摘 要

本次毕业设计要求处理化工废水，该化工废水为亚砜生产废水，水量较为稳定，成分比较复杂。通过对各种可选工艺的比较，并结合水质特点和处理要求，设计确定处理系统分为预处理系统和综合处理系统。

预处理系统采用光催化氧化和铁碳微电解法，光催化氧化在亚砜废水的处理上取得了较好的处理效果，而铁碳微电解工艺可与其互补，并且降低COD提高废水的可生化性。综合处理系统采用生化处理，先进行水解酸化，可消耗废水中的溶解氧，后接入UASB系统，降低后续好氧的负荷。厌氧后采用A/O工艺，最后采用MBR工艺，通过膜过滤来实现泥水分离，保持好氧池中活性污泥的浓度，提高处理效果。

本设计与传统工艺相较，采用了较为先进的光催化技术，且综合了多种污水处理技术以保证达到出水的标准。经处理后的污水出水可达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准。

本论文分为设计说明书和设计计算书，对主要工艺和处理构筑物进行了详细的说明和计算，完成了污水处理的平面布置和高程布置，做出了平面布置模型，并对主要构筑物进行模型3D打印。

关键词：工业污水，亚砜废水，光催化氧化，生化处理

Abstract

This graduation design requires to treat industrial wastewater.The industrial wastewater that is sulfoxide wastewater, has the characteristic of stable flow and complex quality.By comparing various optional technology and combining with the characteristics of water quality and processing requirements,the processing system include pretreatment system and integrated processing system is selected to treat industrial wastewater in the design.

Pretreatment system using photocatalytic oxidation and iron-carbon microelectrolysis, photocatalytic oxidation in the treatment of sulfoxide wastewater has achieved good treatment effect.The iron-carbon micro-electrolysis process can play a complementary role, and reduce the COD to improve the biodegradability of wastewater. Comprehensive treatment system using biochemical treatment, the first hydrolysis of acidification, can consume dissolved oxygen in wastewater.Then access to UASB system to reduce the subsequent aerobic load.After anaerobic, A/O process is used, and finally adopts MBR process.Through the membrane filter to achieve the separation of mud to maintain the concentration of activated sludge in the pool, it also can improve the treatment effect.

The design compared with the traditional process, using a more advanced photocatalytic technology, and a combination of a variety of sewage treatment technology to ensure that the water to achieve the standard.The effluent can reach level 1 of Integrated Wastewater Discharge Standard(GB8978-1996)

This paper is divided into design specifications and design calculation which explains and calculates the main technology and process structures in detail. Plane layout and elevation layout of the sewage treatment station is completed , and the model 3D printing is using in the main structures.

Key Words：Industrial wastewater，Sulfoxide wastewater，Photocatalytic oxidation，Biochemical treatment

目 录

第一篇 设计说明书 1

第1章 概述 1

1.1 设计背景 1

1.2 设计任务 1

1.3 设计内容和成果 1

1.3.1 设计内容 1

1.3.2 设计成果 1

1.4 设计依据和原则 2

1.4.1 设计依据 2

1.4.2设计原则 2

1.5 二甲亚砜概述与生产 3

1.5.1 二甲亚砜概述 3

1.6.2 二甲亚砜的生产 3

第2章 工程总体设计 4

2.1 废水污染源分析 4

2.2 设计进水水质水量 5

2.3 设计出水水质水量 5

第3章 污水处理方案初步设计 6

3.1 污水处理工艺 6

3.1.1 工业废水处理原则 6

3.1.2 工艺选择 6

2. 亚砜废水处理工艺对比 6

3.1.3 污水处理工艺流程确定 7

3.2 污泥处理工艺 12

3.2.1 污泥处理方法 12

3.2.2 污泥处理设计 13

3.3 废气处理 13

3.3.1 产气机理 13

3.3.2 处理工艺筛选 14

3.3.3 废气工艺流程 15

3.4 站区平面布置 16

3.4.1 平面布置原则 16

3.4.2 构筑物的布置 16

3.5 站区高程布置 16

第4章 处理单元相关介绍 18

4.1光催化氧化单元 18

4.1.1 反应原理 18

4.1.2 紫外光的选择 18

4.2 铁碳微电解单元 18

4.3 生化系统单元 19

4.3.1 水解酸化 19

4.3.2 上流式厌氧污泥床 19

4.3.3 A/O工艺 20

4.4 MBR单元 20

4.4.1 工艺说明 20

4.4.2 膜组件选择 20

4.4.3 MBR工艺优点 21

第5章 3D打印及模型制作 22

5.1 3D打印 22

5.1.1 3D打印技术概念 22

5.1.2 3D立体图形制作 22

5.2 模型制作 23

第二篇 设计计算书 25

第6章 污水处理构筑物计算 25

6.1 收集池 25

6.1.1 收集池1 25

6.1.2 收集池2 25

6.2 光催化反应器 26

6.3 铁炭塔 27

6.3.1填料设计 27

6.3.2设计尺寸 28

6.4 混凝沉淀池 28

6.5 调节池 29

6.6 水解酸化池 29

6.7 UASB反应器 30

6.7.1 设计要点 30

6.7.2设计参数 30

6.8 A/O池 31

6.8.1 兼氧池 31

6.8.2 好氧池 31

6.9 MBR膜池 32

6.9.1 膜组件的选择 32

6.9.2 设计尺寸 32

6.10 污泥浓缩池 32

6.11 废气处理构筑物 32

6.11.1 水吸收塔 32

6.11.2 碱吸收塔 32

6.11.3 其他设备构筑物 33

6.12 污水处理站构筑物汇总 33

第7章 高程计算 35

7.1 构筑物的水头损失 35

7.2 水头损失计算表 36

7.3 污水处理站高程计算 36

第8章 技术经济 38

8.1 电耗 38

8.2 药剂费用 39

8.3 运行费用 39

第9章 结论与展望 40

9.1 结论 40

9.2 创新点 40

9.3 展望 40

参考文献 41

附录 42

致谢 43

第一篇 设计说明书

概述

1.1 设计背景

作为溶剂或是中间体，二甲基亚砜（DMSO）在许多领域得到了一定的应用，例如医药、化工、电子等，但是其生产废水中残留的物质容易产生H₂S、硫醚等有毒物质，这些物质会直接对环境造成污染，尤其是对大气的污染；另一方面，在生产过程中其氧化工艺段会产生高浓度的亚硝酸盐，这种废水的毒性十分强，并且对水中的生物具有很大的影响，也会对人类健康产生一定的危害^[1]。

根据国家环境保护的相关规定，以及建设项目环保处理工程“三同时”原则，并且根据长久发展考虑，工厂必须配套有废水处理设施，并将废水处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。

1.2 设计任务

本设计要求完成某厂的化工废水处理方案初步设计，要求以污水处理达标为最终目标，采用工艺成熟、操作管理方便、运行费用合理。初步设计方案包括工艺流程的比选，设计计算，还有设备选型等，同时进行一定的水质检测与分析。有设计说明书，进行相关概预算，用AUTOCAD画出平面布置图、工艺流程图，利用3Dsmax画出部分构筑物图，并且做出模型。

1.3 设计内容和成果

1.3.1 设计内容

1. 通过水质监测后，对进出水水质分析，并且根据国内有关污水处理技术和规范，确定污水处理工艺方案；

2. 对工艺构筑物选型作说明和计算；