3000m3d中药废水处理工艺设计

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 毕 业 设 计

某中药厂3000m/d废水处理工艺设计

Design of a Pharmaceutical 3000 m3/d Wastewater Treatment

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系（院）名称： 化学与环境工程学院 专 业 班 级： 2008级环境工程 学 生 姓 名： 黄海滨 指 导 教 师： 张 允 职 称： 讲 师

2012年 5月

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

目 录

摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................... Ⅱ 引 言 ...................................................................................................................................... 1 第1章 绪 论 ................................................................................................................... 2

1.1中药废水的水质及其危害 .......................................................................................... 2 1.2中药废水处理技术 ...................................................................................................... 3 1.3中药废水现有处理工艺分析 ...................................................................................... 4 1.3.1物化法在中药废水处理中的应用 ........................................................................... 4 1.3.2生物法在中药废水处理中的应用 ........................................................................... 5 1.3.3物化--生物法在中药废水处理中的应用 ................................................................ 6

第2章 设计资料............................................................................................................... 8

2.1水量水质 ...................................................................................................................... 8 2.2可行性分析 .................................................................................................................. 8 2.3设计依据 ...................................................................................................................... 8

第3章 工艺方案比较及确定 ....................................................................................... 9

3.1工艺方案比较 .............................................................................................................. 9 3.2工艺方案确定 .............................................................................................................11

第4章 构筑物设计计算............................................................................................... 13

4.1格栅 ............................................................................................................................ 13 4.1.1设计说明 ................................................................................................................. 13 4.1.2参数选择 ................................................................................................................. 13 4.2调节池 ........................................................................................................................ 14 4.2.1设计说明 ................................................................................................................. 14 4.2.2设计参数 ................................................................................................................. 14 4.2.3 设计计算 ................................................................................................................ 14

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4.3气浮池 ........................................................................................................................ 15 4.3.1设计说明 ................................................................................................................. 15 4.3.2设计参数 ................................................................................................................. 15 4.3.3设计计算 ................................................................................................................. 16 4.4SBR反应池 ................................................................................................................ 17 4.4.1设计说明 ................................................................................................................. 17 4.4.2参数 ......................................................................................................................... 18 4.4.3设计计算 ................................................................................................................. 18 4.5鼓风机房 .................................................................................................................... 21 4.6污泥浓缩池 ................................................................................................................ 21 4.6.1设计说明 ................................................................................................................. 21 4.6.2设计参数 ................................................................................................................. 21 4.6.3设计计算 ................................................................................................................. 21 4.7集泥井和污泥提升泵房 ............................................................................................ 23 4.7.1设计说明 ................................................................................................................. 23 4.7.2设计参数 ................................................................................................................. 23 4.7.3设计计算 ................................................................................................................. 24 4.8污泥脱水间 ................................................................................................................ 24 4.8.1设计说明 ................................................................................................................. 24 4.8.2设计参数 ................................................................................................................. 24 4.8.3设计计算 ................................................................................................................. 25 4.9构筑物一览表 ............................................................................................................ 25

结 论 ...................................................................................................................................... 26 致 谢 ...................................................................................................................................... 27 参考文献 ............................................................................................................................... 28 附 录 ...................................................................................................................................... 29

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某中药厂3000m/d废水处理工艺设计

摘要：设计采用气浮-SBR组合工艺处理中药废水。中药废水水量为3000m3/d，水质指标为：COD=3000mg/L,BOD=1500mg/L,SS=500mg/L,色度=150。采用气浮-SBR组合工艺处理废水，能使处理出水水质达到《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906—2008）标准中的一级标准COD≤130mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤70mg/L，色度≤80。气浮-SBR组合工艺流程图如下所示： .

消毒池 出水 污泥外运 污泥浓缩池 SBR池 格栅池 调节池 气浮池 3

关键词：中药废水 气浮 SBR

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Design of a Pharmaceutical 3000 m3/d Wastewater Treatmet

Abstract:Design flotation-SBR process Chinese traditional medicine wastewater. Chinese traditional medicine wastewater water to 3,000m3/d, water quality indicators: COD concentration is 3000mg/L, BOD concentration is 1500mg/L, SS concentration is 500mg/L, chrom concentration is 150.The flotation-SBR wastewater treatment process, enable the effluent quality of Chinese traditional medicine, industrial water pollutant discharge standards (GB 21906-2008) standard in a standard of COD≤130mg/L,BOD ≤ 30mg/L, and the SS≤70mg/L, chroma≤80.Flotation-SBR combined process flow diagram is shown below:

Keywords: Chinese traditional medicine wastewater;Flotation;SBR

Disinfectant pool Out of water Sludge Sinotrans Sludge pool SBRpool Inflow Grille pool Adjust the pool Flotation tank

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引 言

水污染是世界环境污染的重要方面，中药废水是工业水污染的重要组成部分。本文探讨了我国中药废水处理的现状。中药废水有机污染物浓度高、废水的可生化性较强、色度比较高、多为间歇排放、污水成分复杂。根据这些特征和资料分析，本文运用气浮技术、生物厌氧技术和好氧技术，选用气浮--序批式活性污泥反应器的处理工艺，以达到对中药废水生物处理的目的。加压溶气气浮法是以微小气泡为载体，粘附水中的杂质颗粒，颗粒被气泡挟带浮升至水面与水分分离去除的方法。能有效的去除中药废水中木质素等比重较小，极难重力沉降的悬浮物。序批式活性污泥法是在单一反应器内，按时间顺序进水、曝气、沉淀、出水、待机等基本操作，在池内交替形成厌氧、缺氧、好氧、厌氧的环境，在不同阶段，相应的微生物分解有机物，进行硝化、反硝化反应以及释磷、吸磷过程，达到去除有机物，脱氮除磷的目的。

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第1章 绪 论

1.1中药废水的水质及其危害

水污染是我国环境污染的首要问题，其具有广阔性、普遍性、多样性等特征。在污染控制上难度大、技术复杂、投入多、运行困难。随着社会的经济的发展和人们对良好环境日益增强的渴望，投入大量的人力物力从事水污染治理是十分必要的。我国的水环境污染，特别是流域性水环境污染问题已经称为当前我国环境污染最具代表性的问题之一。

根据国家环境保护总局对我国水环境污染现状调查统计表明：我国的江河、湖泊以及近海流域已经普遍受到不同程度的污染，总体上呈现加重的趋势，造成污染加重的主要因素是工业废水和生活污水的超标排放。

中药是我们中华民族几千年灿烂文化的瑰宝,它以自己独到的功效,在世界医学上占有重要的地位,随着科学和社会的发展,我国中药制药生产得到长足发展,现在国内中药生产厂家达到2000多家,而中药废水产生的污染也凸现出来。在中药的生产提取过程中，生产工艺产生大量的废水，造成环境污染，使得中药产业的发展受到制约。因为中药的生产废水，与其它类的工业污水、废水在水质和兀然物成分方面有很大的差异，采用常规的技术进行处理，效果不好，很难达标。

在现阶段，水环境问题主要是有机废水的污染问题。而中药废水是有机废水的主要来源之一,因此,中药废水的治理是环保工作的重点之一。中药废水就是一种典型的工业有机废水，在中药制药工业领域，由于药物生产过程中不同药物品种和生产工艺不同，所产生的废水水质及水量有很大的差别，而且由于产品更换周期短，随着产品的更换，废水水质、水量经常波动，极不稳定。

中药生产废水主要来自生产车间，在洗泡蒸煮药材、冲洗、制剂等过程中产生。废水包括生产过程中的原药洗涤水、原药药汁残液、过滤、蒸馏、萃取等单元操作中产生的污水；生产设备洗涤和地板冲洗用水。污染物主要是从药材中煎出的各种成分，主要成分为：糖类、木质素、生物碱、蛋白质、色素及它们的水解产物[1]。

中药废水的特点是：有机污染物浓度高；悬浮物，尤其是木质素等比重较轻、难于沉淀的有机物质含量高；色度较高；废水的可生化性较好；多为间歇排放，污水成分复杂，水质水量变化较大。

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中药废水的上述特点决定了其处理难度较大。因此，很有必要对中药废水进行处理，使其达到排放标准，不污染其它水质，使水环境得到一些改善。

1.2中药废水处理技术

制药废水水质成分复杂、处理难度大，尤其是中药废水的处理，更是难解决。国外普遍采用稀释进水浓度进行好氧生物处理的方法，其投资大、运行费用高。发达国家更是即将污染大的原料药生产转移到发展中国家。

国内用于制药废水处理的主导工艺主要有深井曝气、厌氧发酵、SBR。深井曝气的方法有污染地下的可能性，已经走入低谷。厌氧发酵法虽有众多研究者，但是面对水质成分复杂的制药废水，仍然成为可推广使用的实用技术。SBR法已经逐步成为制药废水处理的主流工艺。

与一般工业废水相似，中药废水也采用物化法和生物法进行处理。物化法包括化学凝聚、强氧化剂氧化、阳极射线辐射、反渗透、焚烧、电解、萃取和离子交换等，主要用于废水中可利用组分的回收、废污泥的焚烧等。生物法包括好氧法和厌氧法。

修光利、吴生等对哈尔滨中药二厂的废水进行处理技术研究，采用―两相厌氧消化→兼性/好氧接触氧化→混凝沉淀→过滤‖工艺处理高浓度中药废水，并进行了中间试验研究。试验证明，该工艺对难生物降解的高浓度中药有机废水可进行有效的治理，在流量为3000m3/d，进水浓度为12000~20000mgCOD/L时，COD总去除率可达99%以上[2]。

韩红军等采用微电解--生物接触氧化处理扬州中药厂的废水，出水水质达到国家一级排放标准。程汉林、林晓生等采用零价铁强化活性污泥法处理广州某中药厂的高浓度中药废水，在曝气池内安装零价铁复合填料，进行强化处理试验研究，研究结果表明，进水COD为2600~3500mg/L，出水COD为64.3mg/L[3]。

王宝贞采用二氧化氯氧化法对中药废水进行了氧化降解试验研究，初步发现了二氧化氯处理中药废水的氧化规律。使用稳定性二氧化氯溶液氧化降解中药废水，以废水COD变化作为评价氧化效率的中药指标，考察了常温常压下二氧化氯的起始浓度、pH值、氧化反应时间等主要因素对中药制药废水处理效果的影响，对中药废水的处理提供了新思路。

美国、日本等生物技术发达国家于20世纪50、60年代试验和建设处理设施，几乎全部是采用好氧生物处理技术。1949年美国一位科学家报道中药废水的厌氧处理研究结果，

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对pH值、负荷、搅拌效果等因素的影响做了具体研究，BOD去除率为81%。1952年赫威等进行的中药废水厌氧生物处理试验，容积负荷达到1.2kgBOD/(m3.d)[4]。

新的污水处理核心是处理工艺简单、处理效率高、投资运行费用省等。目前，国内外尚有许多处理效率高的工艺，但投资运行费用都相当高，也有许多投资运行费用低的工艺，但其处理效率都很低，甚至操作复杂。所以目前需要一种处理效率高、投资运行省、操作简单的工艺。

1.3中药废水现有处理工艺分析

有关中药废水治理技术的报道在国内外都不多见，根据已有的报道，中药废水现有的治理方法依然沿用了目前常用的制药废水的处理方法，即：物化法、生物法和物化--生物法。下面简单的对这三种方法做以具体的分析。 1.3.1物化法在中药废水处理中的应用

物化法处理中药废水可作为单独的处理工序，又可作生物法的预处理或后处理工序。根据水质的不同，采用的物理化学法有：混凝法、吸附法、电解法、气浮法等。

混凝法是制药废水处理中常用的物化法，通过投加凝聚剂来降低污染物浓度，改善废水的可生物降解性能。常用凝聚剂有聚合硫酸铁，氯化铁，亚铁盐类，聚合氯化硫酸铝，聚合氯化铝，聚丙烯酰胺(PAM)等，有研究表明投加硫酸亚铁等凝聚剂，可改善小诺霉素等抗生素废水中胶体物质的沉降性能，激活废水中降解微生物的某些酶的活性，从而实现COD的去除。使用氯化铁处理中药废水不但有着良好的COD去除效果，还能除去废水中的氟。

吸附法是利用多孔性固相物质吸附废水中某种或几种污染物以达到废水净化的目的。制药废水处理中，常用活性碳处理维生素、双氯灭痛、中药等生产中产生的废水。受吸附剂的粒径、表面以及结构等的影响，径吸附处理的废水COD去除率一般在20%~40%，色度的去除率则可以达到80%左右。

气浮法也是制药废水处理工艺中常用的一种方法，包括充气气浮、溶气气浮，化学气浮和电解气浮等多种形式。其中化学气浮法应用较多，使用于悬浮物含量较高的废水预处理。而中药废水采用化学气浮的方法处理之后，COD的去除率可达50%，固体悬浮物的去除率达70%以上。尽管气浮法投资少，能耗底，工艺简单，维修方便，但不能有效地去除废水中可溶性有机物，需要用其他方法进一步处理[6]。

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除了上述物化法，还可用反渗透法、吹脱法、电解法等处理制药废水。这些物化法能去除部分COD、SS、NH3-N，改善废水的物理化学性状，常作为生物处理方法的预处理工序。

1.3.2生物法在中药废水处理中的应用

生物法广泛用于生活污水和工业废水的处理，技术成热，处理设备简单，运行管理方便，费用低廉。中药废水处理工艺也以生物法为主。厌氧生物法是中药废水最常用的处理工艺，能够去除有机废水中的大部分污染物。现有研究多利用两相厌氧消化中的产酸相将大分子有机物分解成小分子物质，改善中药废水的可生物降解性之后，再进行厌氧或好氧处理。有研究人员对高效产酸发酵反应器、两相厌氧消化法、复合式厌氧反应器处理医药原料废水的效果进行了实验论证，当进水COD不超过16000mg/L时，出水水质接近医药废水排放标准。但是出水COD仍然普遍高于《污水综合排放标准》(GB8978-96)制药工业一级排放标准所要求的150mg/L，需要进一步处理[7]。

近年来，有研究者通过改进反应器结构来提高厌氧消化的处理效率。修光利等利用加压上流式厌氧污泥床PUASB处理制药废水。PUASB通过压力的变化，提高溶解氧的浓度。溶解氧浓度高时，菌胶团中心的厌氧范围缩小，参加生化反应的微生物数量增加，从而加快了基质降解速率，提高了处理效率。当P=0.2MPa，进水COD=500~800mg/L，回流比R=6时，COD去除率可以达到60%~90%；P=0.3MPa，进水COD=1000~1500mg/L，回流比R=6时，去除率可以达60%~70%[8]。

但是采用厌氧法处理废水，进水COD浓度和SS含量不宜过高，预处理要求严格，设备比较复杂，运行操作条件严格，适用范围受抑制性物质限制。与厌氧生物法相比，好氧生物法处理有机废水反应周期短，运行操作条件易控制，管理简单。尤其是序批式间歇反应器SBR法，其结构简单，操作灵活，对水质、水量变化适应能力强，耐冲击负荷，污泥活性高。使用SBR法处理中药材、四环素、庆大霉素等制药废水，当进水COD浓度介于1000~2500mg/L时，曝气8~14h，出水COD可以低于200mg/L[9]。

生物接触氧化法也是好氧生物法中常用的一种方法，可用于四环素、麦迪霉素、维生素等制药废水的处理。但要保证生物接触氧化对COD有良好的去除效果，进水COD浓度不宜超过l000mg/L，否则会增长曝气时间增加能耗，最终导致处理费用增加。由于生物流化床载体表面积大，单位体积微生物数量大，可在高容积负荷(4.5kgCOD/d.m3)条件

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下处理高浓度的中药废水。

厌氧生物法和好氧生物法处理中药废水各有优缺点，将这两种工艺进行组合，利用各自的工艺特点实现中药废水净化，是本次设计的创新之处。对于高浓度有机废水，厌氧水解酸具有把大分子及不溶性有机物分解为小分子可溶性有机物的作用。通过此种途径，废水可生物降解性得以改善，有利于后续的生物处理。而好氧法则可以为微生物提供较好的外部环境，促使微生物有效地去除污染物。

因此，中药废水的主体处理工艺以水解酸化--好氧工艺最为常见。中药废水当其流量为0.30~0.38m3/d，进水COD控制在2000m3/d以下时，经水解酸化后可以去除18%~23%的COD，再通过产甲烷阶段及接触氧化处理，COD去除率能够达到制药废水二级排放标准的要求。负荷增高时，出水COD普遍高于200mg/L。宁天禄、姚重阳等应用水解--好氧生物法处理中药废水，进水COD值为2000~3000mg/L，溶解氧浓度大于5~6mg/L，COD总去除率可以达到80%~90%。

近年来，为提高生物法的处理效率，利用优势菌种处理高浓度有机废水的技术得以迅速发展。优势菌株生物膜法、光合细菌处理法及固定化微生物法处理制药废水都有报道。该方法是通过筛选分离出高效菌株，或通过生物工程技术培养出特异菌株，将其固定在载体上或定位于限定的空间区域内，保持其生物功能而去除废水中的特定底物。相对而言，固定物化生物法运用较多。

1.3.3物化--生物法在中药废水处理中的应用

以生物法为主体处理工艺，以物化法为预处理或后处理工艺的物化--生物法在中药废水治理中有着广泛的应用。物化--生物法一般按照前处理--厌氧处理--好氧生物处理--后续处理的途径来组合。前处理的目的是使物料的理化性状适合于后续生物法处理的要求，除调节、稳定水量与水质(如COD、SS、碱度、pH、物料营养比例等)。还有去除生物抑制物质，提高废水可生化性的作用。

前处理方法应根据废水特点及试验结果而定，以沉淀、絮凝、过滤等方法为主。但从实践看，化学药品投加量大时，处理成本高且有污泥生成。生物厌氧水解法通常也因为是提高废水可生物降解性的有效方法而用于废水的预处理。厌氧处理的目的是利用高效厌氧工艺容积负荷高、COD去除率高、耐冲击负荷的优点，减少稀释水量并且大幅度地削减COD。优先采用的厌氧工艺是升流式厌氧污泥床反应器UASB和上流式厌氧污泥床过滤

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器UASB+AF。

好氧生物处理的目的是保证厌氧出水经处理后达标排放。常用好氧工艺有生物接触氧化、生物流化床和SBR。这些工艺的优点是污泥不用回流且剩余污泥少，基建投资低且占地面积少，运行稳定且成本低于其他好氧工艺。当废水经好氧生物法处理后仍不能达标时，还会在其后布置后处理工序，一般以砂滤沉淀法为主。废水经过物化--生物法处理，出水水质一般可以达到制药废水二级排放标准的要求，甚至满足一级排放标准。

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第2章 设计资料

2.1水量水质

原水水量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s 流量总变化系数为KZ=2.7/Q0.11=2.7/350.11=1.8

设计流量Qmax=KzQ=1.8×3000m3/d=5400m3/d=225m3/h=0.06m3/s 进、出水水质及去除率见表2.1。

表2.1进、出水水质及去除率

水质 进水(mg/L) 出水(mg/L) 去除率（%）

COD 3000 ≤130 95.7

BOD 1500 ≤30 98

SS 500 ≤70 86

色度 150 ≤80 46.7

2.2可行性分析

原污水能否采用生物处理，取决于原污水中各种营养成分的含量以及比例能否满足生物生长的需要，因此，首先应判断相关指标能否满足要求。

污水的BOD/COD值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD/COD>0.3可生化性较好；BOD/COD<0.3较难生化；BOD/COD<0.25不易生化。分析该处理污水的进水水质；BOD=1500mg/L，COD=3000mg/L，BOD/COD=0.5>0.3，其生化性属于比较好类型的工业废水，因此，本工艺宜采用生物法处理。

2.设计依据

1、《国家污水综合排放标准》（GB8978-1996） 2、《地面水环境质量标准》（GB3838-88）

3、《室外排水设计规范》（GBJ14-87，97年修订版）

4、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89） 5、水质、水量、厂址、地质等基础设计资料 6、《环境工程专业》毕业设计任务书

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第3章 工艺方案比较及确定

3.1工艺方案比较

根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。

1.气浮-SBR工艺[8]

序批式活性污泥法（SBR）是从充排式反应器发展而来的，其工作过程是：一个周期内把污水加入反应器中，并在反应器充满水后开始曝气，污水中的有机物通过生物降解达到排放要求后停止曝气，沉淀一定时间将上清液排出，如此反复循环。SBR法是近年来在国内外被引起广泛应用重视和日趋增多的一种污水生物处理技术。SBR处理工艺包括五个处理程序，分别为：进水、反应、沉淀、出水、待机。在该处理工艺中，处理构筑物少，可省去初沉池，无二沉池和污泥处理系统。与标准活性污泥法相比，基建费用低，主要适用于小型污水处理厂。运行灵活，可同时具有去除BOD和脱氮除磷的功能。工艺流程见图3.1。

图3.1 SBR法工艺流程

消毒池 出水 污泥外运 污泥浓缩池 SBR池 进水 格栅池 调节池 气浮池 通过此工艺可以很好的出去中药废水中的COD、BOD，并且节省费用，占地面积小，操作相对简单。

2.水解—混凝—复合生物池[10]

水解、混凝处理可以降低废水的pH值，提高废水的可生化性，有利于后续的生物处理；混凝气浮脱色使色度去除率达76.6%；复合生物池生物量大，运行稳定，抗冲击负荷强,对于可生化性较差的废水有较好的去除效果；COD去除率90.5%,BOD去除率96.6%,

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工艺流程见图3.2。

中药进水 砂滤池 调节池 厌氧池 接触氧化池 出水 氧化脱色池 斜板沉淀池 NaClO

图3.2水解-混凝-复合生物池工艺流程图

3．UASB法[8]

升流式厌氧污泥床UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。UASB工艺对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。工艺流程见图3.3。

中药废水 格栅 初沉池 调节池 污泥回流 图3.3UASB法工艺流程图 污泥外运 污泥浓缩池 UASB反应器 二沉池 出水 4．CASS法[12] CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge technology)，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进

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水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。工艺流程见图3.4。 中药废水 格栅 集水井 调节池 气浮池 干泥外运 污泥浓缩池 二沉池 CASS池 出水 图3.4气浮-CASS工艺流程图 5.水解酸化-接触氧化池[13] 水解酸化-接触氧化池是在生物滤池的基础上,从接触曝气改良而来,工艺流程图见3.5。 中药废水 格栅 出水 混凝池 二沉池 调节池 水解酸化池 接触氧化池 图3.5水解酸化-接触氧化池

水解酸化-接触氧化池具有以下优点：BOD5负荷高，MLSS量大，相对地效率较高，并且对负荷的急剧变动适应性强；处理时间短。在处理水量相同的情况下，所需装置设备较小，因而占地面积小；维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀；易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快；适应于低浓度污水处理；剩余污泥量少。同时也有不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能、负荷过高易于堵塞填料等缺点。

3.2工艺方案确定

经过以上方案的分析比较，采用气浮-SBR工艺进行处理，工艺流程图见图3.6。

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进水 格栅池 调节池 气浮池 污泥外运 污泥浓缩池 SBR池

图3.6气浮-SBR法工艺流程

消毒池 出水 废水首先经过格栅主要去除污水中较大的悬浮物，以免堵塞后续处理构筑物。由于中药废水水质水量变化较大，且可利用调节池调节水质水量。又因为中药废水中SS含量较高，可以通过气浮池的作用，不仅能去除SS，还能去除一部分BOD，减轻后续生物处理的负荷。废水经过主反应设备SBR，去除废水中的大部分有机物和一些悬浮物，同时可以去除部分色度，其特有的脱色作用，一步即可使废水达到无色或浅色，出水达到排放要求。处理过程中产生的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩后，再经进一步脱水外运，浓缩池的上清液，脱水间的压滤液，同时回流至调节池，提高了污水的出路效率。

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第4章 构筑物设计计算

4.1格栅

4.1.1设计说明

格栅一般设置在泵房集水井的进口处，或者污水处理系统前的污水渠道中，用以截留污水中的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。以防止水泵磨损或堵塞，使后续处理流程可以顺利进行，同时还可以减轻后续处理构筑物的处理负荷。 4.1.2设计参数

本设计采用固定尺寸格栅前面的渠道水深h=0.5m，过栅流速v=0.9m/s格栅间隙净宽度e=10mm中格栅，倾角??60?变化系数k取1.8，格栅宽度S取0.01m，栅条断面采用矩形断面，形状系数?=2.42，取水头损失增大倍数k=3，取格栅渠道超高h2=0.3m，B1为0.09m，进水渠道展开角?1为20?，W1取0.07m3/(103.m3污水)。 4.1.3 计算

（1）格栅间隙数n n=

Qmaxehvsin?=0.06?0.870.01?0.5?0.9=12.34，n取13。 （4-1）

式中 Qmax—最大设计流量，m3/s S—栅条宽度,m b—栅条间隙，m n—栅条间隙数，m h—栅前水深，m v—过栅流速，m/s

e—格栅间隙净宽度，m

?—格栅倾角，（°） （2）格栅总宽度B

B=s(n-1)+en=0.01?(13-1)+0.01?13=0.12+0.13=0.25m （4-2） 式中 s－栅条宽度，m e－栅条间隙净宽距，m

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n－栅条间隙数，m

（3）过栅水头损失h1 h1=k h0 =k?v22gsin?=3?2.42?（

0.010.01）?4/3

0.922?9.81sin60?=7.26?0.041?0.8=0.259m（4-3）

h1取0.26m，即将格栅后渠底降低0.26m，以格栅前渠道涌水。 （4）格栅渠道总高度H

栅前的渠道高度H1=0.5+0.3=0.8m

则格栅渠道总高度H=h+h1+h2=0.5+0.26+0.3=1.06m （4-4） （5）格栅渠道总长度L 渠道渐宽部分的长度l1=进水渠道渐缩长度l2=

l12B-B12tan?1=

0.25?0.092tan20=0.34m （4-5）

=0.17m （4-6）

H1tan?格栅渠道总长度L=l1+l2+1.0+0.5+（6）每日栅渣量W W=

QmaxW1?864001.8?1000=0.34+0.17+1.5+

0.81.732=2.47m （4-7）

=

0.06?0.07?864001.8?1000=0.2016m3/d （4-8）

式中 Qmax－最大设计流量，m3/s

W1－栅量标准，m3栅渣/(103m3污水） KZ—流量总变化系数

每日栅渣量大于0.2m3/d，宜采用机械清渣。

4.2调节池

4.2.1设计说明

为了给后续处理过程中提供一个最优的条件，要尽可能减小或控制进入处理设施的废水水质和水量的波动，需在废水处理系统之前设均和调节池，调节池的作用是均质和均量。 4.2.2设计参数

调节池的水力停留时间t取2小时，底部坡度取0.04，有效水深取为2m,超高取0.5m 4.2.3设计计算

调节池有效容积V

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一天工作T=12h。 4.8.3设计计算

1.每小时污泥量Q

Q=W/T=67.6÷12=5.63m3/h （4-44） 式中 W—浓缩池污泥量，m3/d

T—脱水机工作时间，h

2.出泥饼量Gw

GW?Q100?P2100?P?5.63?100?96100?75?0.9m3/h （4-45）

式中 P2—浓缩后污泥含水率，%

P—泥饼含水率，% Q—每小时污泥量，m3/h

3.泥饼干重W

W?Gwr(1?P)?0.9?1000?(1?75%)?225kg/h

（4-46）

式中 Gw—出泥饼量，m3/h

P—泥饼含水率，% r—污泥密度，kg/m3

4.9构筑物一览表

构筑物一览见表4.1。

表4.1 构筑物一览表

序号 1 2 3 4 5 6

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名称 中格栅 调节池 气浮池 SBR反应池 污泥浓缩池 集泥井

规格（L×B×H）/mm 2470×250×1060 20000×12000×2500 1940×1940×2000 8000×18000×4500 8200×8200×6900 6500×3000

数量 2 1 1(3格) 1 1 2

备注 一用一备

结 论

设计进水水质如下：COD=3000mg/L，BOD=1500mg/L，SS=500mg/L，色度=150本设计采用气浮-SBR工艺处理该中药废水,处理后水质为：COD≤130mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤70mg/L，色度≤80，出水水质符合《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906—2008）标准中的一级标准COD≤130mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤70mg/L，色度≤80。在设计过程中，为了去除中药废水中木质素等比重较小的有机污染物，采用了加压溶气气浮法；针对中药废水水质、水量变化较大的特点，选用技术较为成熟的序批式活性污泥反应器(SBR)，污泥负荷0.35kgBOD/kgMLSS.d,排水比为3：1，每个池每天运行2个周期。通过该工艺处理，中药废水出水达到相应指标，取得了较好的处理效果。

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致 谢

历时将近两个月的时间终于将该设计完成，在毕业设计的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在老师和同学的帮助下渡过了。

首先，强烈感谢我的毕业设计指导老师张允张老师的严格要求和耐心指导，以及不厌其烦的帮助进行该设计的修改和改进，张老师广泛的知识、严谨的治学态度以及兢兢业业的工作态度和忘我的敬业精神也给我留下了深刻的印象。另外，在图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。同时，也要感谢制图室工作人员的配合和帮助！在此，向给予我关怀和帮助的老师们表达我崇高的敬意和衷心的感谢！

其次，感谢本设计所涉及到的各位学者，本文引用了一些学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我也将很难完成该设计的创作！

最后，还要感谢我的同学和朋友，在该设计的创作过程中，给予了我很多的资料和素材，还在设计的写作和排版过程中提供了热情的帮助！

由于时间仓促，本人知识有限，该设计难免存在不足之处，敬请各位老师批评指正，完善这个设计。谢谢！

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参考文献

[1] 王敏，丁明刚.高浓度中药废水处理工程设计[J].水处理技术，2006，32 (7)：79-81. [2] 袁守军，郑正，孙亚兵，等. SBR法处理中药废水[J].环境工程，2004，22 (4)：22- 23. [3] 沈耀良，王宝贞.废水生物处理新技术理论与运用[P].中国环境科学出版，2006.

[4] 郑怀礼，龙腾锐.气浮法处理中药制药废水的试验研究[J].水处理技术，2002，28 (6)：339-342. [5] 高廷耀，顾国维.水污染控制工程.第二版[J]..高等教育出版社，1999.

[6] 修光利，吴生. ABR法处理制药废水初探[M].环境科学，2007，20 (1)：47-50. [7] 吕鹏飞等.SBR工艺设计与运行研究[J].中国给水排水，2000，16 (7) ：56–57. [8] 唐手印,戴友芝,等.《水处理工程师手册》[M].化学工业出版社，2004. [9] 张忠祥，钱易主编.废水生物处理新技术[J].北京：清华大学出版社，2005.

[10] 李刚，欧阳峰，杨立中，等.ABR反应器性能研究回顾与总结[J].中国，2005，19 (3)： 9–14. [11] 郭静.厌氧折流板反应器处理高浓度有机废水的研究.中国给水排水[R].2008，9（5）：4–8. [12] 史惠祥，杨万东，杨岳平，等.实用环境工程手册污水处理设备[J].化学工业出版社，2002. [13] 于尔捷，张自杰.给水排水工程快速设计手册2排水工程[J].中国建筑工业出版社，1996. [14] 祁鲁梁，李永存，李本高，等.水处理工艺与运行管理实用手册[R].中国石化出版社，2004. [15] RUDOLFB WOLFGANG P. Process for purifying wastewaters [P].GB:2179337, 2000. [16] 尹士君，李亚峰，等编著.水处理构筑物设计与计算[J].北京：化学工业出版社，2006. [17] 孙力平编著.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社，2001.

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附 录

附录A 工艺流程图

附录B 主设备SBR平剖面图

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