水解酸化池课程设计.

目录

第一章绪论

第一节课程设计任务

第二节设计目的

第三节制药厂废水基本概况

第四节任务分析

第五节工艺流程

第二章工艺流程概述

第一节工艺原理

第二节结构

第三节工艺特点

第四节实际应用

第三章设计计算

第一节设计参数

第二节计算过程

第四章补充部分

第五章参考文献

第六章总结

第七章致谢

第一章绪论

第一节课程设计任务

该制药厂废水水质情况如下：

表1 制药厂废水水质情况表

废水流量Q2500m3/d

进水水质出水要求要求去除率COD6000mg/L120mg/L98%

BOD53000mg/L60mg/L98%

SS2500mg/L200mg/L92%

PH 6.0—8.0 6.0—9.0不需要调节

出水要求：处理后废水排放达到GB8978-1996综合污水排放二级标

第二节设计目的

通过本课程设计进一步巩固本课程所学习的核心内容，掌握设计的内容以及相关参数的选择与计算，并使所学习知识系统化，培养学生运用所学习知识进行水处理工艺的设计。本次课程设计，是让学生针对给定的处理工艺，选择相应的参数计算，绘制工艺图，使学生具有初步的设计能力。

第三节制药厂废水基本概况

制药工业废水中的污染物多属于结构复杂、有毒害作用和生物难以降解的有机物质，许多废水呈明显的酸碱性，部分废水中含有过高的盐分。由于制药企业一般根据市场的需求决定产量，故排放废水的波动性很大；若在同一生产线上生产不同产品时，所产生废水的水质、水量差别也可能很大。

制药废水可简要地归结为高浓度难降解的有机废水，即COD浓度一般大于2000mg/L、可生化性指标BOD5/COD值一般小于0.3的有机废水。考虑到制药废

水可能残留某些药物成分等有毒害物质，排放到水体中会对生态环境造成不良影响，我国各类制药工业水污染排放标准中均选择了急性毒性的废水控制标准，以期有效控制有毒有害污染物对环境的影响。

第四节任务分析

给定制药厂进水水质中含有大量有机物质和悬浮物，但是并没有出现有毒害物质，并且废水没有呈明显的酸碱性，同时没有盐分的数据，认定为没有含过高盐分。根据制药厂废水基本概况，SS在一级处理系统可有效除去，制药厂有机物质多为难以降解的，所以应加水解池，同时水解池对SS也有一定的去除作用。然后采用厌氧或好氧系统进行处理使得COD、BOD5达标。

第五节水解池概述

水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的

目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。

高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。酸化阶段，上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。

第六节工艺流程

出水

图1-1 工艺流程图

第二章工艺流程概述

第一节工艺原理

一、化学絮凝法

化学絮凝反应主要主要是污水中溶解性正磷酸盐与投加的金属盐发生置换反应，生成低溶解度的固体，迅速沉淀下来。化学絮凝过程主要发生在反应池中，通过水利或机械搅拌，在水中形成速度梯度，使得颗粒相互碰撞，然后在一定条件下粘合在一起，从而形成絮体。为了增强絮凝效果，有时也在混合反应池中投加高分子聚合物。在反应池中控制速度梯度极其重要，不能采用空气搅拌形式进行混合。工艺中调节池、反应池、沉淀池是化学絮凝一级强化处理。

二、水解酸化——好氧工艺

从原理上讲，水解（酸化）是厌氧消化过程的第一、二两个阶段。水解（酸化）-好氧处理系统中的水解（酸化）段的目的是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物；在连续厌氧过程中水解、酸化的目的是为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。而两相厌氧消化中的产酸段（产酸相）是将混合厌氧消化中的产酸段和产甲烷段分开，以便形成各自的最佳环境。从而缩短停留时间，减少成本，达到去除效率。

该工艺流程采用水解酸化——好氧工艺，因为制药厂有机物质多为难以降解的，所以采用水解酸化，进行厌氧生物处理的第一、二阶段，然后运用好氧处理的生物接触氧化池使流程运行环境最佳。

第二节结构

一、格栅

格栅是一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水池的进口出，用以截流大块的呈悬浮或漂浮状态的污物，是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。

给定污水为制药厂污水，会有一些较大悬浮物和悬浮物，用格栅进行截留。同时对后面的处理设备进行保护。

二、调节池

调节池是对水质与水量进行调节的构筑物，分为在线调节与离线调节两种方式，具有下列功能：①减少或防止冲击负荷对处理设备不利影响；②使酸性或碱性废水得到中和，使处理中PH值保持稳定；③调节水温；④处理设备发生障碍，起到临时事故贮水池作用。

该工艺流程主要利用调节池①③④功能。同时絮凝剂加入进调节池，然后随水进入反应池进行反应。

三、反应池

反应池作为完成混凝过程的反应设施，能较好的达到混凝效果。

四、沉淀池