膜SBR工艺处理混合制药废水.doc

本科毕业设计（论文）

膜SBR工艺处理混合制药废水

学 院 环境科学与工程学院
专 业 环境工程
年级班别 2009级（3）班
学 号 3109007661
学生姓名 曾浩权
指导教师 谢武明

2013 年 6 月

设计总说明

制药废水的特点是成分复杂，有机物含量高、毒性大、色度深及含盐量高，可生化性较差，且间歇排放，属难处理的工业废水。制药废水一般难以降解，可长期存在于环境中。
本设计针对300吨/天制药废水，进水水质为：BOD5：130mg/L，CODCr：400mg/L，pH:6-9，SS:150mg/L。出水水质达到国家工业废水二级排放标准。针对该制药废水的特点，参照国内外经验，运用膜SBR工艺，废水经酸化调节池，初沉池，膜SBR池后，有效降低废水中的COD、BOD,使废水出水水质达到国家工业废水二级排放标准。相对于其他工艺，采用膜SBR工艺有节能，占地少，造价低，无须处理污泥，运行成本低等优点。本设计处理水量为300m³/d，为小型工程，工程地点设置在制药厂区内，方便处理，经处理后的出水直接运用于制药厂区绿化用水。经计算，工程总投资为105万元左右，每立方处理水成本在0.5元左右。
关键词：混合制药废水, 膜SBR工艺, 酸化调节

Design Illuminate

Pharmacical wastewater is characterized by its complex componets, high concentrations of organic matter,high toxicity , deep color and high salt contents ，poor biodegradability,and intermittent emissions,which make it industrial wastewater hard to deal with. It is also very difficult to degrade，and can exist in the environment for a long time.Some of the organic pollutants exist in pharmaceutical wastewater are easy to cause water pollution,and have posed a huge threat to humen thealth.With the development of Chinese pharmaceutical industry,pharmaceutical wastewater has gradually become one of the major sources of pollution.And how to handle the pharmaceutical wastewater becomes a difficult problem in environment protection.
The design for the pharmaceutical wastewater by using membrane technology, SBR, can effectively reduce the wastewater COD, BOD, the effluent quality can meet the national wastewater discharge standard of two grade. Compared with other process, using the membrane SBR process has energy saving, less land occupation, low cost, no sludge treatment, has the advantages of low operating cost. The design treatment capacity is 300m University /d, for small projects, project location convenient setting processing in the pharmaceutical factory,, the treated effluent is directly used in pharmaceutical plant green water. By calculation, water treatment costs 0.5 yuan per cubic.

Keywords: Hybrid Pharmaceutical Wastewater, Membrane SBR, Acidification

目 录
1 绪 论 5
1.1 制药工业生产概况 5
1.2 制药废水的种类、来源及特点 6
1.2.1 生物制药废水 6
1.2.2 化学制药废水 6
1.2.3 其他制药废水 7
2 制药废水处理技术及发展 8
2.1 制药废水生物处理技术 8
2.2 制药废水物化处理技术 12
2.3 制药废水化学处理技术 12
2.3.1 高级氧化技术 12
2.3.2 Fe-C处理法[8] 13
2.3.3 电解 13
2.3.4 焚烧 13
3 水质分析及工艺流程的选择 14
3.1 进水水质及出水水质要求 14
3.2 工艺流程的选择 14
3.3 废水处理工艺流程 15
4 主要构筑物设计计算书[9] 16
4.1 酸化调节池 16
4.2 SBR曝气池 17
4.2.1 运行参数的选定 17
4.2.2 池水深 17
4.2.3 SBR反应池的容积计算 17
4.3 沉淀池 18
4.4接触消毒池 18
4.4.1设计说明 18
4.4.2设计参数 19
5 主要工艺设备及建（构）筑物的设计参数和选型 20
5.1主要设计参数 20
5.2污水处理厂的总平面布置 21
5.2.1布置原则 21
5.2.2平面布置 21
5.3污水处理厂的高程布置 21
5.3.1布置原则[12] 21
5.3.2高程布置 22
5.4 主要构筑物和工艺设备汇总 23
5.4.2 配电与自动控制 24
5.4.3 平面布置 24
5.5 投资估算 24
6 工 程 效 益 26
6.1工程的环境效益 26
6.2工程的社会效益 26
6.3 工程的经济效益 26
7 结 论 28
参 考 文 献 29

1 绪 论
设计任务与内容
日处理300 m3混合制药废水方案及工艺设计
进水水质及出水水质要求
项目
pH
COD(mg/L)
BOD(mg/L)
色度(倍)
SS(mg/L)
进水水质
6～9
300～400
100～130

150
出水水质
6～9
≤150
≤60
80倍
200
1.1 制药工业生产概况
药品按其特点可分为抗生素、有机药物、无机药物和中草药四大类。目前我国生产的常用药物达2000种左右，不同种类的药物采用的原料种类和数量各不相同。制药工业按生产工艺过程科可分为生物制药和化学制药两种。
生物制药是指通过微生物的生命活动，将粮食等有机原料进行发酵、过滤，将药品提炼而成的工艺过程。生物制药又可按生物工程学科范围分为4类：（a）发酵工程制药；b细胞工程制药；c酶工程制药；d 基因工程制药。其中发酵工程制药发展历史最为悠久，技术最为成熟，应用最为广泛，它是通过微生物的生命活动，将粮食等有机物原料进行发酵，过滤，提炼成药物产品，此类药物包括抗生素、维生素、氨基酸、核酸、有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质以及其他生理活动物质
。
化学制药是采用化学方法使有机物或无机物质发生化学反应生成其他物质的合成制药方法。
另外，还有一类采用物理或化学的方法从动植物种提取或直接形成药物的制药生产方式，其药物产品即国内生产厂家众多的中成药，此类药物近年发展较快，也是我国制药行业优先发展的重点。
1.2 制药废水的种类、来源及特点
1.2.1 生物制药废水
发酵类生物制药的过程是通过微生物的生命活动，产生可以作为药物或药物中间体的物质，再通过各种分类方法将它们分离出来的过程，此类物质包括抗生素、维生素、氨基酸、核酸、有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质等。此类物质生产过程中排放的废水可以分为4类：①主生产过程排水；②辅助过程排水；③冲洗水；④生活污水。其中COD贡献量最大的直接工艺排水，冲洗水也是不容忽视的重要废水污染源，其特点可以归纳为以下几点：
第一，排水点多，高，低浓度废水单独排放，有利于清污分流；
第二，高浓度废水间歇排放，酸碱性和温度变化大。需要较大的收集和调节装置；
第三，污染物浓度高；
第四，碳氮比低，含氮量高，硫酸盐浓度高；
第五，废水中含有微生物难以降解；
第六，发酵生物制药废水一般色度较高。
1.2.2 化学制药废水
化学制药是利用有机物或无机原料通过化学反应制备药品或中间体的过程，包括纯化学合成制药和半合成制药（利用生物制药方法生产的中间体作为原料之一的生产药品）。此类物质生产过程中排放的废水可以大致分为4类：①母液类；②冲洗废水；③回收残液；④辅助过程排水及生活污水。
与发酵生物制药相比，化学制药废水的产生量要小，并且污染物明确，种类也相对少，但是，化学制药废水也有自身的特点：
第一，浓度高，废水中残余的反应物、生成物、溶剂、催化剂等浓度高，COD浓度值可高达几十万毫克每升；
第二，含盐量高，无机盐往往是合成反应的副产物，残留到母液中；
第三，pH值变化大，导致酸水或碱水排放，中和反应的酸碱消耗大；
第四，废水中成分单一，营养源不足，培养微生物困难；
第五，一些原料或产物具有生物毒性，或难被生物降解，如酚类化合物，苯胺类化合物、重金属、苯系物、卤代烃溶剂等。
1.2.3 其他制药废水
（1） 植物提取类制药废水
植物提取制药是指从植物中提取具有药效的物质，这些物质可以使明确的单一物质，如奎宁、麻黄素等，也可以是植物中的一部分成分，甚至可以是全部成分。植物提取制类制药废水污染因品种不同差异很大，废水主要有溶剂回收废水，饮片洗涤水和蒸煮浓缩过程的蒸汽冷凝水，污染物有植物碎屑、纤维，糖类、有机溶剂、产品等，COD浓度从数百毫克每升至数千毫克每升不等。
（2） 生物制品废水
生物制品一般是从动物内脏，组织或血液中培养或提取的其生产废水中往往混有较多的动物皮毛、组织和器官碎屑，废水中脂肪、蛋白含量较高，有的还含有氮环类及噁唑 环类有机物质。根据不同药物和工艺，含有不同作为培养基或图区药剂的残余有机物，废水可生化性一般尚可。
（3） 制剂生产废水
各类药物成为最终产品即为制剂生产过程，这类制药废水主要是原料和生产器具洗涤水和设备、地面冲洗水、污染程度不高，但由于这类生产企业的废水排放标准相对严格，一般所含污染物较少，但也需进行适当的处理。

2 制药废水处理技术及发展
制药工业的特点是产品种类多、生产工序复杂、生产规模差别很大。对于制药废水处理技术的研究往往是以其中最具代表性的，污染最严重的发酵、合成以及提取等生产过程产生的高浓度甚至难降解有机废水为主要对象。图1-1所示为制药废水处理的基本工艺流程。

图1-1 制药废水处理的基本工艺流程

下面将介绍几种常见的制药废水处理工艺。
2.1 制药废水生物处理技术
（1） 好氧工艺
20世纪80年代，好氧工艺是我国制药废水处理工程中的主要方法，主要工艺有活性污泥法，接触氧化法，生物转盘法，深井曝气、氧化沟等。其中，接触氧化法在制药废水中有比较广泛的应用，如华北制药厂，河北维尔康公司等。接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点，具有较高的处理负荷，能够处理容易引起污泥膨胀的有机废水。在制药工业生产废水处理中，常常采用接触氧化法或用厌氧消化、酸化作为预处理的工序，来处理土霉素、麦迪霉素、中药等制药生产废水。表2-1为国内外一些抗生素工业废水好氧生物处理工艺及运行参数。

表2-1 国内外一些抗生素工业废水好氧生物处理工艺及运行参数

(2) 序批式间歇活性污泥法（SBR法）
SBR法具有均化水质，无需污泥回流，耐冲击，污泥活性高、结构简单、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高于普通活性污泥法等优点，比较适合处理间歇排放和水量水质波动大的废水。处理中药废水和混合制药废水等具有较好的效果。但SBR法具有污泥沉降、泥水分离时间较长的缺点。在处理高浓度废水时，要求维持较高的污泥浓度，同时，还易发生高黏性膨胀。因此，常考虑活性污泥系统中投加粉末活性炭来减少曝气池的泡沫，改善污泥沉降性能及液-固分离性能、污泥脱水性能等，从而获得较高的去除率。
厌氧-好氧间歇式活性污泥法，即在进水、反应阶段充氧；在沉降、排水、空载排泥不充氧，此时为厌氧消化。用此工艺处理抗生素制药废水时，生物制药废水不调pH值，可取的很好的效果；当进水COD浓度在1180—3060毫克每升之间变化时，出水COD都小于300毫克每升。并且生物制药废水经厌氧SBR法处理，可生化性科大大提高，该法处理效果稳定，运行管理灵活。
（3）加压生化法

加压曝气的活性污泥法提高了溶解氧的浓度，供氧充足，既有
利于加速生物降解，又有利于提高生物耐冲击负荷能力。
（4） 深井曝气法
深井曝气法师活性污泥法的一种，是高速活性污泥系统。与普通活性污泥相比，深井曝气法具有以下优点：氧利用率高，可达60%-90%，深井中溶解氧一般可达30-40m/L，充氧能力可达3㎏/（m³·h），相当于普通曝气的10倍；污泥负荷速率高，比普通活性法高2.5倍以上；占地面积小，投资少，运转费用低、效率高、COD的平均去除率可达到70%以上；耐水力和有机负荷冲击（质量浓度可高达4000mg/L）；不存在污泥膨胀问题；保温效果好，可保证北方地区冬天处理废水获得较好的效果。
（5） 生物接触氧化法
生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点，具有较高的处理负荷，能够处理容易引起污泥膨胀的有机废水。在制药工业生产废水的处理中，常常直接采用生物接触氧化法，或用厌氧消化，酸化作为预处理工序，来处理扑热息痛、抗生素原料药等制药工业的生产废水。接触氧化法处理制药废水时，如果进水浓度高，池内易出现大量泡沫，运行时应采取防治和应对措施。
（6） 生物流化床法

生物流化床将普通的活性污泥法和生物滤池法两者的优点融为一体，因而具有容积负荷高，反应速度快，占地面积小等优点。对麦迪霉素、四环素、卡那霉素等制药废水，可采用生物流化床技术进行处理。
（7） 氧化沟
近年来，用氧化沟处理污水的生化工艺逐渐在国内推广，对于制药工业，氧化沟处理法也不断得到应用。如ORBAL氧化沟已应用于合成制药废水，利用该型氧化沟延时曝气功能，沟内进行厌氧-好氧过程，运行结果表明，ORBAL氧化沟不仅具有出色的去除有机污染物的能力，还具有除氮功能。
（8） 上流式厌氧污泥床（UASB）反应器

UASB反应器具有厌氧消化效率高，结构简单等优点。UASB能否高效稳定运行的关键在于反应器内能否形成微生物适宜、产甲烷活性高、沉降性能良好的颗粒污泥。但在采用UASB法处理卡那霉素、氯霉素、维生素C、葡萄糖等制药生产废水时，通常要求SS含量不能过高，以保证COD去除率在85%-90%以上。二级串联UASB的COD去除率可达到90%以上。
采用加压上流式厌氧污泥床（PUASB）处理废水时，氧浓度显著升高，加快了基质降解速率，提高了处理效果。
上流式厌氧污泥床过滤器（UASB+AF）是今年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器，它结合了UASB和厌氧滤池（AF）的优点，使反应器的性能有了改善。该复合反应器在启动运行期间，可有效地截留污泥，加速污泥颗粒化，对容积负荷、温度、pH值的波动有较好的承受能力。该复合式厌氧反应器已用来处理维生素C，双黄连粉针剂等制药废水。
2.2 制药废水物化处理技术
对于可生化性比较差甚至生物毒性比较强的制药废水，只有考虑采用各种物化技术处理。处理的目标根据对象不同而有所不同，对于不能达标的生化处理出水，目的在于进一步消除不可生化的污染物，以实现达标排放；对于不易生化或生物毒性比较强的高浓度制药废水，目的则主要是消除毒性、提高可生化性，为后续的生化处理创造条件。当然，一般情况下，与此同时也可以去除一部分有机物，但这不是主要目的，原因在于物化处理的成本往往是很高的，操作管理业相当复杂，而且对于高浓度制药废水，单靠物化处理也是很难达标的。常用的物化处理技术有：混凝沉淀法、吸附法、气浮法、反渗透法、吹脱法。表2-1简要列出了几种在制药废水处理中应用比较多的物化处理技术。
表2-2制药废水物化处理技术

2.3 制药废水化学处理技术
2.3.1 高级氧化技术
高级化学氧化技术对处理难降解的有机废水比较有效。废水中的残留抗生素和高浓度有机物是传统生物处理法很难达到预期的处理效果，因残留抗生素对微生物的强烈抑制作用使好氧菌中毒，造成好氧处理困难；而厌氧处理高浓度的有机物又难以满足出水达标的要求，还需进一步处理。高级氧化技术能首先破坏或降解抗生素活性，使其中难以生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，即消除抗生素对微生物的抑制作用，提高废水的可生化性，使后续生物处理难度大大减小。高级氧化技术分为化学氧化、电化学氧化、光化学氧化、超声氧化、湿式氧化、超临界水氧化以及相应的催化氧化。
2.3.2 Fe-C处理法

在酸性介质作用下，铁屑与炭粒形成无数个微小原电池，释放出活性极强的[H]，新生态的[H]能与溶液中的许多组分发生氧化还原反应，同时还产生新生态的Fe3+具有较高的活性，生成Fe3- ，随着水解反应进行，形成以Fe3+为中心的胶凝体制药工业中以Fe-C作为制药废水预处理步骤，运行表明，经预处理后废水的可生化性大大提高、效果明显。抗生素类药物的生产废水难以生物处理，采用廉价的铁屑加催化剂处理此类废水，可使COD去除率达到第二类部分行业最高允许排放浓度，并且此法较其他方法经济、稳定。
2.3.3 电解
对于以改变废水中有机污染物的性质和结构为目标的物化处理技术，近年来研究和应用比较多的是电解和高级化学氧化技术，尤其是与催化技术相结合的技术和设备。相对来说，电解是一种比较成熟的废水处理技术，以往多用于处理含氰、含铬电镀废水，现已逐步应用于制药废水处理的研究，电解法有很多优点，尤其突出的是兼有氧化、还原和凝聚、气浮等多方面功能，同时电解设备化程度高，是环保产业重点发展的领域之一。
2.3.4 焚烧
对于制药工业中浓度最高、成分最复杂、可生化性最差的废水或废液（一般是高浓度母液），在采用其他方式处理都不能达到效果的情况下，采用焚烧处置室将其无害化的最佳途径。

3 水质分析及工艺流程的选择
3.1 进水水质及出水水质要求
项目
pH
COD(mg/L)
BOD(mg/L)
色度 (倍)
SS(mg/L)
进水水质
6～9
300～400
100～130

150
出水水质
6～9
≤150
≤60
80倍
200
上表数据分析可知，本废水需要主要处理的主要污染因子为污水中的有机物（COD、BOD）,而对于废水其他污染因子（SS、pH、色度）的指标未处理前已达到排放标准。故对于本废水的主要处理对象为废水的COD、BOD，所以接下来工艺流程里面不需要设计格栅、初沉池等预处理流程。
由设计中混合制药废水的BOD5/CODCr值约为0.33＜0.35，属于难生物降解废水，且含有大量的生物毒物质，采用单一的生物处理法比较难使出水COD达标，因此需要在预处理阶段增加水解酸化系统。水解酸化可使废水中一些难生物降解的大分子有机物分解成易生物降解的小分子有机物，有利于后续的好氧生化处理。
3.2 工艺流程的选择
对于本治理项目，选用膜SBR工艺作为处理工艺。该工艺具有以下特点：
① 制药企业的产品更新快，改产、增产、减产现象很普遍，SBR工艺中酸化菌、低级霉菌对环境（有机污染物种类、浓度、pH值、温度等）变化适应能力强。较其他方法更适合制药企业生产的变化和发展。
② 膜SBR工艺最大的优势在于不会造成活性污泥流失现象，而使得无人值守成为可能。膜SBR工艺较常规生物膜法又有节约能耗（根据排水量确定曝气时间）、产泥量低（兼氧状态）、处理效果稳定可靠等特点。
③ 膜SBR工艺是在SBR法基础上发展起来的一种方法，具有活性污泥法及生物膜法的协同作用。非常适合低浓度，小水量，水质水量变化幅度大的有机喷水处理。
④ 由于本治理目标有机污染物总量较少，采用膜SBR工艺产泥率又低。这样各项指标既符合国家二级排放标准的要求，又避免了少量污泥也要实施污泥浓缩、溶药投药，污泥脱水，泥饼外运等一系列繁琐的操作管理程序。
⑤ 从水质分析看，该废水可生化性较差，该工艺利用酸化调节池改变废水的可生化性，将大分子有机物转化为小分子有机物，加上膜SBR法的高去除率，确保废水达标排放。

图3-1 SBR工艺操作过程图

3.3 废水处理工艺流程
废水自进入酸化调节池，酸化调节池底部设穿孔曝气管，定时曝气，以免在调节池底物形成沉积物，经酸化后的废水每天按设定好的程序自动分批进入膜SBR反应池，反应池出水经沉淀后达标排放污泥回流至SBR反应池进一步消化。处理工艺流程见3-1。
图3-1 工艺流程图
空气

出水
制药废水
接触消毒池池
沉淀池

污泥回流
酸化调节池
膜SBR反应池

4 主要构筑物设计计算书
4.1 酸化调节池
采用酸化调节池，通过实践控制，将复杂的大分子，不溶性有机物及难生物降解的有机物在细胞外酶的作用下水解为小分子，溶解性有机物及可生物降解的有机物质，形成有机酸，醇类等；使溶液酸度增加，pH值下降，从而调节废水的pH值，并提高废水的可生化性。
设提留时间为HRT=10h，进水流量Q=12.5m³/h，池的有效水深h为3.1m，水解池的有效容积为V：
V=Q×HRT=12.5×10=125m³ （4-1）
酸化调节池的面积S：
S=V/h=125/3.1=40㎡ （4-2）
取宽度B=4m，则长度L：
L=S/B=40/4=10 m （4-3）
水解池的总高度H：
设池的保护高度h1=0.9m，则
H=h+h1=3.1+0.9=4 m （4-4）
酸化调节池的填料：
在离池底0.5处加入高1米的塑料调料，填料的支撑板采用多孔板，填料容积：V=1×10×4 =40m³。
调节池的布水的装置的选择

采用穿孔管配水，水解酸化池设10根d=150mm长4m的穿管。每两根管之间的中心距为1m，配水孔径采用20mm，每个孔的服务范围约1㎡。

4.2 SBR曝气池
4.2.1 运行参数的选定
运行周期参数包括：周期长Tc，周期数 N，一个周期中的反应时间TF，沉淀时间Ts
在选定的周期参数主要看设计泥龄长短，当长泥龄时选用较长的周期，即一天4个周期，一个周期6h，当短泥龄时宜选用较短周期，即一天6个周期，一个周期4h，泥龄的长短取决于处理要求，如果只要求去除含碳有机物，泥龄很短；要求脱氮时，泥龄较长，要求污泥同步稳定时，泥龄最长。在一个周期中有进水、反应、沉淀和滗水时间
。
本设计选取Tc=6h,N=4,T进水=1h，T反应=3h，T沉淀=1h，T出水=1h
4.2.2 池水深
SBR反应池的水深将影响池容的大小，这是因为SBR反应池要满足二沉池的功能。我国一般反应池的水深H取4-6m，本设计取5m。
4.2.3 SBR反应池的容积计算
设膜SBR反应池停留时间为15h，进水流量Q为12.5m³/h，有效水深为4.2m，则调节池的有效容积V为：
V=12.5×15=190m³ （4-5）
池的底面积S：
S=190/4.2=45.2㎡，取48㎡ （4-6）
设池底宽B=4m，则池的长度
L=48/4=12m （4-7）
池的高度H：设池的保护高度h1=0.8m，则
H=4.2+0.8=5m （4-8）
现在的SBR 工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度
。
目前SBR 使用的滗水器主要有旋转式滗水器，套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛。
本工艺采用XB-1800型旋转式滗水器。
设计滗水量：Q=20m/h，滗水深度：H=2m；滗水时间t取1h。滗水所需时间：
T= 12.5/20=0.625 h （4-9）
4.3 沉淀池
设沉淀池的停留时间为15h，流量Q为12.5m³/h，则沉淀池有效容积为187.5m³。尺寸为D×H=8m×4m 。有效水深4.0m。底部泥斗倾角为55°。污泥经排污泵提升至酸化调节池进行消化。
4.4接触消毒池
4.4.1设计说明
工业污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成
。
目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。
4.4.2设计参数
（1）水力停留时间 ：T=0.8h
（2）设计投氯量一般为3.0～5.0mg/l 本工艺取最大投氯量为 ρmax= 5.0mg/l
（3）设计消毒池一座，池体容积
V=Q·T= 12.5×0.8 = 10(m ) （4-10）
设消毒池池长L=3.0m，池宽B=2m，
设有效水深H=1.7m ，超高0.3m。实际消毒池容积
V=B·L·H=3×2×2=12m （4-11）
满足有效停留时间的要求。
（4）加氯量的计算
最大投氯量为= 5.0 mg/l
则每日投加氯量为：
W=ρQ=5.0×1000×10=5kg/d (4-12)

5 主要工艺设备及建（构）筑物的设计参数和选型
5.1主要设计参数
酸化调节池
酸化调节池停留时间按10h考虑，则调节池有效容积为125m3 。尺寸为L × B × H=10m × 4m × 5m。有效水深3.1m。
膜SBR反应池
膜SBR反应池停留时间按15h考虑，则调节池有效容积为190m³ 。尺寸为L1× B1 ×H1=12m×4m×5m。有效水深为4.20 m。
沉淀池
沉淀池停留时间按15h考虑，则沉淀池有效容积为50m³。尺寸为D×H=8m×5m 。有效水深4.0m。底部泥斗倾角为55°。污泥回流进入膜SBR反应池。
5.2污水处理厂的总平面布置
5.2.1布置原则
①按功能分区，配置得当。
②充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。
③功能明确，布置紧凑。
④顺流排列，流程简捷。
⑤必要时应预留适当余地。
⑥构（建）筑物应注意风向和朝向。
5.2.2平面布置
平面布置见附图1
5.3污水处理厂的高程布置
5.3.1布置原则

①可能利用地形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量减少提升次数和水泵所需扬程。
②协调好站区平面布置与单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次提升。

③注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度。
④协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，又利于检修排空。
序号
名称
流量m³/h
流速m/s
管径/mm
坡度
长度/m
沿程损失
局部损失
构筑物损失
合计
水面上高/m
水面下高/m
1
4
12.5
─
─
─
─
─
─
0.3
0.3
3
2.7
2
3-4
12.5
1.2
100
2.34
2
0.005
0.245
─
0.25
─
─
3
3
12.5
─
─
─
─
─
─
0.3
0.3
3.55
3.25
4
2-3
12.5
1.2
100
2.34
2
0.002
0.245
─
0.25
─
─
5
2
12.5
─
─
─
─
─
─
0.4
0.4
4.20
3.80
6
1-2
12.5
1.2
100
2.34
2
0.002
0.245
─
0.25
─
─
7
1
12.5
─
─
─
─
─
─
0.5
0.5
4.95
4.45

表5-1 高程水头损失计算表
上表中名称1、2、3、4依次为主要构筑物水解酸化池、膜SBR反应池、沉淀池、氯化消毒室。
5.3.2高程布置
高程布置见附图2
5.4 主要构筑物和工艺设备汇总
表5-2主要处理构筑物汇总表
序 号
构筑物名称
主要技术规格
数 量
备 注
1
酸化调节池
10m × 4m × 5m。有效容积125m³
1座
地面式钢筋混凝土结构
2
泵房
10m × 4m × 5m（H）
1座
地面式钢筋混凝土结构
3
膜SBR反应池
L1× B1 ×H1=12m×4m×5m，有效容积190 m³
1座
地面式钢筋混凝土结构
4
沉淀池
D×H=8m × 5m（H）
1座
地面式钢筋混凝土结构
5
接触消毒室

1间

表5-3主要设备汇总表
序号
设备名称
型号及主要技术规格
数量
总价/万元
1
弹性填料

165m³
6
2
三叶罗茨鼓风机
HC-100S型 P=0.049MPa Q=4.11m³/min N=5.5kW
3台
8
3
污水泵
IP50-80-200型 Q=25m³/h H=8m N=2.2kW
2台
2
4
污泥泵
IP50-32-200型 Q=6.3m³/h H=8m N=1.1kW
1台
0.5
5
潜水排污泵
IP50-80-200型 Q=7m³/h H=7m N=0.55kW
1台
0.5

5.4.2 配电与自动控制
本控制系统依据工艺条件，采用先进、可靠的可变程控制器PLC，完成调节池液位的调节，时间自动控制污水泵的开启，气路上时间自动控制电动阀的周期转换。鼓风机的开启，污泥泵的时间控制，集水池液位自动控制排污泵的开启。
本控制系统为自动控制可实现无人值守。液位开关量信号，时间设定信号、泵启动信号进PLC，调节池污水泵，电动阀，发生故障时声光报警器，都由PLC通过软件完成。
电器控制柜设于地面以上，具体位置由厂方确定。
5.4.3 平面布置
酸化调节池、泵房、膜SBR反应池、沉淀池合建为地面式构筑物，池周绿化。占地L×B=20×10=170㎡。废水可自流进入酸化调节池。
5.5 投资估算
工程造价主要为：建筑工程费用、设备购置费用、设备安装工程费用、工具用具购置费用及其他费用。

表5-4 污水处理厂投资估算表
序号
工程名称
土建工程
安装工程
设备购置
其他费用
合计/万元
1
水解酸化池
10
8
4
0
22
2
膜SBR反应池
15
12
6
0
33
3
沉淀池
10
8
3
0
21
4
接触消毒池
5
5
5
0
15
5
承包管理费
0
0
0
10
10
6
合计
40
33
18
10
101

表5-5 主要技术经济指标
序号
项目名称
设计指标
1
处理废水量/（m³/d）
300
2
工程总投资/万元
101
3
占地/平方米
200
4
定员/人
1
5
单耗电量（kW·h/d）
250
6
单位电耗（kW·h/d废水）
1
7
运行成本/（元/m³废水）
0.5

6 工 程 效 益
6.1工程的环境效益

污水处理厂的建设是一项改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的重要工程 ，主要工程效益就是环境效益。
我国环境保护已成为一项基本国策，受到全社会的关注和重视。污水处理工程是环境保护的重要措施之一，对国民经济持续发展、改善当地投资环境、吸引外资是极其重要的。该污水处理厂的建成，将会对周围环境带来非常积极的影响，降低了该生物制药厂周围一定面积内河流的污染程度，改善了周围大气环境，也减少了固体废物的排放量，改善了周围人们的生活环境。
废水处理设备投产后，处理废水已达到排放标准，有利于保护环境。
6.2工程的社会效益
（1）污水处理厂的建成将对提高城市基础建设水平，改善和提高环境质量水平，美化城市起到重要作用。
（2）处理厂投产后，不仅解决了污染问题，更有利地保护了自然环境，同时安排就业，社会效益也十分显著。
（3）经本工艺处理后的出水，已经完全符合《城镇污水处理厂污染物排放国家二级标