摘 要

本设计根据给定的原始资料及相关要求，对T市工业园中药厂的废水处理进行工程设计。通过对该厂的设计计算，联系相关实际，达到将中药厂排出的废水处理到指定标准的目的。

本次设计确定使用ABR - SBR工艺，其处理流程为：

污水→粗格栅→污水提升泵→细格栅→旋流沉砂池→ABR反应池→SBR反应池→消毒池→达标外排

污泥→污泥泵房→贮泥池→污泥浓缩池一板框压滤机→干泥外运

经处理后的出水水质达到《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906-12008），也就是出水水质COD_Cr ≤100mg/l，BOD₅≤20 mg ，SS≤50mg/, 色度=20。在此基础上加上了粗格栅、细格栅、竖流式沉淀池及相应的污泥浓缩池。设计计算也主要是上述各单元构筑物的尺寸计算和设备选型。对比相应的参考资料，粗、细格栅以及泵和压滤机的选型要靠选择相应的设备；对于沉淀池和反应池主要是设计个数和单个构筑物的几何尺寸。

关键词：中药厂废水；ABR反应池；SBR反应池

Abstract

According to the given original data and related requirements，this design designs the wastewater treatment of the pharmaceutical factory in T City industrial park .Through the design calculation of the plant，in connection with the relevant practice，the purpose of treatment of wastewater discharged by the China medicine factory to the specified standards.

This design determines the use of ABR -SBR process，its processing process is:

Sewage →Thick grilles →Sewage lifting pump →Fine grilles→ Rotational flow grit chamber→ ABR reaction pool → SBR reaction pool→ Collection pool→Disinfection→ Standard outsourcing

Sludge → Sludge pumping station → Storage mud pools → Sludge enrichment tank→ board frame filter press →Outgoing disposition

Treated effluent quality reaches Standard for Water Containment Emissions in Chinese Medicine Pharmaceutical Industry(GB21906-12008).water quality reaches COD _Cr ≤100mg/l，BOD₅≤20 mg ，SS≤50mg/, CHROMA=20.

on the basis of this, coarse grille，fine grille，vertical sedimentation tank and corresponding sludge concentration tank are added.The design calculation is also mainly the calculation of the dimensions and the selection of the above-mentioned unit structures.Compared with the corresponding reference materials，the selection of thick and thin grille and pump and filter press depends on the selection of the corresponding equipment：for sedimentation pools and reaction pools，the number of designs and the geometric dimension of individual structures are mainly used.

Key Words：Chinese Pharmaceutical Wastewater；ABR reaction pool；SBR reaction pool；

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

第2章 概述 3

2.1 设计依据及设计任务 3

2.1.1 设计题目 3

T市工业园中药厂500m³/d废水处理工艺程设计 3

2.1.2 设计原始资料 3

2.2设计要求 3

2.2.1 设计原则 3

2.2.2 设计依据 4

2.2.3 设计内容 5

第3章T市工业园中药厂废水处理方案的确定 6

3.1污水处理方案的确定比选 6

第4章 污水处理构筑物的选择 8

4.1 格栅 8

4.2污水泵房 8

4.3沉砂池 8

4.4 ABR反应池 9

4.5 SBR反应池 9

4.6 消毒 10

4.7 污泥设备构筑物的选择 10

4.7.1污泥浓缩池 10

4.7.2 污泥脱水 11

第5章 污水处理系统的设计 12

5.1中格栅的设计 12

5.2 污水泵房的设计 15

5.2.1 原则 15

5.2.2设计计算 15

5.2.3选泵 15

5.2.4 集水池 15

5.3 细格栅的设计 16

5.4 旋流式沉砂池的设计 18

5.4.1 要求 18

5.4.2 数据 18

5.4.3 计算 19

5.5 ABR反应池 19

5.5.1 反应池体积计算 19

5.5.2 反应池高度计算 20

5.5.3 反应池上下流室设计 20

5.5.5 反应池各隔室落差设计 20

5.5.6 反应池有效容积核算 21

5.6 SBR反应池 21

5.6.1 SBR的设计说明 21

5.6.2 SBR的计算 21

5.6.3 滗水器 22

5.6.4 需氧量及曝气系统设计计算 22

5.6.5 SBR反应池表面曝气机选用 23

5.6.6 排泥量及排泥系统 23

5.6.7 刮泥设备的选择 24

5.7 接触消毒池 24

5.7.1 设计计算 24

5.8 污泥处理工艺的设计及计算 25

5.8.1 污泥泵站的设计 25

5.8.2 浓缩池的设计 25

5.8.3 设计计算 26

5.8.4 压滤机的选用 27

第6章T市中药厂总体布置 29

6.1 T市中药厂总平面布置原则 29

6.2 高程计算 29

第7章 结论 31

参考文献 32

致 谢 34

第1章 绪论

中药是我国文化瑰宝,是我国劳动人民通过不懈的努力创造的结晶,它因为在治病救人方面有极好的功效,所以从古代派人采集中药草炼制到现在的批量生产，人们从来没有忘记中药的巨大好处。随着生活不断的提高,中药制药过程吸收一些新的元素。这些年来我国中药制药工业发展迅猛,这是顺应新的时代的缘故，但是由此带来的是整个水体的严重污染，这些污水对环境造成了巨大的污染，严重影响了生态平衡，使人与自然的关系不再和谐。大量废水没有经过合理的处理便直接排放。这种情况不仅影响了我国中药制药工业的发展,而且对生态环境也产生了负面影响,将会严重的阻碍我国社会主义社会发展道路,因为水中含有的有害物质是城市污水对环境和人体健康具有危害性的根源^[1]。因此,如何达标处理中药废水中的有害物质成为了关键的问题。

1.中药废水污染现状

中药厂所排放的废水中含有各种各样的高浓度有机污染物，成分非常复杂。该有机废水含有大量的有机物质，因此有色度较高，其中的BOD、COD含量较高的特点，如果直接排到水体中会对水体造成一系列的生态影响，对环境也会造成连锁反应般恶劣的影响，但是因为该种废水有机含量非常高，许多厂家为了节约成本，谋取利润，直接没有经过任何处理直接排到受纳水体中。为了避免这种情况发生，最主要就是要经济高效的处理中药废水，选用最合理经济的工艺，是目前处理中药废水迫在眉睫的关键问题。

2中药废水降解方法^[2]：

（1）物化法：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。

（2）生物法：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制药废水净化, 是研究的热点。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。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, 制药废水的主体处理工艺以水解酸化一好氧工艺最为常见。南京大学的袁守军、郑正等人采用水解酸化·两级接触氧化法处理出废水的CODCr平均浓度为2233.6mg/L,BOD₅平均浓度1312mg/L的中药废水, 可使出水达到二级排放标准^[3]。

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。工艺采用物化预处理、工程菌深度处理的工艺路线。处理效果:进水CODCr:10 000 mg/L;出水CODCr, 200 mg/L以下^[4]。

（3）物化-生物法：以生物法为主体处理工艺, 物化法为预处理或后处理工艺的物化一生物法在中药废水治理中有着广泛的应用。物化一生物法一般按照前处理一厌氧处理一好氧处理一后续处理的途径来组合。

这次毕业设计主题是建造污水处理厂处理T市工业园中药厂废水，要求废水经过处理后的里面的有机物质达到《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906-12008）的要求，也就是出水水质COD_Cr ≤100mg/l，BOD₅≤20 mg ，SS≤50mg/, 色度=20。

第2章 概述

2.1 设计依据及设计任务

2.1.1 设计题目

T市工业园中药厂500m³/d废水处理工艺程设计

2.1.2 设计原始资料

T市工业园中药厂感冒中成药生产车间，其废水主要为提取工段废水，精制工段废水和地面冲洗废水，提取工段废水其COD浓度为500-800，BOD₅为350左右，SS为400，因精制工段加入大量乙醇，使废水有机污染物浓度大为提高。各工段废水汇流后，其混合废水水质如下：BOD₅（mg/L）= 1500 ，COD_cr（mg/L）=2500，色度= 150， SS（mg/L）= 200 ，pH值= 5-7,该车间每天废水排放500m³/d。

要保证废水处理后排放的出水水质达到《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906-12008）的要求，也就是出水水质COD_Cr ≤100mg/l，BOD₅≤20mg/L ，SS≤50mg/L, 色度=20。

2.2设计要求

2.2.1 设计原则

（1）掌握数据

要进入该地区深入掌握该地区的任何基础资料，并考虑到任何会发生的因素，观察周围水流的水质特点，通过估算流量得到水量特点，根据估算的基础数据，来在《给水排水手册》上找到相应设计参数，这样才能给这项工程设计提供可信的资料，不会发生意外事故。

（2）选取工艺

收集最新的污水污泥处理工艺的资料，认真的比选，选出其中不但技术先进靠前，而且又运行方便，管理轻松，投资节省的最佳工艺。对于新型技术特别是还没有被广泛采用的要谨慎挑选，最好选用前人已经试验完毕并且处理效果极佳的新型工艺，新材料，这样既能保证选用的污水污泥处理工艺先进实用，又能使最终排放的污水达到极佳的处理效果。

（3）总体布置考虑周全

要设计出总体布置就必须先要弄清选用的工艺流程以及工艺流程中构筑物的功能和设计参数，同时还有考虑其他楼房和绿化的位置这样才能把每个构筑物的位置排列的最为合理，接下来考虑到地质地形地貌天气等不可控因素，努力调整整个平面布局，这样才能做到不浪费任何空间的完美布局。

（4）避免二次污染

既然设计的是污水处理厂，是保护环境的工程，当然不能够再对环境进行第二次破坏，因此就要妥善处理工艺流程中产生的污染，例如臭气、噪音、固废还有栅渣和沉砂，要尽量把这些污染降到最小，才能保证对环境的保护。

（5）运行管理方便

污水处理厂需要靠人来运营，因此，需要将运行管理重点考虑，可以将很多流程改为自动化来降低劳动强度，但这些自动化方面必须严格把关，做到万无一失的安全，同时也要注意经济方面，只有把这些方面都做到位了才能真正的使运行管理方便。

（6）满足安全要求

污水处理厂的构建必须把安全放在首位，厂内的消防设计必须可行实用，其他危险物品比如消化池、储气罐等必须符合相应安全设计规定的要求。

2.2.2 设计依据

设计依据包括：

(1) 《污水综合指标排放标准gt; (GB8978-96)

(2) 《室外排水设计规范》(2000年版)

(3) 《给水排水设计手册》

(4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)

(5) 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)

(6) 《建筑地基基础设计规范》(GBS0007-2002)

(7) 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)

(8) 《给水排水工程管道结构设计规范》(GBS0332-2002)

(9) 《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB21906-2008)

2.2.3 设计内容

T市工业园中药厂污水处理厂工艺流程设计程序包括以下内容:

（1）先根据T市的现状来确定厂址

（2）要收集资料选出最佳工艺流程；

（3）通过《给水排水手册》对构筑物进行选择；

（4）根据经验参数对选择的构筑物进行计算；

（5）对于主要构筑物之外的构筑物进行计算；

（6）对于一些设备进行选型；

（7）布置厂区的绿化，管线，构筑物，对整个厂区有大致规划。

（8）对污水处理厂的平面图、高程图，污水处理的工艺流程图以及构筑物图等进行绘制。

（9）编制主要设备材料表。

第3章T市工业园中药厂废水处理方案的确定

3.1污水处理方案的确定比选

污水处理方案一般有如下5种：

（1）间歇活性污泥法（SBR）（Sequencing Batch Reactor-SBR），它一般选用一个或者几个SBR池，当SBR在运行的时候：即进水、反应、沉淀、排水和闲置。

优点：和连续流传统方法相比，SBR法不仅流程结构简便，而且其中的装置设置也非常简易，当进水量较小的时候，一般采用一个间歇反应器，因为SBR内结构的特殊性，所以工艺流程中既不需要设置沉淀池也不需要二沉池，同样的也不需要污泥回流池，因为省略了这么多构筑物，因为运行费用相比其他方案显的更低。

缺点：需要很高的自动化要求来管理SBR池，相对其他池，排水时间短，而且对于其中的特殊结构的滗水器的要求很高。

（2）吸附再生(接触稳定)法，吸附再生法的原理就是利用内部活性污泥对于悬浮态的、胶态的物质具有强烈的吸附作用，从而使污泥与这些有机物质一起沉降下来，通过某种方法将沉降下来的物质和废水分离开，这样其中大量的有机物质就会被去除，具有很明显的BOD₅去除效果。

优点：它有很强的适应负荷冲击的能力，并且也可以省略掉初沉池。其中最主要的是可以大大节省投资成本，而且对有胶质的废水有很好的处理效果，如制革废水，它的工艺相比其他而言非常灵活。

缺点：因为吸附处理的时间不长，所以该方案的处理效率整体来说较低。

（3）氧化沟：氧化沟在工作的时候，沟内设置的2个曝气转刷不断曝气，使沟内液体迅速流动，这种液体流动会达到使沟内氧气充分和混匀的目的。

优点：和其他曝气法对比而言，氧化沟的投资成本节省，运行管理的维护比较方便，处理之后的水质优良，产出的污泥量少，对于氮、磷的去除效果明显，同时耐冲击负荷。

缺点：土地占有面积大，有多余泡沫，并且污泥经常上浮，同时如果进水水质BOD小的话，将没有任何处理能力。

（4）连续进水周期循环延时曝气活性污泥法（ICEAS）

ICEAS前部预反应区，反应池包括前面的预反应还有之后的主反应池，有机物在预反应区被污泥带走吸附，在该区还有某些特殊功能比如能够对一些生物进行抑制，能有效的阻止污泥的膨胀。被污泥带走的某些污染物会随着水流进入主反应区，在该区，这些有机物质就会被活性污泥氧化分解从而被去除。

优点：这种方法能做到持续不间断的进水，可以完美的解决来水进水冲突的矛盾。

缺点：该工艺经常性会发生污泥膨胀之类的事故。如果遇见了大颗粒的物质，同样的没有多数沉淀效果，该工艺进行一次反应需要很久的时间，会浪费资源，同时由于该工艺的占地面积在所有工艺中算是比较大的，这样就会造成一部分的高投资，浪费财力。

（5）生物脱氮除磷工艺（A/A/O）

污水与厌氧池的污泥混合之后，主要是消耗能量并且通过细菌催化，能将大分子转化为可吸收小分子的聚磷菌，还可以存在体内，之后进水缺氧区，会发生反硝化反应，反硝化细菌会对其中的NO3- 进行反硝化。最后，废水又进入好氧池，这个时候已经没有多少有机物，主要是储存能量，剩下的以污泥形式排出去。

综上分析，本工艺采用SBR污水处理工艺，为达到预期的处理效果，前面加上ABR反应器，因此本次设计采用ABR -SBR 组合处理工艺。