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下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 1目 錄 1 前言 ………………………………………………………………………………………… 1 ………………………………………………… 1 計依據(jù)………………………………………………………………………………… 2 水水質、水量………………………………………………………………………… 2 理要求：……………………………………………………………………………… 3 計原則：……………………………………………………………………………… 3 計構筑物 … …………………………………………………………………………… 3 計方案的選擇、原理與特點 …………………………………………………………… 3 2 唑磷廢水處理工藝設計計算 …………………………………………………………… 4 節(jié)池 …………………………………………………………………………………… 4 節(jié)池作用……………………………………………………………………………… 4 節(jié)池設計……………………………………………………………………………… 4 凝沉淀池………………………… ………………………………………………… 7 和池…………………………………………………………………………………… 7 合池………………………………………………………………………………… 9 聚池………………………………………………………………………………… 10 藥槽………………………………………………………………………………… 10 管沉淀池…………………………………………………………………………… 11 間池 …………………………………… ………………………………………… 14 安器…………………………………………………………………………………… 14 安器結構及作用…………………………………………………………………… 14 安器設計…………………………………………………………………………… 15 氧化氯特性及其制備………………………………………………………………… 17 氧化氯在廢水處理當中的應用…………………………………………………… 17 氧化氯的制備…………………………………………… ………………………… 17 氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選擇 ………………………………………………………… 18 化氧化塔 ……………………………………………………………………………… 18 化氧化劑 …………………………………………………………………………… 18 身設計 …………………………………………………………………………… 19 氣系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 19 水系統(tǒng)……………………………………………………………………… …… 20 沖水設計…………………………………………………………………………… 20 水池 ………………………………………………………………………………… 21 寸確定 …………………………………………………………………………… 21 意事項及汲水泵選擇…………………………………………………………… 22 化反應器………………………………………………………………………… 22 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 點……………………………………………………………………………… 22 計 水的水質水量…………………………………………………………… 22 應池運行周期各工序時間計算…………………………………………………… 23 應池容積計算……………………………………………………………………… 24 氣量計算…………………………………………………………………………… 25 余污泥排放………………………………… ……………………………………… 25 水器………………………………………………………………………………… 26 動控制系統(tǒng)………………………………………………………………………… 26 備選型……………………………………………………………………………… 26 泥池 ………………………………………………………………………………… 26 框壓濾機…………………………………………………………………………… 27 液池…………………………………………………………… …………………… 28 水池………………………………………………………………………………… 28 3 投資估算 ………………………………………………………………………………… 29 4 安全及環(huán)保說明 ………………………………………………………………………… 30 5 經(jīng)濟及社會效益說明 …………………………………………………………………… 30 參考文獻 …………………………………………………………………………………… 31 致謝 ………………………………………………………………………………………… 32 前 言 我國是農藥生產(chǎn)大國，目前產(chǎn)量近 40萬噸，我國農藥生產(chǎn)在世界上占據(jù)第二位。由于農藥工業(yè)的發(fā)展，排放物的環(huán)境污染問題已引起我國政府及環(huán)保部門 的高度重視。由于缺乏完善的處理技術致使大量的農藥廢水得不到有效治理而直 接排放，造成嚴重的環(huán)境污染 [1]。 農藥在殺滅病蟲害，增加糧食產(chǎn)量方面起了重要作用，但是，隨著各種農藥 的大量使用，也給環(huán)境生態(tài)及人體的健康帶來了值得探討的新問題，特別是在大 量生產(chǎn)與使用農藥過程中，產(chǎn)生大量的農藥廢水，如處置不當會造成環(huán)境污染。 農藥廢水不加處理，一旦 排入水體，勢必造成農藥在水生生物中累積與富集，導 致水生生物死亡。農藥廢水還可通過滲透進入地下水和土壤，使其受到嚴重污染。此外，農藥還可通過食物鏈進入水體，嚴重危害人體健康。 農藥廢水的主要特點包括 :染物濃度高。 1986年化工部對全國 53家農藥生產(chǎn)廠進行的化工污染源調查結果顯示 :0436t/d，居全國化工各行業(yè)第五位， 硫化物排放量為 304. 2t/d，居全國各行業(yè)第七位。 物降解性能差。廢水中除含有農藥和中間體外，還含有酚、砷、 汞等有毒物質及多種生物難降解物質。有些 農藥有殺菌作用，能抑制微生物代謝活動，使生物系統(tǒng)紊亂 ;有些農藥為芳香族化合物或鹵代芳烴及有機硫磷化合物， 生物降解性極差。 人的呼吸道和粘膜有刺激作用。 上操作管理水平低，水質水量波動大。 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 成分復雜。農藥廢水中含有大量合成過程中未反應的中間體及水解產(chǎn)物。 如在對敵敵畏、甲基 1605廢水剖析鑒定出的 9種有機物中， 2種為原藥， 6種為 原藥降解物， 1種為芳香化合物。 以上特點給農藥廢水的處理造成了很大的困難，為此需要投入大量的人力、 物力，尋求處理農藥廢水的有效途徑 [2]。 有機磷 農藥廢水處理技術的研究現(xiàn)狀： 有機磷農藥生產(chǎn)廢水歷來以毒性大、濃度高、治理難成為社會關注的重點。國 外從 20世紀 40年代開始對有機磷農藥生產(chǎn)廢水處理進行了大量的研究工作，當前國外處理農藥生產(chǎn)廢水的通常做法是濃廢水用焚燒法，稀廢水采用活性污泥、絮凝、萃取、活性炭吸附等方法。我國在 20世紀 60年代至 90年代，對有機磷農藥廢水處理技術進行了大量的研究，其中生化法是一條可行的途徑，據(jù) 1990年化工部對 531個農藥廠進行的環(huán)保調查，生化處理占廢水總量的 1/有機磷農藥廢水處理技術的研究，主要集中在以下兩個方面 :有機磷農藥生物降解的研究 ;有機磷農藥廢水處理工藝的研究 (其中包括預處理工藝和生化處理工藝 )。 有機磷農藥廢水處理中存在的問題： 容積負荷低，占地面積大，氧 利用率大多不超過 8%，動力效率不高。 對高濃度廢水進行大量稀釋，一方 面浪費大量的水資源，另一方面需加大水處理構筑物，增加基建投資。 易對地表水體造成富營養(yǎng)化。 農藥廢水中另一個難解決的問題。 或其它問題，還不能應用于實際工程。如濕式催 化氧化技術由于成本過高難于推廣應用 ;而光催化氧化技術由于技術方面還不成熟 也不能應用于實際工程中。 有機磷農藥廢水處理的發(fā)展方向： 少污水放排量 ;改革生產(chǎn)工藝 和改變產(chǎn)品結構，使生產(chǎn)廢水中碳磷比適當，從而提高有機磷和磷酸鹽的去除率。 除或回收農藥生產(chǎn)廢水中的有機磷 :或在生化 處理裝置后增設除磷裝置，使出水中的磷以磷酸鈣的形式沉淀，從而降低出水中磷的排放濃度。 高難降解有 機磷農藥的可生化性，以 利于后續(xù)生化處理，并力求應用于實際工程。 能在這方面取得突破，可 大大減少因稀釋而造成的浪費。 高其處理效率。如應用 高負荷好氧工藝處理有機磷農藥廢水，可減少占地，提高氧利用率，降低處理成本 等。 三唑磷作為有機磷農藥的一種，是 20世紀 70年代德國 毒、廣譜有機磷殺蟲殺螨劑，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機磷廢水對環(huán)境水體的安全造成威脅，在生態(tài)環(huán)境日益脆弱的今天，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 ，必須對其進行處理到生態(tài)環(huán)境所能承受的范圍之內才能排放。 三唑磷是 20 世紀 70 年代開發(fā)出的一種硫代磷酸酯類殺蟲殺螨劑 ,具有低毒、高效、廣譜的特點 ,是甲胺磷、樂果等農藥的換代產(chǎn)品 ,具有良好的應用前景 泊等水體 ,造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞 ,如何防治這些問題具有十分重要的現(xiàn)實意義 [3]。三唑磷農藥生產(chǎn)廢水中含有三唑磷、苯唑醇、苯脲、尿素、下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 甲醇、鹽酸苯阱等污染物，具有污染物種類多，成分復雜，毒性大等特點。目前直接針對三唑磷廢水處理的研究不是太多，已見報道的更少 [4]。 本設計 的目的就是通過研究當前已經(jīng)應用的或正在研究的各種有機磷廢水處理方法，各取所長，避其所短，設計出一套廉價實用高效的處理流程來。優(yōu)秀的有創(chuàng)意的處理流程的推廣可以在提高處理效果的同時節(jié)減開支，既改善了環(huán)境水體條件，又減輕了企業(yè)廢水處理的負擔，而且對于目前國家所推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也相符和，因而具有重要意義。 計依據(jù) 以江蘇生花農藥有限公司提供的三唑磷農藥廢水作為設計背景，以小試研究報告提供的數(shù)據(jù)作為設計參考依據(jù)。 水水質、水量 三唑磷農藥生產(chǎn)每天有兩股廢水排放，酸性廢水 10 噸，堿性廢水 8 噸，考慮 到處理能力裕度 10%；還考慮到處理的廢水不僅僅是三唑磷農藥生產(chǎn)廢水，還包括板框污泥壓濾機的壓濾液，污泥主要來自催化氧化塔和壓力過濾器的反沖水，這部分水量約為農藥生產(chǎn)廢水量的 20%。故三唑磷農藥廢水的設計處理量為 18× (1+10%+20%)=d，考慮到廢水處理是連續(xù)運行的，三唑磷農藥廢水的設計處理量即為 h。 設計原水水質見表 1。 表 1 設計廢水水質水量 項目 ) 水量 (t) 性廢水 12000 10 1 堿性廢水 20000 8 10 理要 求： 廢水經(jīng)二氧化氯廢液預處理后， 理率 10%左右；混凝沉淀對 理率30％左右，再經(jīng)催化氧化處理后，該單元對 處理率為 75%左右，總的處理率達到 最后進行生化處理，出水達到《污水綜合排放標準》（ 級排放標準，見表 2 所示。 表 2 出水水質 控制指標 ) 色度 (倍 ) 標值 ≤ 100 ≤ 50 6計原則： A：保證處理效果。使之達到或優(yōu)于排放標準要求， B： :保證處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。對自動化的要求不宜過高。 C：盡量減 少基建費用及日常運行開支。 計構筑物 二氧化氯廢液 氫氧化鈉溶液 聚合硫酸鋁 調節(jié)池 中和池 混凝池 斜管沉淀池 中間池 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 廢水 污泥 泥餅外運 反沖水 剩余污泥 反沖水 二氧化氯溶液 出水 圖 1 三唑磷農藥廢水處理流程框圖 計方案的選擇、原理與特點 從以上當前有機磷廢水及三唑磷廢水見報道的資料來看，各種方法都有自己獨到的優(yōu)勢，關鍵是要根據(jù)不同的廢水水質來確定不同的組合，根據(jù)本次設計的污水水質，大致設計思路為：根據(jù)設計的廢水來源，一股 10 噸 /天的 1 的酸性廢水，一股 8 噸 /天的 10 的堿性廢水，單獨處理都很困難，現(xiàn)首先將他們混合來中和，發(fā)生氧化還原反應，不僅節(jié)約了大量藥劑，而且能將一部分污染物去除，同時將二氧化氯協(xié)同發(fā)生器產(chǎn)生的廢液返回至調節(jié)池，利用其強氧化性對廢水進行預處理；預處理之后的廢水依然為強酸性，為使混凝劑產(chǎn)生作用，用氫氧化鈉溶液對其進行中和調節(jié)，之后加混凝劑，混凝之后進入斜管沉淀池進行沉淀，去除廢水中大量的懸浮物，為后面的處理作準備；經(jīng)過混凝沉淀之后，廢液中還有許多難降解污染物，此時對其進行催化氧化，斷裂難降解物質的化合鍵，提高其可生化性；最后對廢液進行生化處 理，采用 比較適合，因為其特有的厭氧與好氧兼有的反應對廢水中 N、 P 的去除尤為適合。 2 唑磷廢水處理工藝設計計算 節(jié)池 節(jié)池作用 所有進入廢水處理系統(tǒng)的廢水，其水量和水質隨時都可能發(fā)生變化。生產(chǎn)裝置排出的工業(yè)廢水，其水質和水量隨著生產(chǎn)過程而變化。排放水質有連續(xù)的，有不均勻的，甚至是間歇的，廢水的水質也變化很大，尤其是某些工序，操作是間歇的，變化就更大了，比如反應釜排放廢液就是一例，在處于反應過程中時無廢液排出，反應結束，反應釜內剩余物將從釜內排放出來，這種反應殘液的濃度十分高， 污染嚴重，排放時間又短，引起廢水濃度的顯著增大。 水量和水質的變化將嚴重影響廢水處理裝置的正常工作，水質和水量的波動越大，處理效果越不穩(wěn)定，甚至會使廢水處理工藝過程遭受嚴重破壞，尤其是采用生物法處理廢水時，微生物對廢水中有毒物質非常敏感，超過所能接受的濃度，微生物的代謝作用壓力過濾器 儲泥池 濾液池 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 就會受到抑制，甚至會造成微生物的死亡，即使是短時期的毒物沖擊，也將引起處理水質的惡化。 為減少水量和水質變動對廢水處理工藝過程的影響，在廢水處理系統(tǒng)之前宜設置調節(jié)池，存盈補缺，使后續(xù)處理構筑物在運行期間內能夠得到均衡的進水量和穩(wěn)定的水質，并達到理想的處理效果。 設置均衡調節(jié)池的目的就是解決進水水量水質的變化和廢水處理裝置穩(wěn)定的處理能力，處理水質要求達到穩(wěn)定的水質這一矛盾的。均衡調節(jié)池包括單純的水量均衡和水質均衡。水量均衡主要從水量的大小出發(fā)，保證進入處理裝置的水量達到一定的穩(wěn)定程度水質的變化可以不加考慮，在水量均衡的過程中，對廢水的水質也有一定的均衡作用；水質均衡是使?jié)舛雀邥r的廢水與濃度低時廢水相混合，使流入處理裝置的廢水濃度不超過某一個合適的范圍，從而保證處理裝置正常工作，在水質均衡的過程中，同時也起著一定的水量均衡的作用。 水質均衡要求 預先掌握廢水排出的一般規(guī)律，水質均衡要求掌握廢水水質的變化規(guī)律，在允許條件下要盡可能增大均衡裝置的容積，容積越大，越有利于調節(jié) [5,6]。 節(jié)池設計 （ 1）池體尺寸 對于本設計的實際狀況，生產(chǎn)廢水排出基本上是均勻排出，因此水量調節(jié)可不予考慮，主要是水質調節(jié)。調節(jié)的廢水主要來自三個方面：酸性廢水、堿性廢水、返回壓濾液。 設計調節(jié)池調節(jié)時間為 8 個小時，生產(chǎn)排出廢液體積為： 36248)810( m??? 返回壓濾液約占生產(chǎn)廢水的 30％，總的調節(jié)池有效體積應該為： 301(6 m??? 設計池體為矩形，底面尺寸為： 32??S 2m 則池高為： ?? 取池體超高 總的調節(jié)池尺寸為： m?? 整個池體設于地下，池頂加蓋板，與地面相平。蓋板不能密封，留一定的縫隙供所曝空氣溢出。以上尺寸為調節(jié)池內壁尺寸，施工時池壁厚為 20池底厚為 40 兩股生產(chǎn)廢水采用暗溝形式進入調節(jié)池，從生產(chǎn)廢水排出口向調節(jié)池流動過程中即開始混合。 （ 2）預氧化設計 在后續(xù)的廢水處理中，作為氧化劑的二氧化氯發(fā)生裝置會產(chǎn)生一定量的廢液，廢液量大約 7 二氧化氯，廢液的成分主要是二氧化氯、臭氧、氯氣、過氧化氫等，因下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 此廢液具有較高的酸性及較強的氧化性。如若直接排放勢必造成二次污染，若處理后再排放，則又需要資金投入?？紤]到廢液較強的氧化性，因此將其回流到整個處理工藝之前的調節(jié)池，對調節(jié)池內廢水進行預氧化，農藥中容 易斷裂的化合鍵即被氧化斷裂，對降低有一定的貢獻，大約能夠減少 10％，減輕了后續(xù)處理的負荷，同時降解 則就要增加催化氧化塔的沉積物，對催化氧化塔的正常運行也大有裨益。 （ 3）曝氣系統(tǒng)設計 直接在調節(jié)池進行預氧化，會有一定的沉淀物生成，但對于設蓋板的調節(jié)池來說，清除沉淀并不容易，因此考慮將可沉淀物全部作為懸浮物泵入后面的中和沉淀池進行處理。同時二氧化氯廢液需要與生產(chǎn)廢水進行充分混合，從多方面考慮，采用曝氣混合攪拌的方式，為使懸浮物布置沉淀，因此選用較高的氣水比 10:1 曝氣量為 ?? 采用 ?I 型曝氣頭：按照每個曝氣頭的曝氣能力 3 3 則需曝氣頭個數(shù)為 個，即 4 個 若按照每個曝氣頭的服務面積 m 計算，則需曝氣頭個數(shù)為 2 ?? 個。綜合考慮，需要安裝 8 個曝氣頭。曝氣頭安裝位置距池底距離為 。為使懸浮物不留沉積地全部排出，設計池底向汲水管方向有 2％的坡度，汲水管口設喇叭口，為防止懸浮物在汲水口沉積，在曝氣頭安裝時，最靠近汲水管口的兩個曝氣頭朝下安裝，以激起沉積物。調節(jié)池出口設測流裝置，以監(jiān)測調節(jié)的流量。 圖 2 調節(jié)池剖面圖 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 圖 3 調節(jié)池曝氣頭排布設計 選用曝氣頭相關參數(shù)如表 3 所示。 表 3 ?I 型曝氣頭參數(shù) [7] 型號 尺寸 服務面積2m 阻力損失 通氣量 %I 1838178 ??? 00～ 150 6～ 24 調節(jié)污水提升泵選用型號為氣動隔膜泵，其相關參數(shù)如表 4 所示： 表 4 氣動隔膜泵參數(shù) 型號 流量 揚程 m 吸程 m 最大允許通過粒徑 功率 15 1 50 5 4）返回壓濾水 返回的壓濾水直接從壓濾液集水池泵入調節(jié)池，入水口距地面 ，考慮水量較小，不易連續(xù)操作，因此采用間歇操作的方式，每小時工作一次，泵水 m 。擬選用水泵型號為 201032 ?。 凝沉淀池 和池 從調節(jié)池泵出的廢水經(jīng)水質水量調節(jié)與預氧化之后， 除約 10％。由于酸性廢水與堿性廢水 差甚遠而水量相當。因此混合之后廢水依然呈強酸性，為使混凝取得較好的效果，必須對廢水的酸堿性進行調節(jié)。選用混凝劑為聚合硫酸鋁，這種混凝劑在中性偏堿（ 8）時混凝效果最好，因此選用堿性藥劑對廢水 行調節(jié)，本設計選用氫氧化鈉作為中和藥劑，因為氫氧化鈉具有組成均勻、雜質少、易于投加、易于貯藏和運輸、在 水中溶解度高、反應速度快等特點，雖然價格比較昂貴，相對氫氧化鈣中和來說省卻了許多后續(xù)污泥處理的麻煩，從整個過程來看，選用氫氧化鈉作中和藥劑還是比較合適的。 （ 1）氫氧化鈉用量計算與控制 三股廢水混合后的 （忽略添加的少量二氧化氯廢液引起的 化）： A：酸性廢水 1 水量 10t/d B：堿性廢水 10 水量 8t/d C：壓濾液 水量 6t/d 多股農藥廢水混合后 為： 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 ?? ???????? 現(xiàn)預將 至 8，則需 加藥劑量為： m o 0 02 4 0 0 0)1010( ?? ?? （設計混合水量為 24t/d） 質的量為 要純的 劑量為： ?? 水中的溶解度為 300g/l，因此添加藥劑時即采用乳劑添加的方式。 由于添加乳劑中 量為 30％，因此溶藥箱體積為： ? （算式中分母 乳劑密度 /約數(shù)） 實際購買藥品純度為 98％左右，因此溶藥時要比計算數(shù)值酌情添加。添加量由實際所購買的氫氧化鈉的純度及 廢水的變化量而定。 設計溶藥箱尺寸 ???? 藥劑添加量的控制采用高位槽的形式添加，加藥量由流量計控制。 （ 2）中和池計算 機械混合是在混合池內安裝機械攪拌裝置，用電動機驅動攪拌器，使水和藥劑混合，構造簡單，機械混合池可以在要求的混合時間內達到需要的混合強度，滿足混合要求。機械混合水頭損失小，可以適應水量、水質、水溫等的變化，混合效果好，缺點是維護管理較復雜，消耗動能。機械混合池內攪拌器有漿板式、螺旋槳式、和透平式。漿板式結構簡單，加工制造容易，只是效能較低，比較適合于較 小的混合池。 ① 池體計算 以 節(jié)酸堿性，采用機械攪拌混合的方式 中和時間設為一個小時 中和池有效容積： 3136 0036 00136 00 ??? 為提高漿板攪拌效率，中和池采用圓形。 直徑 ? 則池深為： 42 ???? ? 若取超高 則中和池總高為： ?? ② 攪拌器計算 中和池 壁設四塊擋板，使用帶兩葉的平漿板攪拌器 [7]。 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 每塊擋板寬度 其上下緣均取 則擋板長度為 ?? 由于 H： D＝ 1 >攪拌器設兩層，即 2?e ， 攪拌器層間距取 攪拌器直徑 0 ??攪拌器距池底高度取 攪拌器葉面數(shù) z ＝ 2 攪拌器寬度 攪拌器外緣線速度采用 則攪拌器軸速： m ?? ? 攪拌器旋轉角速度： ??? 計算軸功率： e B 34032 ?? ???????? ?? 上式中： ? —— 水的相對密度， 3/1000 0R—— 攪拌器半徑； g —— 重力加速度， 2/ C —— 阻力系數(shù)， 需要軸功率： 8 0 0 5 0 0 02321 ?????? ??? 上式中： ? —— 水的動力黏度， 2/； G —— 設計速度梯度 1?s ，一般采用 500～ 1000 1?s ； 21 ，滿足要求，可以使用該種攪拌器 傳動效率取 ，則電動機功率 8 ?合池 （ 1）池體計算 混合池同樣采用機械攪拌的混合方式混合時間采用 60 秒。 以 聚 合 硫 酸 鋁 作 混 凝 劑 ， 采 用 機 械 攪 拌 混 合 的 方 式 ， 混 合 池 有 效 容 013600 ??? 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 為提高漿板攪拌效率，混合池采用圓形。 直徑 則池深為： 1 ???? ?取超高 則混合池總高為： ?? （ 2）攪拌器計算 混合池壁設四塊擋板，使用帶兩葉的平漿板攪拌器。 每塊擋板寬度 其上下緣均取 則擋板長度為： ??? 由于 H： D＝ 攪拌器設兩層，即 2?e ， 攪拌器層間距取 攪拌器直徑 ?攪拌器距池底高度取 攪拌器葉面數(shù) z ＝ 2 攪拌器 寬度 攪拌器外緣線速度采用 則攪拌器軸速： m ?? ? 攪拌器旋轉角速度： ??? 計算軸功率： e B 34032 ?? ???????? ?? 上式中： ? —— 水的相對密度， 3/1000 0R—— 攪拌器半徑； g —— 重力加速度， 2/ C —— 阻力系數(shù)， 需要軸功率： 0 0 5000 1 6 0 0 2321 ?????? ??? 上式中： 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 ? —— 水的動力黏度， 2/； G —— 設計速度梯度 1?s ，一般采用 500～ 1000 1?s ； 21 ，滿足要求，可以使用該種攪拌器 傳動效率取 則電動機功率： ?? 聚池 廢水與混凝劑在混合池內混合一分鐘后直接溢流到凝聚池內進行凝聚，停留時間設為 20 分鐘，根據(jù)處理速率， 20 分鐘的水量為： ??? 設計凝聚池尺寸為： ? 池子體積為 32 ??? ? 藥槽 混凝劑選用聚合硫酸鋁，根據(jù)實際試驗確定用量，用量極少，一般按照干污泥重量的 算。 假設廢水處理時有 20％作為污泥沉降。 沉降污泥的含水率為 98％ 則每天的用藥量為： %2024000 ????? 即每天處理廢水的用藥量為 克，為使加藥均勻，將其配置為低濃度的溶液形式加藥，以流量計控制 加藥量。 采用不銹鋼材質做溶藥槽，制作尺寸為 0.4 管沉淀池 斜管沉淀池是跟據(jù)淺層沉淀理論，在沉淀池沉淀區(qū)與水平面形成一定傾角（通常為60° ）的斜管組件，以提高沉淀效率的一種高效沉淀池。斜管沉淀池一般有進水穿孔花墻、斜管裝置、出水渠、沉淀區(qū)和污泥區(qū)組成。按污泥與水流的相對運動方向不同可將斜管沉淀池分為異向流、同向流和側向流三種。本次設計水量較小，采用異向流的形式，即水流自下而上，水中懸浮顆粒自上而下。由于沉淀區(qū)設有斜管組件，斜管沉淀池的排泥只能依靠靜水壓力排出。 在中小型水廠使用較多的沉淀裝置就是斜管沉淀池，相比較而言，斜管沉淀池的處理效果比平流沉淀池好，但有些因素也會影響沉淀池的沉淀效率，如斜管傾角、斜管長度、管徑、進水方式、斜管中水流上升速度等。在生產(chǎn)中采用穿孔花墻及縫隙進水墻，應注意通過所開孔口的大小來控制流速，不致使礬花破碎。配水孔與斜管底部及排泥區(qū)的高度要根據(jù)實際情況來確定，如果采用下向流斜管就必須要注意斜管的傾角，傾角過大極易使已沉淀的污泥隨水流的慣性帶出水面；傾角過小則極易阻塞斜管，使斜管內積泥嚴重，引起變壓變形，無法正常運行，因此，傾角的確 定也要根據(jù)水質情況來分析。總之，不論采用何種配水方式，都要以不致使礬花破碎為原則，故要控制流速，一般設下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 計采用流速為 [8]。 各設計部分設計 [7]： （ 1）清水區(qū) 主要參數(shù)：水力停留時間 出水量 1 3? 斜管材料選用塑料化熱壓六邊形蜂窩管 壁厚 邊距 0? 。 安裝傾角 60° 選用管長 為固定值 則 沉淀池的清水區(qū)面積： 60 ??? ? 其中斜管結構占用面積按 3%計算 則實際清水區(qū)需要面積： 21 5 5.1 ?? 清水區(qū)采用方形結構，則其邊長為： ? 實際選用尺寸大小為 m? 。 （ 2）斜管長校核 設 上升流速 11 ? 斜管內水流速度為 60s 2 ??? ?顆粒物沉降速度 ?則管長 L 為： o i 1 5)30)8 6 60/()002 ??????????? ??考慮到管端紊流，污泥等因素，過渡區(qū)采用 250因此斜管長為 1000以滿足要求。 （ 3）沉淀池高度 清水區(qū)高度 布水區(qū)高 斜管高 ?? 排泥區(qū)高度 過渡區(qū)高 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 斜管沉淀池總高： ????? 為排泥方便，錐形污泥斗與地面距離采用 即斜管沉淀池整體抬高 沉淀池最上端與地面相對高度為 選用 鑄鐵管道直接排入儲泥池或由人工用推車送入儲泥池。 （ 4）布水區(qū) 以穿孔花墻進水，控制流速 則進水總面積： ??? ， 為防止生成礬花破碎，必須保證進水口徑不能太小，采用 圓孔，則圓孔個數(shù)為： 2 ??? ??? ?? ? 需要三個 的圓孔進水。沉淀池進水采用大口經(jīng)斜管進水的方式。從混合池直接以 直管排出后分為三支管徑 依然為的直管直接進水斜管沉淀池，設分水裝置使三只分管內水量均勻，安裝閥門，使分管內進入沉淀池的流速控制在 。進水斜管與沉淀池布水區(qū)保證一定的傾角，至少 ?45 ，防止由于流速過小而致使礬花沉淀管內而阻塞管口。 （ 5）集水區(qū) 沉淀池上部邊緣設穿孔集水槽，沿邊緣圍成一周，槽寬擬用 共設一根出水管，設出水流速為 則需要管徑為： 2 6 0 14 ??? ???? ? 實際選用管道為 。 （ 6）排泥區(qū) 采用靜壓力泥斗排泥，設絮凝污泥體積占總水量的 20％，設計每個小時排泥一次，則需要泥斗容積為： 01 ??? 泥斗上邊緣即采用 錐形泥斗傾角 ?60 泥斗下邊長取 泥斗高： 2( 21 ?????? 錐形泥斗容積： 32221211 3 ?????? >m 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 整個排泥區(qū)高度即為 污泥直接排入污泥儲存池，與反沖廢水和生化處理池剩余污泥混合后直接由板框壓濾機壓濾后外運處理。 圖 4 斜管沉淀池 間池 沉淀池出水儲存于中間池，因為后續(xù)的催化氧化處理需要用泵泵入，設集水池就是為水泵的正常工作創(chuàng)造條件。設計尺寸為 3111 m?? ，（以上尺寸為集水池內壁尺寸， 施工時池壁厚為 20池底厚為 40。同時集水池還有一作用：后續(xù)的催化氧化處理對廢水酸堿度有一定要求，要求偏酸性，而前面的混凝沉淀是在偏堿性條件下進行的，雖然后面加入的氧化劑有一定的酸性，但又是可能不能滿足要求，這時就可以在集水池設監(jiān)測點，當沉淀池出水堿性較高時，就可以在集水池對其進行適當?shù)恼{節(jié)。 集水池跟調節(jié)池一樣設于地下，池底朝汲水口方向設 2％的坡度，汲水管口設喇叭口，池頂設蓋板，蓋板與地面相平。 安器 安器結構及作用 保安器主要作用就是減少進入催化氧化塔的懸浮物。本設計選用壓力濾池。工業(yè)廢水處理中除采用普通快濾池外，其他利用較多的濾池類型就是壓力過濾器和無閥濾池。壓力過濾器是一個承壓的密封過濾裝置。內部構造與普通快濾池相似，其主要特點是承受壓力，可利用過濾后的余壓將出水送到用水地點或遠距離輸送。壓力過濾器過濾能力強，容積小，設備定型，使用機動性大，單個過濾器的過濾面積較小。通常采用的壓力過濾器是立式的，直徑不大，濾層以下為厚度 卵石墊層（ ?? ），排出系統(tǒng)為過濾頭，在一些廢水處理系統(tǒng)中排水系統(tǒng)還安裝有空氣壓縮空氣管用以輔助反沖洗。 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 反沖洗污水通過頂部的漏斗或設有擋板的進水管收集并排出。壓力過濾器外部裝有壓力表，取樣管，可以及時監(jiān)督過濾器內的壓力損失和水質變化。過濾器頂部設排氣管，用以排出過濾器內和水中析出的空氣 [6]。 安器設計 （ 1）設計參數(shù)確定及填料選擇 本次設計水量太小，沒有合適的成型設備供直接選用，需要自行設計。 設計處理量為 1 3? 濾速取 5? 則圓形立式壓力過濾器的直徑為： 144 ????? ? 濾料選用粒徑為 的石英沙，厚度設計為 ，其工作時的水頭損失約為 配水系統(tǒng)采用小阻力系統(tǒng)中的縫隙式濾頭。 （ 2）反沖系統(tǒng) 由于廢水中懸浮物的濾出，工作一段時間后過濾器壓力會不斷增大，耗能增加，這時就需要對石英沙進行反沖 洗，洗掉黏附于沙?？p隙之間的沉積物。 設計每天反沖一次。 沖洗時間為 t 反沖洗強度設計為 12 )(12 ??? 9] 反沖時濾料的膨脹度為 45％ 由以上設計參數(shù)可以計算每一次反沖水量為： 22 ?????? ? （ 3）反沖水處理 反沖水含水率 直接排入污泥儲存池，與沉淀污泥和生化處理池剩余污泥混合后直接由板框壓濾機壓濾后外運處理。 （ 4）池體尺寸確定 根據(jù)反沖洗時的膨脹度，可知 反沖洗時濾料膨脹高度為： ?? ； 取超高 ； 布水高度 ； 反沖水管布置高度 ； 石墊層 ； 壓力過濾器的總高為： ??????????? 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 驗證： %????H 例大于 50％，滿足合格要求。 該壓力過濾器整體為鋼結構 ，進水管直徑設為 01 ? ，進水口設擋板使布水較為均勻；出水管直徑設計與進水管直徑相同。 （ 5）進水泵與反沖水泵選擇 水泵型號根據(jù)實際需要泵水速率而進行選擇。 進水水泵進水能力不小于 1 3 ，揚程不小于 選擇水泵型號為： 225?，其相關參數(shù)如下： 表 5 225?水泵相關參數(shù) 型號 壓力流量 功率 轉速?r 吸程 m 總揚程 m 進出口徑225? 60 4 44 25 反沖水泵泵水能力不小于 07 3? ，揚 程不小于 選擇水泵型號為： 201032 ?，其相關參數(shù)如下： 表 6 201032 ?水泵相關參數(shù) 型號 流量 功率 轉速 ?r 揚程 m 效率 ％ 201032 ?10 900 20 55 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 圖 5 壓力過濾器 氧化氯特性及其制備 氧化氯在廢水處理當中的應用 二氧化氯分子由一個氯原子和兩個氧原子組成，氯原子以兩個配位鍵與兩個氧原子結合，其最外電子層上還存在一個不成對的自由電子，為活潑性自由基，具有很強的氧化作用，能使微生物蛋白質中的氨基酸氧化分解，至今尚未發(fā)現(xiàn)微生物能抵抗氧化作用而不被殺滅的。二氧化氯的殺菌消毒作用機理是氧化作用，因此它不同于甲醛、酚類化合物使蛋白質變性而使微生物失去活性，也不同于 氯氣使微生物氯化而失去活性。它與微生物接觸時釋放出初生態(tài)的氧及次氯酸分子，對微生物的細胞壁有較好的吸附和透過性，能有效的氧化細胞內含基的酶，快速地控制蛋白質的合成，破壞微生物的酶系統(tǒng)，使蛋白質中氨基酸氧化分解，達到抑制生長和殺滅。二氧化氯對有機鐵、錳、硫的氧化作用可用來脫色除臭，改善原水預處理時的凝集性 [10]。 所有的高級氧化技術都主要基于羥基自由基，它是有機電極氧化中的主要反應媒介游離基 及與其結合的 – 在降解過程中也發(fā)生反應，但這些激進分子的反應活性要遠低于羥基，羥基能與大部分有機物發(fā)生強 烈反應，使之失去氫或發(fā)生親電子的加成進水 出水 反沖進水 反沖出水 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 反應，游離態(tài)的激進分子能與分子態(tài)的氧氣進一步反應生成過氧化物，進而引起一系列降解反應使污染物徹底礦化。另外，羥基還能依附在芳香環(huán)上俘獲鹵素的位置上，生成石炭酸同系物。雖然羥基是公認的強活性基團，但它與氯化烷基化合物的反應確極為緩慢 [11]。 高濃度有機化工廢水一般色度高，有機成分難以降解，其 5值很低，所以實際工程中直接采用生化方法處理廢水的效果很不理想，利用催化氧化裝置，強氧化劑配以高效的表面催化劑，對廢水進行強烈的化學氧化作用 ，則出水的色度已基本達標，同時使 及 5值都達到了適宜生化處理的范圍，從而在常規(guī)的物化處理和生化處理之間架起了一座橋梁。 利用二氧化氯（ 2的強氧化性處理難降解廢水是在水處理中的主要用處之一。但因為二氧化氯與有機物的反應具有選擇性，這使得二氧化氯化學氧化處理難降解廢水時不能達到預期處理效果，因此采用二氧化氯與高效催化劑組成二相催化氧化體系，對廢水進行催化氧化處理，改善反應條件， 提高反應效率，是二氧化氯在廢水處理當中的發(fā)展方向 [12]。 二氧化氯在空氣中濃度大于 10％或水中濃度大于 30％時都將發(fā)生爆炸，使它的應用受到很大的限制 [10]?，F(xiàn)在利用二氧化氯基本上都是即用即制，不存放，不運輸，只要合理操作二氧化氯發(fā)生裝置，它將是很安全的。 氧化氯的制備 二氧化氯的制備方法有兩種：一是化學法，二是電解法，目前我國大都采用電解法。電解法的成型設備叫二氧化氯協(xié)同發(fā)生器，其作用機理是：電解槽的陽極室加入飽和食鹽水，陰極室加入自來水，當電壓電流達到額定值時在陽極室產(chǎn)生 2 23213]。 二氧化氯協(xié)同發(fā)生器產(chǎn)生的是 2 23O、 22綜合性氣體，具有極強的氧化性和廣譜殺菌能力。設備結構緊湊，體積小，占地少，操作管理方便。制備原料是食鹽，能源為直流電，現(xiàn)制現(xiàn)用，安全方便。二氧化氯在常壓下制備，水射器負壓投加，消毒氣體不易泄漏，安全可靠。產(chǎn)品規(guī)格齊全，其產(chǎn)量為 5～ 3000 ，適應性強，選擇余地大。耗電耗鹽少，節(jié)省能源 [14]。 氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選擇 本設計就是根據(jù)二氧化氯的用量，直接進行二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選型。根據(jù)實際操作實驗，對本設計的廢水，需要添加 1000 的二氧化氯水溶液與處理廢水的比例是 1： 1，根據(jù)本設計的水量 1 3 可知，需要二氧化氯用量為 000 ，直接進行成型設備選型，產(chǎn)生氣體由水射器負壓投加至清水池泵回的水管中進行混合吸收再與廢水按1： 1 的比例進行混合后進入催化氧化塔，在催化劑作用下進行反應。 根據(jù)二氧化氯得實際用量選擇二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的型號為： 100098 ?? 。 其相關參數(shù)如下 [15]： 表 7 100098 ?? 二氧化氯發(fā)生器參數(shù) 有效氯產(chǎn) 裝機容量 動力水 設備質 設備尺寸 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 型號 量 管徑壓力量 100098 ?? 1000 2 90 1450500600 ?? 圖 6 二氧化氯發(fā)生器 化氧化塔 化氧化劑 根據(jù)實際操作數(shù)據(jù)，廢水氧化達到理想效果所需氧化劑量是 1000 二氧化氯水溶液與保安器出水進行 1： 1 的混合，混合液在催化氧化塔的停留時間為 1 小時，所以催化氧化塔的進出水量為 ，催化劑選用承載有效催化成分 ?2專用活性炭（ 30?。 身設計 以專用活性炭（ 30?作為催化氧化塔的填料 其空隙率為 以催化氧化塔的有效體積為： 30 ?? 設計氧化塔直徑為 ， 則其有效高度為： 4 20 ???? ? 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 由于催化氧化塔中有曝氣頭曝氣，會引起濾料的上浮，取其上浮高度 下部曝氣系統(tǒng)與布水系統(tǒng)管路安裝取總高 反沖時活性炭濾料的膨脹率為 膨脹高度為： ?? 催化氧化塔的內部總高為： ??? 設備運行時由下部進水，上部出水，反沖時，也一樣下進上出，因為曝氣系統(tǒng)的存在，沉積懸浮物總在填料的上方，只是正常工作時水流太小，不能完全沖出，而反沖時瞬時水量很大，出水速率相當于正常工作時的 30 倍，沉積懸浮物都會隨反沖水的慣性而被沖出。 氣系統(tǒng) 曝氣系統(tǒng)采用微孔曝氣頭，氣水比選用 10： 1