1000噸每日紅霉素制藥廢水處理工程（本科畢業(yè)論文）優(yōu)秀完整版

1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 1 頁 共 37 頁 目錄 摘 要 . 2 第一章 概論 . 3 1.1 廢水水質(zhì) . 3 1.2 廢水處理方法概要 . 5 1.3 主要制藥廢水處理工藝 . 5 1.4 總結(jié) . 9 第二章 工藝選擇 .10 2.1 設(shè)計材料 .10 2.2 設(shè)計要求 .10 2.3 處理方案選擇 .10 2.4 工藝流程 . 11 第三章 主體工藝設(shè)計計算 .13 3.1 格柵設(shè)計 .13 3.2 集水井設(shè)計 .14 3.3 均質(zhì)沉淀池設(shè)計 .15 3.4 水解池設(shè)計 .17 3.5 UASB 反應(yīng)器設(shè)計 .18 3.6 內(nèi)循環(huán)好氧三相流化床設(shè)計 .23 3.7 二沉池設(shè)計 .25 第四章 污泥部分設(shè)計計算 .28 4.1 集泥井設(shè)計 .28 4.2 污泥濃縮池設(shè)計 .28 4.3 污泥脫水機械選型 .29 第五章 主要反應(yīng)設(shè)備強度設(shè)計計算 .30 5.1 UASB 反應(yīng)器強度設(shè)計 .30 5.2 BASR 反應(yīng)器強度計算 .31 第六章 結(jié)論 .35 致謝 .36 參考文獻 .37 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 2 頁 共 37 頁 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 （環(huán)境工程專業(yè)） 學(xué)生 指導(dǎo)教師 反應(yīng)器的工作原理、設(shè)計要求，并進行了大量的設(shè)計計算，確定了其結(jié)構(gòu)尺寸和運 行條件，為了使本設(shè)計更具實用性，還對主反應(yīng)器進行了有關(guān)強度、結(jié)構(gòu)方面的嘗試。經(jīng)過完整的 摘 要 ： 簡述了目前制藥行業(yè)的生產(chǎn)狀況、廢水來源及水質(zhì)特點，介紹了國內(nèi)制藥廢水處理領(lǐng)域常用的工藝及發(fā)展現(xiàn)狀。針對本設(shè)計給出的紅霉素生產(chǎn)廢水水質(zhì)水量變化大，懸浮物濃度高，含有難生物降解及有毒物質(zhì)的特點，提出了采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器加內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床進行處理的組合工藝。分析了處理工藝中各主要工藝處理，出水水質(zhì)將會得到明顯改善，并可達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)。 主題詞 ： 制藥廢水 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 內(nèi)循環(huán)好氧 生物流化床 強度 Abstract: this paper introduces the productive status, sources of wastewater and characteristics of wastewater in the pharmacy at present, summarises the common process and the progress in the field of pharmaceutical wastewater treatment. Because the erythromycin wastewater characteristics and flow varies greatly, often has a high SS concentration, contains substances which is toxic and difficult to biological degradation, this paper introduces a combination process of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket and an Internal Circulation Aerobic Biological Fluidized Bed. The author Analyses principles of the main reactor and design requirements, and confirms the reactor sizes of configuration and work conditions through a lot of calculation. In order to make this paper practicable, we design intensity and configuration of the main reactors, too. Through this process, we think the effluent would be purified and may achieve the first criterion. Key words: Pharmaceutical wastewater Upflow Anaerobic Sludge Blanket Internal Circulation Aerobic Biological Fluidized Bed Intensity 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 3 頁 共 37 頁 第一章 概論 隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已經(jīng)成為嚴(yán)重的污染源之一。制藥工業(yè)廢水主要包括四種：抗生素工業(yè)廢水；合成藥物生產(chǎn)廢水；中成藥生產(chǎn)廢水；各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水。由于藥物品種繁多，在藥物生產(chǎn)過程中，需使用多種原料，生產(chǎn)工藝又比較復(fù)雜，因而廢水組成也十分復(fù)雜，其處理難度也比較大。 我國抗生素的研究從 20 世紀(jì) 20年代開始，而生產(chǎn)則于 50年代初。近年來，逐漸采用電腦控制發(fā)酵以及基因技術(shù)，來提高發(fā)酵效果。但是，目前在抗生素的篩選和生產(chǎn)，菌種選育等方面仍存在許多難點，出現(xiàn)原料利用率低提煉純度低，廢 水中殘留抗生素含量高等諸多問題，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和不必要的浪費。 環(huán)境問題已經(jīng)成為世界性的難題之一，嚴(yán)重的環(huán)境問題已經(jīng)構(gòu)成了對人類生存的威脅，人們已開始認(rèn)識到經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護是不可分割的整體，只有切實有效地保護環(huán)境，才能確?？沙掷m(xù)發(fā)展。水是地球上唯一不可替代地自然資源，我國人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，水源不足、水體污染和水環(huán)境惡化已成為經(jīng)濟發(fā)展的制約因素，保護水資源，防治水污染、改善水環(huán)境是實施可持續(xù)發(fā)展的必由之路。 本設(shè)計針對目前水污染中嚴(yán)重的污染源之一的抗生素廢水懸浮物高、毒性大，不 易處理的特點，先介紹了抗生素生產(chǎn)的一般工藝流程，產(chǎn)生抗生素廢水的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以及抗生素廢水的水質(zhì)特征。熟悉其特點是我們對其進行針對性處理的第一步。接著回顧和展望了國內(nèi)外處理抗生素廢水常用的工藝流程，以及其該工藝的原理、優(yōu)缺點，最后針對本設(shè)計的原廢水具體特點和相關(guān)水質(zhì)參數(shù)，提出本設(shè)計的工藝流程，并進行相關(guān)工藝計算、主要設(shè)備強度計算，根據(jù)要求做出工藝流程圖、平面布置圖及主要設(shè)備詳圖。 1.1 廢水水質(zhì) 1.1.1 抗生素廢水： 主要包括發(fā)酵廢水、酸堿廢水、有機溶劑及洗滌廢水等。 微生物發(fā)酵法生產(chǎn)抗生素的一般工藝流程及排污 點見圖 1-1。 種子罐 發(fā)酵罐發(fā)酵廢液預(yù)處理沖洗廢水 冷卻廢水沖洗廢水 廢菌絲體（加酸堿、預(yù)處理）分離提取抗生素（離子交換、萃取、吸附、結(jié)晶、沉淀等）精制提純（脫色、結(jié)晶、干燥等）成品廢水濃溶液（廢母液）沖洗（罐）廢水倒罐廢液圖 1-1 抗生素發(fā)酵生產(chǎn)一般工藝流程及其排污點示意圖 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 4 頁 共 37 頁 發(fā)酵廢水：經(jīng)提取有用物質(zhì)后的發(fā)酵殘液，含有大量未被利用的有機組分及其分解產(chǎn)物，為該類廢水的主要污染源。 洗滌廢水：來源于發(fā)酵罐的清洗、分離機的清洗及其它清洗工段和洗地面，水質(zhì)一般與發(fā)酵廢水相似，但濃度低。 其它廢水：生物制藥廠大多有冷卻水排放。一般濃度不大，可直接排放，但最好回用。 1.1.1.1 抗生素廢水的水質(zhì)特征 1 （ 1） COD 濃度高（ 5000 80000mg/L） 。其中主要為發(fā)酵殘余基質(zhì)及營養(yǎng)物、溶媒提取過程得萃余液、經(jīng)溶媒回收后排出得蒸餾釜殘液、離子交換過程排出得吸附廢液、水中不溶性抗生素得發(fā)酵濾液以及染菌倒罐液等。 （ 2）廢水中 SS 濃度高（ 500 25000mg/L） .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。 （ 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)。由于發(fā)酵中抗生素得率較低，僅為 0.1 0.3，且分離提取率僅 60 70，因此大部分廢水中殘留抗生素含量均較高，而結(jié)晶母液中更高。會抑制好氧污泥活性，降低處理效果。 （ 4）硫酸鹽濃度 高。一般認(rèn)為，好氧條件下硫酸鹽得存在對生物處理沒有影響，但也有報到硫酸鹽達 1000mg/L 以上對好氧生物處理有抑制。 （ 5）水質(zhì)成分復(fù)雜。中間代謝產(chǎn)物、表面活性劑（破乳劑、消沫劑等）和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機溶劑等化工原料含量高。該類成分易引起 PH 值波動大、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）水量小但間歇排放，沖擊負(fù)荷較高，給生物處理帶來極大的困難。 1.1.2 化學(xué)合成制藥廢水 化學(xué)制藥主要是采用化學(xué)方法，使有機物質(zhì)或無機物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成所需的合成制藥。這類生 產(chǎn)廢水中含有種類繁多的有機物、金屬及廢酸廢堿等。生產(chǎn)過程本身大量使用各種化學(xué)原料，但由于多步反應(yīng)，原料利用率低，導(dǎo)致廢水 COD 濃度高，含鹽量大，大部分隨廢水排放，對環(huán)境造成相當(dāng)惡劣的影響。廢水中主要為有機物，如脂肪、醇、酯、苯、苯酚、甲苯、二甲苯、硝基苯、石油類及氨氮、硫化物和各種金屬離子等。該類廢水的水質(zhì)、水量變化大，大多含有生物降解物和微生物生長抑制劑。 1.1.3 中成藥生產(chǎn)廢水 中成藥廢水對于不同產(chǎn)品的生產(chǎn)都有其特殊的產(chǎn)生工段，但大多都包含洗藥、提取與制藥、洗瓶等工段。中成藥廢水主要含有各種天然有機 污染物，其主要成分為糖類、有機酸、蒽醌、木質(zhì)素、生物堿、單寧、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉及它們的水解產(chǎn)物等。中成藥廢水的水質(zhì)波動很大，其 COD 最高含量可達 6000mg/L,BOD 最高可達 2500mg/L。 1.1.4 生產(chǎn)過程中的洗滌水及沖洗水 主要包括生產(chǎn)過程中各工段的冷卻水、制劑沖洗水、凈化水等工藝泄漏廢水，同時還有相當(dāng)一部分為衛(wèi)生清潔的地面沖洗廢水。一般污染程度不大，經(jīng)簡單處理可達標(biāo)排放。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 5 頁 共 37 頁 1.2 廢水處理方法概要 隨著抗生素大規(guī)模的生產(chǎn)，人們就開始對抗生素生產(chǎn)廢水的處理進行研究。從 20世紀(jì) 40 年代開始至 今人們對抗生素生產(chǎn)廢水的處理研究不斷深入細(xì)致，處理技術(shù)也從以好氧生物處理為主過渡為以厭氧生物處理技術(shù)為主。 制藥廢水水質(zhì)水量波動較大，是處理難度較大的工業(yè)廢水之一。所采用的處理方法應(yīng)根據(jù)具體情況進行選擇。具體處理方法主要是生化工藝和物化工藝及其組合。 物化方法有：混凝法、氣浮法、吸附法、焚燒法等。多用作預(yù)處理。 生化處理有：活性污泥法、 SBR 法、 UASB、兩相厭氧處理工藝、生物流化床、生物接觸氧化法、生物活性炭、光催化法等。一般采用組合工藝。 制藥廢水的基本工藝流程工藝見圖 1-2。 廢水 調(diào)節(jié)池 預(yù)處理投藥厭氧反應(yīng)器 好氧 沉淀污泥投藥后處理 出水達標(biāo)排放生活污水 預(yù)處理 污泥處理 曝氣回流水或稀釋水圖 1-2 制藥廢水處理基本工藝流程 1.3 主要制藥廢水處理工藝 1.3.1 焚燒法 哈高科白天鵝藥業(yè)集團有限公司，哈醫(yī)藥集團制藥總廠聯(lián)合開發(fā)的用于處理高濃度有機制藥廢水的焚燒法工藝 2如下： 柴油 貯槽 燃燒機風(fēng)機爐本體壓縮空氣G - G 熱 交 換 器霧化器管路區(qū)管路區(qū)貯槽廢液排放氣體圖 1-3 焚燒法工藝流程圖 高濃度有機廢水由中間槽經(jīng)管路通過廢液噴霧器送人爐本體內(nèi)，燃料油經(jīng)燃燒裝置自1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 6 頁 共 37 頁 動點火，噴人焚燒廢液，焚化燃燒 3d，可將廢液內(nèi)有機物充分氧化，使其焚化效率與去除率達 95以上，產(chǎn) 生的廢氣達到無異味、無惡臭、無煙的完全燃燒的效果，經(jīng)噴淋洗滌裝置去除 10 m以上的粉塵，將符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢氣排放至大氣。該焚燒處理系統(tǒng)處理能力 600kg/h，廢水水質(zhì) COD 高達 330000mg/L。 使用廢液專用焚燒爐，可將高濃度有機廢液用焚燒的方法處理掉，不僅可以大大削減廢水中高濃度有機污染物的含量，而且對提高廠區(qū)及周邊地區(qū)環(huán)境污染的控制具有重要意義。由于焚燒法具有高溫分解和深度氧化的特性，對有毒、有害廢物的處理是其它方法無法取代的。用焚燒方法處理高濃度有機廢水具有投資少、占地面積少、見效快及操作不受氣候 影響的優(yōu)點。如果用廢溶媒及廢酒精做輔助燃料以廢燒廢，可以降低運行成本。其熱能還可以回收利用。 1.3.2 厭氧好氧兩級生化法處理制藥廢水 1.3.2.1 工藝原理 由于該種類廢水的 CODcr濃度比較高，且好氧法處理高濃度 有機廢水有其自身的缺陷，因而僅用單一的好氧處理很難實現(xiàn)達標(biāo)排放，但是厭氧法卻對處理高濃度有機廢水有一定優(yōu)勢。制藥廢水中含有抗生素，對好氧菌種有毒性，能抑制好氧菌的活性。然而厭氧菌卻能進行好氧菌所不能進行的解毒反應(yīng)，能將廢水中的抗生素有效地降解。從厭氧降解三階段理論來分析，在降解過程中，主要 發(fā)生抑制作用的是在產(chǎn)甲烷階段，酸化階段細(xì)菌的適應(yīng)能力強，能耐很高的毒物濃度，能充分利用第一階段水解菌的產(chǎn)物，使抗生素及其代謝中間產(chǎn)物得以降解，有利于最后階段產(chǎn)甲烷過程和后續(xù)處理。雖然厭氧法能直接處理高濃度有機廢水，但是厭氧法出水的 CODcr， BOD濃度仍很高，且?guī)в谐粑?，不能直接徘放，因而考慮增加好氧處理來克服厭氧處理的缺點。另外，利用厭氧法處理高濃度有機廢水不僅最大限度的凈化水質(zhì)，同時還可回收生物能 沼氣 3。厭氧多采用 UASB或兩相厭氧（ ABR-UBF）等 ,好氧多采用 SBR法、生物接觸氧化法、 CASS以及 流化床等工藝。有的還在好氧工藝之后加上氣浮或混凝等物化工藝，進一步提高出水水質(zhì)。具體工藝各排污單位可能有所細(xì)微差別。 1.3.2.2 應(yīng)用實例 河南省平頂山市某制藥廠土霉素生產(chǎn)采用微生物發(fā)酵法，在生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生一定量的高濃度有機廢水外排入湛河，給當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境造成一定影響。該廠廢水出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如下： 表 1-1 平頂山某制藥廠原廢水出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) 項目 BOD/mg/l COD/mg/l SS/mg/l PH 廢水水質(zhì) 2100 4500 5500 1000 5.0 6.0 排放標(biāo)準(zhǔn) 60 150 200 6 9 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 7 頁 共 37 頁 該廠污水處理工藝如下： 高濃度廢水收集沉淀池節(jié)池調(diào)UASB罐氣池預(yù)曝脫硫器 沼氣柜泥餅外運機水脫濃池縮污泥池SBR泥池集離水分液清上于泥污剩稀釋水剩余泥排放沼氣圖 1-4 平頂山某制藥廠廢水處理流程 1.3.3 水解酸化 好氧法 1.3.3.1 水解酸化 -好氧工藝原理 水解好氧工藝是我國獨立自主開發(fā)的污水處理工藝，為我國的水污染控制作出了積極的貢獻。 水解酸化工藝是考慮到產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速率不同，在反應(yīng)器中利用水流動的淘洗作用造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖，將厭氧處理控制在反應(yīng)時間短的厭氧處理第一階段即在大量水解細(xì)菌、產(chǎn)酸菌作 用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)。將厭氧水解處理作為各種生化處理的預(yù)處理，由于不需曝氣從而大大降低了生產(chǎn)運行成本， 可提高污水的可生化性，降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷，大量削減后續(xù)好氧處理工藝的曝氣量，降低工程投資和運行費用，因而廣泛的應(yīng)用于難生物降解的化工、造紙、制藥等高濃度有機工業(yè)廢水處理中。作為好氧處理的預(yù)處理。 好氧處理一般可以采用傳統(tǒng)活性污泥法、接觸氧化法、周期循環(huán)延時曝氣活性污泥系統(tǒng)（ ICEAS） 、 氧化塘及土地處理等工藝。進一步改善水質(zhì)，使達標(biāo)排放。 1.3.3.2 應(yīng)用實例 黑龍江省某制藥廠的主要生產(chǎn)車間是制劑車間和提取車間。廠區(qū)廢水主要由生產(chǎn)廢水和生活污水組成。污水主要來源于職工食堂和浴池。廢水中主要污染物有中藥渣、草根纖維、樹皮纖維及洗滌用堿等。廢水的 BOD COD約為 0.35，可生化性一般。該廠采用水解酸化生物接觸氧化法處理 4。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物膜法之間的工1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 8 頁 共 37 頁 藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點。 該廠工藝流程 如下圖： 原水 調(diào)節(jié)池 水解酸化池初沉池生物接觸氧化法 二沉池 達標(biāo)水排放圖 1-5 黑龍江某制藥廠工藝流程 生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物膜法之間的工藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點。 該廠廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如下： 項目 BOD/mg/l COD/mg/l SS/mg/l PH 廢水水質(zhì) 350 450 1000 1200 400 7.72 排放要求 60 150 100 6 9 多次采樣監(jiān)測結(jié)果表明，該廠二沉池出水 CODcr濃度基本在 85mg/l。達到國家 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB8978 1996)一級標(biāo)準(zhǔn)。 上述幾種工藝是制藥廢水中廣泛應(yīng)用的比較成熟的技術(shù)。下面簡單介紹幾種研究中的工藝。 1.3.4 光催化降解制藥廢水 5 有人設(shè)計了一種流化床光催化反應(yīng)器與過濾預(yù)處理相組合的中試系統(tǒng)，制備了一種以30一 40目耐火磚顆粒為載體的負(fù)載型 TiO2光催化劑，以高壓汞燈為光源，分別在不同工藝條件下對三類典型難降解有機工業(yè)廢水 (實際印染廢水、制藥廢水以及配制的農(nóng)藥廢水 )的光催化降解 效果進行了考察。結(jié)果表明，該系統(tǒng)對這三類廢水均有較好的處理效果。 1.3.5 超聲波 處理硝基苯類制藥廢水 6 用不同頻率和強度的超聲波以多種方式對模擬和實際硝基苯廢水進行處理。結(jié)果表明： (1)功率在 100 w，時間為 60 s條件下，其硝基苯降解率可達 80 9； (2)加入適量的 H2O2及少量的 Fe2+，不僅可使 COD去除率及硝基苯降解率分別提高到 87和 92，而且反應(yīng)時間大大縮短，超聲波強度也可減半。 實驗證明光催化降解為此類廢水的工程處理提供了高效、經(jīng)濟的方法。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 9 頁 共 37 頁 1.4 總結(jié) 針對不同制 藥廢水的水質(zhì)特點，廠家的要求及排放標(biāo)準(zhǔn)的不同，可以選用不同的處理工藝。針對較難處理的抗生素廢水、化學(xué)合成制藥廢水一般采用組合工藝如：厭氧好氧兩級生化法，（微電解）水解酸化好氧法。這都是比較成熟穩(wěn)定高效的工藝，應(yīng)用廣泛。對于易降解中低濃度制藥廢水可采用單級生化法如 UASB、 SBR等。當(dāng)然一些新工藝也需要大膽嘗試。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 10 頁 共 37 頁 第二章 工藝選擇 2.1 設(shè)計材料 某制藥廠生產(chǎn)紅霉素及淀粉，其生產(chǎn)工藝及排放的廢水如下： 發(fā)酵 過濾 提取 沉鹽 結(jié)晶 回收沖洗板框廢水重液（大）萃取后下層水回收丁脂后排放丁脂蒸餾廢水廢水圖 2-1 某制藥廠生產(chǎn)工藝 及廢水排放點示意圖 1紅霉素廢水（原料 30 100t 玉米，用水 30 100 5 30 500t，其他 100t，共 600t）。 2淀粉廢水：淀粉原水、淀白粉沉清水（自然沉降）、含渣水、玉米輸送水。 a.玉米浸泡水 20t（糖、氨基酸、2SO） b.輸送玉米水 50t（泥沙質(zhì)、有機物） c.蛋白粉澄清水 100t（淀粉、蛋白質(zhì)、糖） d.玉米漿蒸發(fā)冷卻水 100t（蛋白質(zhì)、糖） 在生產(chǎn)過程中有三種廢水： 紅霉素 廢水、壓濾廢水、淀粉廢水，三種廢水的水質(zhì)見表2-1。 表 2-1 三種廢水的基本水質(zhì)情況 廢水 項目 紅梅素 壓濾 淀粉 CODCr(mg/L) 2080028400 15001800 17502800 SS(mg/L) 30005000 40006000 15003000 pH 67 67 6.67.3 2.2 設(shè)計要求 該廠紅霉素生產(chǎn)廢水水質(zhì)變化幅度大，沖擊力強，硫酸根、金屬離子、懸浮物含量均較高，為處理難度較大的制藥廢水 ， 設(shè)計時按三種廢水混合后處理。綜合廢水基本參數(shù)為：CODCr=55007900mg/L、 SS=35004500mg/L、 pH=67.5，設(shè)計水量為 1000m3/d。要求出水達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB8978 1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 11 頁 共 37 頁 2.3 處理方案選擇 取設(shè)計參數(shù)如下： 表 2-2 工藝設(shè)計參數(shù) 項目 COD(mg/l) SS(mg/l) 流量 Q(m3/d) 設(shè)計水質(zhì) 6700 4000 1000 達標(biāo)水質(zhì) 20000 6 4.5 表 5-3 底層壁板名義厚度（ mm） 邊緣板最小厚度（ mm） 碳素鋼 奧式體不銹鋼 6 6 同底層壁板 7 10 6 6 11 20 8 7 21 25 10 5.2.2 圓筒壁厚計算 12 擬采用 Q235-A 碳鋼制造 ,查得 100時 ,其許用應(yīng)力值為 t =126MPa,雙面焊局部無損探傷 ,取焊縫系數(shù) =0.85，則圓筒計算厚度由下式計算： 20 . 1 5 4 0 0 0 2 . 82 1 2 6 0 . 8 5citPDmm式中 :cP-計算壓力 ,MPa,由于 BASR 中填料比重較大 ,所以cP取 0.15,以保證強度需1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 32 頁 共 37 頁 要 . iD-圓筒內(nèi)直徑 ,mm 又 取鋼板厚度負(fù)偏差1c=1mm,腐蝕裕量2c=2mm. 故圓筒壁名義厚度 : 12n cc =2.8+1+2=5.8,圓整取圓筒壁厚為 6mm. 滿足碳素鋼對罐壁板最小厚度的要求 . 內(nèi)壁圓筒厚度確定： 因內(nèi)壁筒體內(nèi)外均受液壓 ,兩壓力抵消 ,故不必進行強度校核 ,其材料也選用 Q235-A碳鋼 ,厚度也取 6mm. 5.2.3 底板設(shè)計 12 直徑小于 12.5m 的儲罐底板宜采用條形排板組焊 . 由表 5-2,可得 ,邊緣板可取 6mm,中輻板可取 5mm,為了統(tǒng)一起見 ,二者均取 6mm. 罐底邊緣沿儲罐半徑方向的最小尺寸應(yīng)大于 200mm 對放置在軟弱地基上的邊緣板尺寸應(yīng)適當(dāng)加大 ,罐底邊緣板伸出罐壁外表面的寬度不小于 50mm. 5.2.4 風(fēng)載荷作用下罐壁穩(wěn)定性校核 12 罐壁許用臨界壓力 : 5 2 . 515 2 . 55 . 0 6 1 0 ( ) ( )4 0 0 0 65 . 0 6 1 0 ( ) ( )1 2 0 0 0 4 0 0 00 . 0 1 4 7icriaDPH n DMP0162 . 2 52 . 2 5 1 . 0 2 5 0 1 0 00 . 0 0 0 5 6 3ZaK q PMP crP012.25 ZK q P, 式中： Hn -圓筒總高 ,mm; 1-圓筒壁厚 ,mm ZK-風(fēng)壓高度變化系數(shù) .建罐地區(qū)為田野 ,鄉(xiāng)村 ,叢林 ,丘陵及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)及大城市郊區(qū) ,取ZK=1.0 0q-基本風(fēng)壓值 , 2/Nm,各地區(qū)的基本風(fēng)壓值按當(dāng)?shù)貧庀蟛块T資料選取 ,但不應(yīng)小于1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 33 頁 共 37 頁 250 2/Nm. 1P-儲罐頂部呼吸閥負(fù)壓設(shè)定壓力的 1.2 倍， MPa 5.2.5 人孔 選擇和校核 人孔設(shè)置于外側(cè)壁 ,選用回轉(zhuǎn)蓋人孔 Dg500(JB580-79),以下是其校核過程 : 開孔直徑 : 22 ( )5 3 0 2 (1 2 )536itd d c cmm 式中 :tc=1mm,接管厚度負(fù)偏差 ;2c=2mm,腐蝕裕量 . 則接管名義厚度為nt=6+2+1=9mm,符合規(guī)定 . d Di/2,則以下計算成立 : 殼體開孔削弱需要的補強截面積 : 122 ( ) (1 )n t c rd d c c f ,由于 crf =1,故 Ad =536 2.8=1500.8 2mm 反應(yīng)器補強： 有效寬度 B=2d=1072mm 有效高度 h= 5 3 6 6 5 6 . 7nd m m 取12 5 6 .7h h m m有效補強截面積 : 1 1 22( ) ( ) 2 ( ) ( ) ( 1 )( 1 0 7 2 5 3 6 ) ( 6 2 . 8 3 ) 01 0 7 . 2n n t n rA B d c c c c fmm 2 1 1 2 2 222 ( ) 2 ( 2 )2 5 6 . 7 ( 9 3 . 2 1 2 ) 1 2 5 6 . 7 ( 6 1 2 2 )4 3 0 . 9n t t r n tA h c c f h c cmm 3A=10 10/2=50 2mm 21 2 3 5 8 8 . 1eA A A A m m eAA,故需另加補強 ,另加補強截面積為 : 24 1 5 0 0 . 8 5 8 8 . 1 9 1 2 . 7eA A A m m 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 34 頁 共 37 頁 采用補強圈 ,補強截面積取為 912 2mm 補強件厚度為 : 1.3nt =1.3 6=7.8mm,取為 8mm,則補強件寬度為 : 補強件寬度0B=913/8=114mm。1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 35 頁 共 37 頁 第六章 結(jié)論 紅霉素廢水水質(zhì)的特點決定其處理難度必定很大，故在主反應(yīng)器（ UASB）前設(shè)置均質(zhì)沉淀池、水解池，用來調(diào)節(jié)水質(zhì)、預(yù)去除高濃度的懸浮物質(zhì)，降低抗生素的毒性，改善原廢水水質(zhì)，提高可生化性，以利于后續(xù)生物處理，使之最大限度的發(fā)揮生物處理的高效率。后續(xù)生物處理 (UASB、 BASR)設(shè)計去除率均較高，也是基 于這樣的考慮。因此預(yù)處理顯得非常重要，而本設(shè)計中最關(guān)鍵的部分 UASB 反應(yīng)器， 其三相分離器的設(shè)計是否科學(xué)、合理，決定了整個工藝的處理效果。內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床反應(yīng)器也是一種高效的生物處理技術(shù)，載體的選擇很重要，耐磨、質(zhì)輕、比表面積大的載體更利于傳質(zhì)的進行。最后經(jīng)過豎流式沉淀池的沉淀分離作用，相信出水水質(zhì)能達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB8978-1996）。