发布时间 : 星期三 文章1000吨每日红霉素制药废水处理工程（本科毕业论文）更新完毕开始阅读3740dbe07f1922791688e890
1000t/d红霉素废水处理工程
污泥斗倾角取55°。
6?0.4则污泥斗高度为h2?tg55?3.4m
2均质沉淀池总高：H?h?h1?h2?3?0.5?3.4?6.9m， 每个污泥斗容积：
V2?h2(f1?f2?f1f2)33.42?(6?0.42?6?0.4) 3?43.7m3污泥斗总容积V总?43.7?3?131.1?W，符合设计要求。
3.4 水解池设计
3.4.1 设计说明
本设计中该厂红霉素生产废水水质变化幅度大，冲击力强，硫酸根、金属离子、悬浮物含量均较高，并且抗生素对微生物具有一定的毒性，为处理难度较大的制药废水。由于后续UASB工艺中产甲烷菌对毒性物质较敏感，且悬浮物浓度也不宜太大，为了能充分发挥UASB工艺的处理能力，达到良好的处理效果，在UASB前设置水解池，作为预处理，利用水解菌、产酸菌充分去除或改变有毒或抑制性化合物的结构，同时有效的去除悬浮性COD，使出水主要为溶解性小分子COD，利于后续处理。
从工程上讲，厌氧发酵产生沼气的过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段等三个阶段。水解池是把反应过程控制在第二格阶段之前完成，不进入第三个阶段。它实际上完成水解和酸化两个过程（酸化也可能不十分彻底），但为了简化，简称为水解。
水解池具有以下优点：
（1）不需要密闭的池子，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。
（2）水解、产酸阶段的产物主要是小分子的有机物，可生化性一般较好，故水解可改变原污水的可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗。
（3）由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善了处理厂环境。 （4）由于第一、第二阶段反应迅速，故水解池体积小，与初沉池相当，节省基建投资，（5）由于水解池对固体有机物的降解，减少了污泥量，具有消化池功能。 3.4.2 设计计算
表3-3 水解池设计参数
进水水质mg/l 去除率% 出水水质mg/l COD 5100 30 3570
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SS 1200 50 600
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（1）取表面负荷q=0.5m3/m2?h，水力停留时间t=6h 则池表面积A=Q/q=41.67/0.5=83.34m2
将水解池设计成方行，边长为9m，则实际水解池表面积为A'=81m2 有效水深h=qt=0.5×6=3m
则水解池的有效容积V=A'h=81×3=243m3 超高取0.5m，则水解池的尺寸为9×9×3.5m3 实际表面负荷q'?41.67/81?0.51m3/m2?h 停留时间t'=V/Q=0.243d=5.8h （2）进水装置位于池底部，采用竖管布水或者穿孔管布水。每个布水孔口的服务面积0.5-2m2，每个孔口的流向不同，流速采用0.4-1.5m/s，并尽量避免孔口的堵塞和短流。 出水堰间距2-3m，出水堰设置挡渣板，排泥装置位于池中部。
3.5 UASB反应器设计
3.5.1 设计说明
UASB（上流式厌氧污泥床）反应器是Lettinga等人于1972～1978年间开发研制的一项有机废水厌氧生物处理技术，这种反应器于20实际80年代开始在高浓度有机工业废水的处理中得到日趋广泛的应用。
UASB反应器的基本构造主要包括：污泥床、悬浮污泥层、布水器、三相分离器。 污泥床位于整个UASB反应器的底部，污泥床内具有很高的污泥生物量，其污泥浓度一般为40～80MLSSg/L，污泥床中的污泥由活性生物量占70％～80％以上的高度发展的颗粒污泥组成，正常运行的UASB中的颗粒污泥的粒径一般在0.5～5mm之间，具有优良的沉降性能，其沉降速度一般为1.2～1.4cm/s，其典型的污泥容积指数(SVI)为10～20ml/g。污泥床容积一般占UASB反应区容积的30％左右，但它对UASB反应器的整体处理效率起着极为重要的作用，它对反应器中有机物的降解量一般可占到整个反应器全部降解量的70％～90％。
悬浮污泥层位于污泥床上部，它占据UASB反应区容积的70％左右，其中的污泥浓度要低于污泥床，通常为10～30MLSSg/L，由高度絮凝的污泥组成，一般为非颗粒污泥，其沉速明显小于颗粒污泥的沉速。这一层污泥担负着整个UASB反应器有机物降解量的10％～30％。
布水器主要功能是将进入反应器的原废水均匀的分配到反应器整个横断面并均匀上升，起到搅拌作用，这是反应器高效运行的关键环节。
三相分离器由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是将气体、污泥在沉淀区进行分离，污泥经回流缝回流到反应区，沉淀澄清后的处理水均匀的加以收集排出系统。具有三相分离器是UASB反应器处理工艺的主要特点之一，它相当于传统废水处理工艺中的二沉池，并同时具有污泥回流的功能。因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要因素。
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3.5.2 UASB工作原理
UASB反应器在运行工程中，废水通过进水配水系统以一定的流速自反应器底部进入，水流依次流经污泥床、悬浮污泥层至三相分离器。UASB反应器中的水流呈推流形式，进水与污泥床及悬浮污泥层中的微生物充分混合接触并进行厌氧分解，厌氧分解过程中产生的沼气在上升过程中将污泥颗粒托起，由于大量气泡的产生，引起污泥床的膨胀。在反应器上部由于气泡的破裂，绝大部分污泥颗粒又回到污泥床区。随着反应器产气量的不断增加，由气泡产生的搅拌作用变得日趋剧烈，气体变从污泥床内突发的逸出，引起污泥床表面呈沸腾和流化状态。反应器中沉淀性能较差的絮状污泥则在气体的搅拌作用下，在反应器上部形成悬浮污泥层；沉淀性能良好的颗粒污泥则处于反应器下部形成高浓度的污泥床。随着水流的上升流动，气、水、泥三相混合液上升至三相分离器中，气体遇到挡板后折向集气室而被有效的分离排出；污泥和水进入上部的沉淀区，在重力作用下泥和水发生分离。由于三相分离器的作用，使得反应器混合液中的污泥有一个良好的沉淀、分离和再絮凝的环境，有利于提高污泥的沉降性能。在一定的水力负荷下，绝大部分污泥能在反应器中保持很长的停留时间，使反应器中具有足够的污泥量3.5.3 参数选取
容积负荷(Nv)取4kgCOD/m3?d，污泥产率取0.1kgMLSS/kgCOD,产气率0.5m3/kgCOD。
表3-4 UASB设计处理效果
[1]。
进水水质mg/l 去除率% 出水水质mg/l COD 3600 80 720 SS 600 50 300
设计水量Q=1000m3/d =41.67m3/h =0.0116m3/s。 3.5.4 池体设计计算 反应器有效容积
V有效?QS01000?3.75??937.5m3 NV4.0取水力负荷q=0.4m3/m2?h
则反应器表面积A=Q/q=41.67/0.4=104.2m2。
将UASB设计成方行，取边长为10m，分为两格（座），实际表面积为A'=100m2， 实际表面水力负荷q'?Q/A'?0.42?1.0m3/m2h。 则反应器有效高度h=V有效/A'=9.4m
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3.5.5 三相分离器设计 3.5.5.1 设计说明
三相分离器的主要功能是进行固体（反应器中的污泥）、气体（反应过程产生的沼气）和液体（被处理的废水）等三相加以分离，将沼气引入集气室，将固体颗粒导入反应区，将处理后的废水引入排水渠。
三相分离器中，气液分离功能主要由合理配置的倾斜导流板和有斜面的倒流块完成；固液分离功能则主要由斜板以上的沉淀室完成。三相分离器的设计包括沉淀区,回流缝,气液分离器的设计。
由于沉淀区的厌氧污泥及有机物可以发生一定的生化反应,产生少量气体,这对固液分离不利,故设计三相分离器时应满足以下要求： ①沉淀区水力负荷小于1.0m/h；
②沉淀区斜壁角度应该在45°～60°之间,使污泥不致积聚,尽快落入反应区内； ③沉淀区总水深应大于等于1.5米； ④沉淀区水力停留时间介于1.5～2h；
⑤进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/l；
⑥在集气室内应保持气液界面，以释放和收集气体，阻止浮渣层的形成；
导流体（板）与缝隙自己的遮盖部分应该在100～200mm，以避免上升的气体进入沉淀区； ⑦在出水堰之间应该设置浮渣挡板；
⑧出气管的直管应该足够大，以保证从集气室引出沼气，特别是有泡沫的情况 3.5.5.2 设计计算
设计三相分离器与短边平行，沿长边每池布置4个，构成4个分离单元。其结构见图3-3。
下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1可用下式计算：
v1?Q/S1?41.67?1.58?2m/s
(5?0.66)?8其中：S1--下三角形集气罩的面积，m2
上下三角形集气罩之间的回流缝宽度取0.5m
则上下三角形集气罩之间回流缝中的上升流速为：
v2?Q/S2?41.67?1.04?v1?2m/s
(5?0.5)?16其中S2--上下三角形集气罩之间回流缝的面积，m2 又可由三角形的比例关系，求的BC=1.0m，AB=0.34m。
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