1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
在药物的提取过程中，生产工艺产生大量的废水，造成环境污染，是的制药产业发展受到制约。因为药厂生产的废水与其他类的工业污水差异很大，在水质和污染物成分方面有很大区别，采用常规的处理手段进行处理效果不好很难达标。这些污水具有较高的盐分和浓度，并且成分复杂，有较强的毒性和色度，容易在环境中长期存留，会威胁到人类的身体健康，为此我们要选择具有针对性的处理工艺。
本次毕业设计选择此课题的目的是对成分复杂的难以处理的废水处理方法有一个深刻的认识，使理论与实际得到充分结合。锻炼自己的设计能力，强化自己的专业能力。
国内外发展趋势研究状况 目前，国内外城市污水处理厂采用的工艺有普通活性污泥法、A/0生物脱氮活性污泥法、A/A/0生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR间歇式活性污泥法等工艺。 1，关于活性污泥法 当前流行的二级处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/0法、A/0法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出的，并且各有特点。 ①AB法（Adsorption-Biooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥符合2.5kgBOD/（kgMLSS.d）以上，池容积负荷6kgBOD/（m3.的）以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。耳机赤紫F/M（污染物量与微生物量之比）不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。 ②SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。 |
③A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic) 由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。 ④普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传 统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。 ⑤ 氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气沉淀一体化氧化沟氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率［达2.5～3.0kgO2/(kWh)］。此技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。氧化沟曝气效果较好，处理效果也很好，不但可以达到95%以上的BOD去除率，还可同时达到部分脱氮除磷的目的 |
2.生物处理法的新进展 生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法，无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代谢作用， 以污染物质为食料， 将其代谢成诸如CO2、H2O、NH3、SO2等稳定的小分子， 它的二次污染小， 对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获得了极大的发展，随着人们生活水平的日益提高， 生活污水中的成也日益复杂， 因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺，过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意， 处理时间也较慢， 所以未引起人们的重视， 仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的预处理，但现在由于能源紧张， 厌氧生物处理由于能产生能源物质甲烷而越来越引起人们的青睐， 由此也出现了许多新的工艺。 参考文献 [1]. 麦文宁.生物化工废水处理技术及工程实例.第一版.北京：化学工业出版社、 环境科学与工程出版中心.2002 [2]. 于尔捷，张杰水.排水工程设计手册2排水工程. 第一版.北京：中国建筑 工业出版社，1995 [3]. 冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理.北京：化学工业出版社，2001 [4]. 李亚峰.给水排水工程专业毕业设计指南.北京：化学工业出版社，2003 [5]. 张志刚.给水排水工程专业课程设计.北京：化学工业出版社，2004 [6]. 李海.城市污水处理技术及工程实例.北京：化学工业出版社，2002 [7]. 实用环境工程手册 污水处理设备 [8].丁亚兰.国内外废水处理工程设计实例. 第二版.北京：化学工业出版社，1998 [9]许泽美，唐建国，周彤.水工业工程设计手册废水处理及再用.第一版.北京： 中国建筑工业出版社，2002 [10]于尔捷，张杰.给水排水工程快速设计手册2.第一版.北京：中国建筑工业出 版社，1996 前景展望 通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。 |
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标、内容和拟解决的关键问题
研究目标
改革开放以来，在我国的大中型城市中，建设了一批污水处理设施，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了很大作用。目前全国共有1700o个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。
3. 研究的方法与方案
研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法
1.传统活性污泥法
4. 研究创新点
为了力求构筑物流程简单而不影响处理效果，在设计中采取中格栅和提升泵房合建一起。其污水主题处理构筑物SBR法具有以下优点：工程简单，造价低；时间上有理想推流式反应器的特性；运行方式灵活，脱N除P效果好；良好的污泥沉降性能；对进水水质水量波动适应性好；易于维护管理。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
含有抗生素制的药废水为高浓度的有机废水，成分复杂，处理难度大。目前采用的方法大多以生物处理为主。本课题废水处理量不是很大，在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省。
此外，还需在结合美国epa在对sbr技术评估的基础上，比较分析了传统活性污泥法、sbr工艺、氧化沟工艺的基建投资和运行费用，见表（以相对值表示）。比较结果说明在一定的流量范围内，当污水处理厂的规模增加时，单位造价降低。以上两种规模的sbr污水处理厂的基建投资分别为传统活性污泥法的基建投资的78%和75%。而sbr工艺投资与氧化沟是相当的，略低于氧化沟，其两者的运行费用是一样的。阅读更广泛的相关文献，提高专业知识水平。
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