纳适当的自动化操纵系统，以保证处置成效和减少劳动力需求。
工程设计采纳针对该厂水质特点的工艺方案。
工艺靠得住，设备配备先进，运行费用合理，工程整体档次高。
污泥处置也是关键。
由于污泥量专门大，本方案采纳高品质带式压滤机，提高污泥处置自动化程度，同时也幸免采纳板框牙滤机所带来的人力多、环境差、处置能力低等缺点。
二、工艺流程图
某制药厂废水处置工艺流程如以下图3-1
图3-1制药厂废水处置工艺流程图
第四章工艺流程设计说明
一、工艺流程说明
（一）格栅
格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废沟渠道的入口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，要紧对水泵起爱惜作用，另外可减轻后续构筑物的处置负荷。
（二）初沉池
初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。
初沉池对进水COD、BOD、SS的去除率别离选取为：
12%20%40%，那么初沉池进出水水质计算结果如下表4-1
表4-1初沉池进出水水质指标
水质指标
COD
BOD
SS
进水水质（mg/L）
6000
3000
2500
去除率（%）
12
20
40
出水水质（mg/L）
5000
2400
1500
（三）调剂池
废水其水质水量都会随时转变，且波动较大。
废水水质水量的转变对废水处置设备的功能发挥是不利的。
为解决这一问题，设置了调剂池以调剂水质和水量。
调剂池对进水COD、BOD、SS的去除率别离选取为：
10%20%12%，那么调剂池进出水水质计算结果如下表4-2
表4-2调剂池进出水水质指标
水质指标
COD
BOD
SS
进水水质（mg/L）
5000
2400
1500
去除率（%）
10
20
12
出水水质（mg/L）
4500
1200
1250
（四）水解池
水解酸化池具有调剂与稳固进水水质，将废水中的有机大分子和难生物降解有机污染物转化为小分子有机物，调剂污水pH值、水温，有预作用，还可用作事故排水。
水解池对进水COD、BOD、SS的去除率别离选取为：
40%少量80%，那么水解池进出水水质计算结果如下表4-3
表4-3水解池进出水水质指标
水质指标
COD
BOD
SS
进水水质（mg/L）
4500
1200
1250
去除率（%）
40
少量
80
出水水质（mg/L）
2700
1200
250
（五）UASB反映器
UASB反映器又称上流式厌氧污泥床，集生物反映与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反映器。
UASB反映器对进水COD、BOD、SS的去除率别离选取为：
85%85%60%，那么初沉池进出水水质计算结果如下表4-4
表4-4UASB反映器进出水水质指标
水质指标
COD
BOD
SS
进水水质（mg/L）
2700
1200
250
去除率（%）
85
85
60
出水水质（mg/L）
450
180
150
（六）曝气池
曝气池是好氧活性污泥法的应用，对有机物质的去除成效明显。
曝气池对进水COD、BOD、SS的去除率别离选取为：
90%95%少量，那么初沉池进出水水质计算结果如下表4-5
表4-5曝气池进出水水质指标
水质指标
COD
BOD
SS
进水水质（mg/L）
450
180
150
去除率（%）
80
90
20
出水水质（mg/L）
90
18
120
第五章 UASB工艺设计计算
一、UASB反映器设计说明
（一）工艺简介：
UASB是升流式厌氧污泥床反映器的简称,是由荷兰Wageningen农业大学教授Lettinga等人于1972～1978年间开发研制的一项厌氧生物处置计术,国内对UASB反映器的研究是从20世纪80年代开始的.由于UASB反映器具有工艺结构紧凑,处置能力大,无机械搅拌装置,处置成效好及投资省等特点,UASB反映器是目前研究最多,应用日趋普遍的新型污水厌氧处置工艺[1]
1.UASB反映器大体构造如图1
2.UASB的工作原理：
如图1所示,废水由反映器的底部进入后,由于废水以必然的流速自下而上流动和厌氧进程产生的大量沼气的搅拌作用,废水与污泥充分混合,有机质被吸附分解,所产沼气经由反映器上部三相分离器的集气室排出,含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区,由于沼气已从废水中分离,沉降区再也不受沼气搅拌作用的阻碍.废水在平稳上升进程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反映器主体部份,从而保证了反映器内高的污泥浓度.含有少量较轻污泥的废水从反映器上方排出.UASB反映器中能够形成沉淀性能超级好的颗粒污泥,能够许诺较大的上流速度和很高的容积负荷.UASB反映器运行的3个重要的前提是:
①反映器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥;②出产气和进水的均匀散布所形成良好的自然搅拌作用;③设计合理的三相分离器,能使沉淀性能良好的污泥保留在反映器内
（二）设计作用
UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反映与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反映器。
它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反映器内的水力停留时刻较短，因此所需池容大大缩小。
设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反映区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于治理，且不存在堵塞问题。
（三）设计参数
选用设计资料参数如下：
①参数选取：
a）容积负荷（Nv）为：
6kgCOD/（m3·d）
b）污泥产率为：
kgCOD
c）产气率为：
0.5m3/kgCOD
②设计水量：
Q=2500m3/d=h=s
（四）设计计算
1.反映器容积计算：
UASB有效容积为V有效=
式中：
V有效————反映器有效容积，m3；
S0、Se————进出水COD的浓度,kgCOD/m3；
Q————设计流量，m3/d；
Nv————容积负荷,kgCOD/（m3·d）。
V有效=
=
采纳4座相同的UASB反映器那么每座反映器的有效容积为:
=4=。
依照体会，UASB最经济的高度一样在3～6m之间，而且大多数情形下，这也是系统最优的运行范围。
取有效水深h=6m
则底面积：
采纳矩形池比圆形池较经济。
有关资料显示，当长宽比在2：
1左右时，基建投资最省。
取长L=8m，宽B=
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