三唑磷農(nóng)藥廢水處理工藝設(shè)計(jì)【包含CAD高清圖紙、文檔所見所得】
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1目 錄1 前言11.1我國(guó)農(nóng)藥廢水處理現(xiàn)狀與發(fā)展前景11.2 設(shè)計(jì)依據(jù)21.3廢水水質(zhì)、水量21.4處理要求:31.5設(shè)計(jì)原則:31.6設(shè)計(jì)構(gòu)筑物31.7設(shè)計(jì)方案的選擇、原理與特點(diǎn)32 唑磷廢水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 42.1調(diào)節(jié)池 42.1.1調(diào)節(jié)池作用42.1.2調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)42.2混凝沉淀池7 2.2.1中和池72.2.2、混合池92.2.3凝聚池102.2.4加藥槽102.2.5斜管沉淀池112.3中間池 142.4保安器142.4.1保安器結(jié)構(gòu)及作用142.4.2保安器設(shè)計(jì)152.5二氧化氯特性及其制備172.5.1二氧化氯在廢水處理當(dāng)中的應(yīng)用172.5.2二氧化氯的制備172.5.3二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選擇182.6催化氧化塔182.6.1催化氧化劑182.6.2塔身設(shè)計(jì)192.6.3曝氣系統(tǒng)192.6.4進(jìn)水系統(tǒng)202.6.5反沖水設(shè)計(jì)202.7儲(chǔ)水池 212.7.1尺寸確定 212.7.2注意事項(xiàng)及汲水泵選擇222.8生化反應(yīng)器222.8.1特點(diǎn)222.8.2、設(shè)計(jì)進(jìn)水的水質(zhì)水量222.8.3反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間計(jì)算232.8.4反應(yīng)池容積計(jì)算242.8.5曝氣量計(jì)算252.8.6剩余污泥排放252.8.7潷水器262.8.8自動(dòng)控制系統(tǒng)262.8.9設(shè)備選型262.9儲(chǔ)泥池 262.10板框壓濾機(jī)272.11濾液池282.12清水池283 投資估算294 安全及環(huán)保說明305 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益說明30參考文獻(xiàn)31致謝32 前言1.1我國(guó)農(nóng)藥廢水處理現(xiàn)狀與發(fā)展前景我國(guó)是農(nóng)藥生產(chǎn)大國(guó),目前產(chǎn)量近40萬噸,我國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)在世界上占據(jù)第二位。由于農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展,排放物的環(huán)境污染問題已引起我國(guó)政府及環(huán)保部門的高度重視。由于缺乏完善的處理技術(shù)致使大量的農(nóng)藥廢水得不到有效治理而直接排放,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染1。農(nóng)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(nóng)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(nóng)藥過程中,產(chǎn)生大量的農(nóng)藥廢水,如處置不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染。農(nóng)藥廢水不加處理,一旦排入水體,勢(shì)必造成農(nóng)藥在水生生物中累積與富集,導(dǎo)致水生生物死亡。農(nóng)藥廢水還可通過滲透進(jìn)入地下水和土壤,使其受到嚴(yán)重污染。此外,農(nóng)藥還可通過食物鏈進(jìn)入水體,嚴(yán)重危害人體健康。農(nóng)藥廢水的主要特點(diǎn)包括:1.排放量大,污染物濃度高。1986年化工部對(duì)全國(guó)53家農(nóng)藥生產(chǎn)廠進(jìn)行的化工污染源調(diào)查結(jié)果顯示:COD排放量達(dá)30436t/d,居全國(guó)化工各行業(yè)第五位,硫化物排放量為304. 2t/d,居全國(guó)各行業(yè)第七位。2.毒性大,生物降解性能差。廢水中除含有農(nóng)藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質(zhì)及多種生物難降解物質(zhì)。有些農(nóng)藥有殺菌作用,能抑制微生物代謝活動(dòng),使生物系統(tǒng)紊亂;有些農(nóng)藥為芳香族化合物或鹵代芳烴及有機(jī)硫磷化合物,生物降解性極差。3.有惡臭,對(duì)人的呼吸道和粘膜有刺激作用。4.由于生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定,加上操作管理水平低,水質(zhì)水量波動(dòng)大。5.成分復(fù)雜。農(nóng)藥廢水中含有大量合成過程中未反應(yīng)的中間體及水解產(chǎn)物。如在對(duì)敵敵畏、甲基1605廢水剖析鑒定出的9種有機(jī)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(diǎn)給農(nóng)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(nóng)藥廢水的有效途徑2。有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀:有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢水歷來以毒性大、濃度高、治理難成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。國(guó)外從20世紀(jì)40年代開始對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理進(jìn)行了大量的研究工作,當(dāng)前國(guó)外處理農(nóng)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(guó)在20世紀(jì)60年代至90年代,對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理技術(shù)進(jìn)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(duì)531個(gè)農(nóng)藥廠進(jìn)行的環(huán)保調(diào)查,生化處理占廢水總量的1/4.當(dāng)前,對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理技術(shù)的研究,主要集中在以下兩個(gè)方面:有機(jī)磷農(nóng)藥生物降解的研究;有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理工藝的研究(其中包括預(yù)處理工藝和生化處理工藝)。有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理中存在的問題:1.現(xiàn)有的處理設(shè)施大多為推流式曝氣系統(tǒng),其容積負(fù)荷低,占地面積大,氧利用率大多不超過8%,動(dòng)力效率不高。2.現(xiàn)有的活性污泥法進(jìn)水濃度均較低,需對(duì)高濃度廢水進(jìn)行大量稀釋,一方面浪費(fèi)大量的水資源,另一方面需加大水處理構(gòu)筑物,增加基建投資。3.總有機(jī)磷和磷酸鹽排放濃度普遍超高,極易對(duì)地表水體造成富營(yíng)養(yǎng)化。4.某些農(nóng)藥廢水氨氮含量超高,是農(nóng)藥廢水中另一個(gè)難解決的問題。5.某些預(yù)處理技術(shù)由于成本或其它問題,還不能應(yīng)用于實(shí)際工程。如濕式催化氧化技術(shù)由于成本過高難于推廣應(yīng)用;而光催化氧化技術(shù)由于技術(shù)方面還不成熟也不能應(yīng)用于實(shí)際工程中。有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理的發(fā)展方向:1.有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)廠家推廣清潔生產(chǎn)工藝,減少污水放排量;改革生產(chǎn)工藝和改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu),使生產(chǎn)廢水中碳磷比適當(dāng),從而提高有機(jī)磷和磷酸鹽的去除率。2.研究有效的預(yù)處理技術(shù),去除或回收農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中的有機(jī)磷:或在生化處理裝置后增設(shè)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。3.加強(qiáng)對(duì)難生物降解有機(jī)物的研究,提高難降解有機(jī)磷農(nóng)藥的可生化性,以利于后續(xù)生化處理,并力求應(yīng)用于實(shí)際工程。4.加強(qiáng)處理高濃度有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的處理研究,如能在這方面取得突破,可大大減少因稀釋而造成的浪費(fèi)。5.對(duì)現(xiàn)有處理工藝進(jìn)行技術(shù)改造或引進(jìn)新的工藝,提高其處理效率。如應(yīng)用高負(fù)荷好氧工藝處理有機(jī)磷農(nóng)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(jī)磷農(nóng)藥的一種,是20世紀(jì)70年代德國(guó)Hoechst公司開發(fā)的一種高效、中毒、廣譜有機(jī)磷殺蟲殺螨劑,其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)磷廢水對(duì)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(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須對(duì)其進(jìn)行處理到生態(tài)環(huán)境所能承受的范圍之內(nèi)才能排放。三唑磷是20世紀(jì)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(diǎn),是甲胺磷、樂果等農(nóng)藥的換代產(chǎn)品,具有良好的應(yīng)用前景.但三唑磷在施用過程中將不可避免的進(jìn)入河流、湖泊等水體,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(shí)意義3。三唑磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中含有三唑磷、苯唑醇、苯脲、尿素、甲醇、鹽酸苯阱等污染物,具有污染物種類多,成分復(fù)雜,毒性大等特點(diǎn)。目前直接針對(duì)三唑磷廢水處理的研究不是太多,已見報(bào)道的更少4。本設(shè)計(jì)的目的就是通過研究當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用的或正在研究的各種有機(jī)磷廢水處理方法,各取所長(zhǎng),避其所短,設(shè)計(jì)出一套廉價(jià)實(shí)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(shí)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(fù)擔(dān),而且對(duì)于目前國(guó)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。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)以江蘇生花農(nóng)藥有限公司提供的三唑磷農(nóng)藥廢水作為設(shè)計(jì)背景,以小試研究報(bào)告提供的數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)參考依據(jù)。1.3廢水水質(zhì)、水量三唑磷農(nóng)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(nóng)藥生產(chǎn)廢水,還包括板框污泥壓濾機(jī)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(nóng)藥生產(chǎn)廢水量的20%。故三唑磷農(nóng)藥廢水的設(shè)計(jì)處理量為18(1+10%+20%)=23.4t/d,考慮到廢水處理是連續(xù)運(yùn)行的,三唑磷農(nóng)藥廢水的設(shè)計(jì)處理量即為1.0m3/h。設(shè)計(jì)原水水質(zhì)見表1。表1 設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)水量項(xiàng)目COD(mg/L)水量 (t)pH酸性廢水12000101堿性廢水200008101.4處理要求:廢水經(jīng)二氧化氯廢液預(yù)處理后,COD處理率10%左右;混凝沉淀對(duì)COD處理率30左右,再經(jīng)催化氧化處理后,該單元對(duì)COD的處理率為75%左右,總的處理率達(dá)到93.8%;最后進(jìn)行生化處理,出水達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8987-1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),見表2所示。表2 出水水質(zhì)控制指標(biāo)COD(mg/L)色度(倍)pH指標(biāo)值100506-91.5設(shè)計(jì)原則:A:保證處理效果。使之達(dá)到或優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)要求,B::保證處理系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)自動(dòng)化的要求不宜過高。C:盡量減少基建費(fèi)用及日常運(yùn)行開支。中和池1.6設(shè)計(jì)構(gòu)筑物 二氧化氯廢液 氫氧化鈉溶液 聚合硫酸鋁清水池調(diào)節(jié)池儲(chǔ)水池SBR生化反應(yīng)器催化氧化塔板框壓濾機(jī)中間池斜管沉淀池混凝池 廢水 污泥儲(chǔ)泥池 泥餅外運(yùn)壓力過濾器濾液池 反沖水 剩余污泥 反沖水 二氧化氯溶液 出水圖1 三唑磷農(nóng)藥廢水處理流程框圖1.7設(shè)計(jì)方案的選擇、原理與特點(diǎn)從以上當(dāng)前有機(jī)磷廢水及三唑磷廢水見報(bào)道的資料來看,各種方法都有自己獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),關(guān)鍵是要根據(jù)不同的廢水水質(zhì)來確定不同的組合,根據(jù)本次設(shè)計(jì)的污水水質(zhì),大致設(shè)計(jì)思路為:根據(jù)設(shè)計(jì)的廢水來源,一股10噸/天的pH為1的酸性廢水,一股8噸/天的pH為10的堿性廢水,單獨(dú)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(yīng),不僅節(jié)約了大量藥劑,而且能將一部分污染物去除,同時(shí)將二氧化氯協(xié)同發(fā)生器產(chǎn)生的廢液返回至調(diào)節(jié)池,利用其強(qiáng)氧化性對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理;預(yù)處理之后的廢水依然為強(qiáng)酸性,為使混凝劑產(chǎn)生作用,用氫氧化鈉溶液對(duì)其進(jìn)行中和調(diào)節(jié),之后加混凝劑,混凝之后進(jìn)入斜管沉淀池進(jìn)行沉淀,去除廢水中大量的懸浮物,為后面的處理作準(zhǔn)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(shí)對(duì)其進(jìn)行催化氧化,斷裂難降解物質(zhì)的化合鍵,提高其可生化性;最后對(duì)廢液進(jìn)行生化處理,采用SBR法比較適合,因?yàn)槠涮赜械膮捬跖c好氧兼有的反應(yīng)對(duì)廢水中N、P的去除尤為適合。2 唑磷廢水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算2.1調(diào)節(jié)池2.1.1調(diào)節(jié)池作用所有進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)的廢水,其水量和水質(zhì)隨時(shí)都可能發(fā)生變化。生產(chǎn)裝置排出的工業(yè)廢水,其水質(zhì)和水量隨著生產(chǎn)過程而變化。排放水質(zhì)有連續(xù)的,有不均勻的,甚至是間歇的,廢水的水質(zhì)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(yīng)釜排放廢液就是一例,在處于反應(yīng)過程中時(shí)無廢液排出,反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)釜內(nèi)剩余物將從釜內(nèi)排放出來,這種反應(yīng)殘液的濃度十分高,污染嚴(yán)重,排放時(shí)間又短,引起廢水濃度的顯著增大。水量和水質(zhì)的變化將嚴(yán)重影響廢水處理裝置的正常工作,水質(zhì)和水量的波動(dòng)越大,處理效果越不穩(wěn)定,甚至?xí)箯U水處理工藝過程遭受嚴(yán)重破壞,尤其是采用生物法處理廢水時(shí),微生物對(duì)廢水中有毒物質(zhì)非常敏感,超過所能接受的濃度,微生物的代謝作用就會(huì)受到抑制,甚至?xí)斐晌⑸锏乃劳?,即使是短時(shí)期的毒物沖擊,也將引起處理水質(zhì)的惡化。為減少水量和水質(zhì)變動(dòng)對(duì)廢水處理工藝過程的影響,在廢水處理系統(tǒng)之前宜設(shè)置調(diào)節(jié)池,存盈補(bǔ)缺,使后續(xù)處理構(gòu)筑物在運(yùn)行期間內(nèi)能夠得到均衡的進(jìn)水量和穩(wěn)定的水質(zhì),并達(dá)到理想的處理效果。設(shè)置均衡調(diào)節(jié)池的目的就是解決進(jìn)水水量水質(zhì)的變化和廢水處理裝置穩(wěn)定的處理能力,處理水質(zhì)要求達(dá)到穩(wěn)定的水質(zhì)這一矛盾的。均衡調(diào)節(jié)池包括單純的水量均衡和水質(zhì)均衡。水量均衡主要從水量的大小出發(fā),保證進(jìn)入處理裝置的水量達(dá)到一定的穩(wěn)定程度水質(zhì)的變化可以不加考慮,在水量均衡的過程中,對(duì)廢水的水質(zhì)也有一定的均衡作用;水質(zhì)均衡是使?jié)舛雀邥r(shí)的廢水與濃度低時(shí)廢水相混合,使流入處理裝置的廢水濃度不超過某一個(gè)合適的范圍,從而保證處理裝置正常工作,在水質(zhì)均衡的過程中,同時(shí)也起著一定的水量均衡的作用。水質(zhì)均衡要求預(yù)先掌握廢水排出的一般規(guī)律,水質(zhì)均衡要求掌握廢水水質(zhì)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(diào)節(jié)5,6。2.1.2調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)(1)池體尺寸對(duì)于本設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況,生產(chǎn)廢水排出基本上是均勻排出,因此水量調(diào)節(jié)可不予考慮,主要是水質(zhì)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的廢水主要來自三個(gè)方面:酸性廢水、堿性廢水、返回壓濾液。設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)時(shí)間為8個(gè)小時(shí),生產(chǎn)排出廢液體積為:返回壓濾液約占生產(chǎn)廢水的30,總的調(diào)節(jié)池有效體積應(yīng)該為:設(shè)計(jì)池體為矩形,底面尺寸為:則池高為:取池體超高0.3m則總的調(diào)節(jié)池尺寸為:整個(gè)池體設(shè)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(diào)節(jié)池內(nèi)壁尺寸,施工時(shí)池壁厚為20,池底厚為40 。兩股生產(chǎn)廢水采用暗溝形式進(jìn)入調(diào)節(jié)池,從生產(chǎn)廢水排出口向調(diào)節(jié)池流動(dòng)過程中即開始混合。(2)預(yù)氧化設(shè)計(jì)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(huì)產(chǎn)生一定量的廢液,廢液量大約二氧化氯,廢液的成分主要是二氧化氯、臭氧、氯氣、過氧化氫等,因此廢液具有較高的酸性及較強(qiáng)的氧化性。如若直接排放勢(shì)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(qiáng)的氧化性,因此將其回流到整個(gè)處理工藝之前的調(diào)節(jié)池,對(duì)調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水進(jìn)行預(yù)氧化,農(nóng)藥中容易斷裂的化合鍵即被氧化斷裂,對(duì)COD的降低有一定的貢獻(xiàn),大約能夠減少10,減輕了后續(xù)處理的負(fù)荷,同時(shí)降解COD產(chǎn)生的沉淀直接沉在了斜管沉淀池,否則就要增加催化氧化塔的沉積物,對(duì)催化氧化塔的正常運(yùn)行也大有裨益。(3)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接在調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)氧化,會(huì)有一定的沉淀物生成,但對(duì)于設(shè)蓋板的調(diào)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(jìn)行處理。同時(shí)二氧化氯廢液需要與生產(chǎn)廢水進(jìn)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II型曝氣頭:按照每個(gè)曝氣頭的曝氣能力則需曝氣頭個(gè)數(shù)為個(gè),即4個(gè)若按照每個(gè)曝氣頭的服務(wù)面積0.75計(jì)算,則需曝氣頭個(gè)數(shù)為個(gè)。綜合考慮,需要安裝8個(gè)曝氣頭。曝氣頭安裝位置距池底距離為0.2米。為使懸浮物不留沉積地全部排出,設(shè)計(jì)池底向汲水管方向有2的坡度,汲水管口設(shè)喇叭口,為防止懸浮物在汲水口沉積,在曝氣頭安裝時(shí),最靠近汲水管口的兩個(gè)曝氣頭朝下安裝,以激起沉積物。調(diào)節(jié)池出口設(shè)測(cè)流裝置,以監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)的流量。圖2 調(diào)節(jié)池剖面圖圖3 調(diào)節(jié)池曝氣頭排布設(shè)計(jì)選用曝氣頭相關(guān)參數(shù)如表3所示。表3 II型曝氣頭參數(shù) 7型號(hào)尺寸服務(wù)面積阻力損失通氣量II0.751001500.31624調(diào)節(jié)污水提升泵選用型號(hào)為氣動(dòng)隔膜泵,其相關(guān)參數(shù)如表4所示:表4 氣動(dòng)隔膜泵參數(shù)型號(hào)流量揚(yáng)程吸程最大允許通過粒徑功率QBY1515052.50.55(4)返回壓濾水返回的壓濾水直接從壓濾液集水池泵入調(diào)節(jié)池,入水口距地面0.3米,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(shí)工作一次,泵水0.5。擬選用水泵型號(hào)為型。2.2混凝沉淀池2.2.1中和池從調(diào)節(jié)池泵出的廢水經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)與預(yù)氧化之后,COD去除約10。由于酸性廢水與堿性廢水pH相差甚遠(yuǎn)而水量相當(dāng)。因此混合之后廢水依然呈強(qiáng)酸性,為使混凝取得較好的效果,必須對(duì)廢水的酸堿性進(jìn)行調(diào)節(jié)。選用混凝劑為聚合硫酸鋁,這種混凝劑在中性偏堿(pH8)時(shí)混凝效果最好,因此選用堿性藥劑對(duì)廢水pH進(jìn)行調(diào)節(jié),本設(shè)計(jì)選用氫氧化鈉作為中和藥劑,因?yàn)闅溲趸c具有組成均勻、雜質(zhì)少、易于投加、易于貯藏和運(yùn)輸、在水中溶解度高、反應(yīng)速度快等特點(diǎn),雖然價(jià)格比較昂貴,相對(duì)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(gè)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(jì)算與控制三股廢水混合后的pH值(忽略添加的少量二氧化氯廢液引起的pH變化):A:酸性廢水 pH1 水量10t/dB:堿性廢水 pH10 水量 8t/dC:壓濾液 pH6.5 水量 6t/d多股農(nóng)藥廢水混合后pH值為:pH現(xiàn)預(yù)將pH調(diào)至8,則需加藥劑量為:(設(shè)計(jì)混合水量為24t/d)NaOH物質(zhì)的量為40.1需要純的NaOH藥劑量為:NaOH在水中的溶解度為300g/l,因此添加藥劑時(shí)即采用乳劑添加的方式。由于添加乳劑中NaOH含量為30,因此溶藥箱體積為:(算式中分母1.3為乳劑密度/約數(shù))實(shí)際購買藥品純度為98左右,因此溶藥時(shí)要比計(jì)算數(shù)值酌情添加。添加量由實(shí)際所購買的氫氧化鈉的純度及廢水的變化量而定。設(shè)計(jì)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(jì)控制。(2)中和池計(jì)算機(jī)械混合是在混合池內(nèi)安裝機(jī)械攪拌裝置,用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌器,使水和藥劑混合,構(gòu)造簡(jiǎn)單,機(jī)械混合池可以在要求的混合時(shí)間內(nèi)達(dá)到需要的混合強(qiáng)度,滿足混合要求。機(jī)械混合水頭損失小,可以適應(yīng)水量、水質(zhì)、水溫等的變化,混合效果好,缺點(diǎn)是維護(hù)管理較復(fù)雜,消耗動(dòng)能。機(jī)械混合池內(nèi)攪拌器有漿板式、螺旋槳式、和透平式。漿板式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工制造容易,只是效能較低,比較適合于較小的混合池。池體計(jì)算以NaOH調(diào)節(jié)酸堿性,采用機(jī)械攪拌混合的方式中和時(shí)間設(shè)為一個(gè)小時(shí)中和池有效容積:為提高漿板攪拌效率,中和池采用圓形。直徑則池深為:若取超高則中和池總高為:攪拌器計(jì)算中和池壁設(shè)四塊擋板,使用帶兩葉的平漿板攪拌器7。每塊擋板寬度其上下緣均取0.2米則擋板長(zhǎng)度為由于H:D1.27:11.2,故攪拌器設(shè)兩層,即,攪拌器層間距取0.4攪拌器直徑攪拌器距池底高度取攪拌器葉面數(shù)2攪拌器寬度攪拌器外緣線速度采用則攪拌器軸速:攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度:計(jì)算軸功率:上式中: 水的相對(duì)密度,; 攪拌器半徑; 重力加速度,; 阻力系數(shù),0.20.5;需要軸功率: 上式中:水的動(dòng)力黏度,;設(shè)計(jì)速度梯度 ,一般采用5001000;,滿足要求,可以使用該種攪拌器傳動(dòng)效率取,則電動(dòng)機(jī)功率2.2.2、混合池(1)池體計(jì)算混合池同樣采用機(jī)械攪拌的混合方式混合時(shí)間采用60秒。 以聚合硫酸鋁作混凝劑,采用機(jī)械攪拌混合的方式,混合池有效容積為提高漿板攪拌效率,混合池采用圓形。直徑則池深為: 取超高0.26米則混合池總高為:(2)攪拌器計(jì)算混合池壁設(shè)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0.05米則擋板長(zhǎng)度為:由于H:D0.34:0.251.361.2,故攪拌器設(shè)兩層,即,攪拌器層間距取0.12攪拌器直徑攪拌器距池底高度取攪拌器葉面數(shù)2攪拌器寬度攪拌器外緣線速度采用則攪拌器軸速:攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度:計(jì)算軸功率:上式中: 水的相對(duì)密度,; 攪拌器半徑; 重力加速度,; 阻力系數(shù),0.20.5;需要軸功率:上式中:水的動(dòng)力黏度,;設(shè)計(jì)速度梯度 ,一般采用5001000;,滿足要求,可以使用該種攪拌器傳動(dòng)效率取則電動(dòng)機(jī)功率:2.2.3凝聚池廢水與混凝劑在混合池內(nèi)混合一分鐘后直接溢流到凝聚池內(nèi)進(jìn)行凝聚,停留時(shí)間設(shè)為20分鐘,根據(jù)處理速率,20分鐘的水量為:設(shè)計(jì)凝聚池尺寸為:池子體積為2.2.4加藥槽 混凝劑選用聚合硫酸鋁,根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)確定用量,用量極少,一般按照干污泥重量的0.5計(jì)算。假設(shè)廢水處理時(shí)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:即每天處理廢水的用藥量為0.48千克,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(jì)控制加藥量。采用不銹鋼材質(zhì)做溶藥槽,制作尺寸為0.40.40.4 m32.2.5斜管沉淀池 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(jìn)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(duì)運(yùn)動(dòng)方向不同可將斜管沉淀池分為異向流、同向流和側(cè)向流三種。本次設(shè)計(jì)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(shè)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(huì)影響沉淀池的沉淀效率,如斜管傾角、斜管長(zhǎng)度、管徑、進(jìn)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(jìn)水墻,應(yīng)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(shí)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(nèi)積泥嚴(yán)重,引起變壓變形,無法正常運(yùn)行,因此,傾角的確定也要根據(jù)水質(zhì)情況來分析??傊?,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(shè)計(jì)采用流速為0.158。各設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)7:(1)清水區(qū) 主要參數(shù):水力停留時(shí)間出水量斜管材料選用塑料化熱壓六邊形蜂窩管壁厚邊距。安裝傾角60選用管長(zhǎng)為固定值1.0則沉淀池的清水區(qū)面積:其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%計(jì)算則實(shí)際清水區(qū)需要面積:清水區(qū)采用方形結(jié)構(gòu),則其邊長(zhǎng)為:實(shí)際選用尺寸大小為。(2)斜管長(zhǎng)校核 設(shè)上升流速斜管內(nèi)水流速度為顆粒物沉降速度則管長(zhǎng)L為: 考慮到管端紊流,污泥等因素,過渡區(qū)采用250,因此斜管長(zhǎng)為1000足以滿足要求。(3)沉淀池高度清水區(qū)高度0.5布水區(qū)高0.15斜管高排泥區(qū)高度0.87過渡區(qū)高斜管沉淀池總高: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0.11,沉淀池最上端與地面相對(duì)高度為2.8。選用DN100的鑄鐵管道直接排入儲(chǔ)泥池或由人工用推車送入儲(chǔ)泥池。(4)布水區(qū)以穿孔花墻進(jìn)水,控制流速0.05則進(jìn)水總面積:,為防止生成礬花破碎,必須保證進(jìn)水口徑不能太小,采用圓孔,則圓孔個(gè)數(shù)為:,即需要三個(gè)的圓孔進(jìn)水。沉淀池進(jìn)水采用大口經(jīng)斜管進(jìn)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(jìn)水斜管沉淀池,設(shè)分水裝置使三只分管內(nèi)水量均勻,安裝閥門,使分管內(nèi)進(jìn)入沉淀池的流速控制在0.05。進(jìn)水斜管與沉淀池布水區(qū)保證一定的傾角,至少,防止由于流速過小而致使礬花沉淀管內(nèi)而阻塞管口。(5)集水區(qū)沉淀池上部邊緣設(shè)穿孔集水槽,沿邊緣圍成一周,槽寬擬用,共設(shè)一根出水管,設(shè)出水流速為,則需要管徑為:實(shí)際選用管道為DN40的PVC管。(6)排泥區(qū)采用靜壓力泥斗排泥,設(shè)絮凝污泥體積占總水量的20,設(shè)計(jì)每個(gè)小時(shí)排泥一次,則需要泥斗容積為:泥斗上邊緣即采用錐形泥斗傾角泥斗下邊長(zhǎng)取泥斗高:錐形泥斗容積:0.2整個(gè)排泥區(qū)高度即為。污泥直接排入污泥儲(chǔ)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(jī)壓濾后外運(yùn)處理。圖4 斜管沉淀池2.3中間池沉淀池出水儲(chǔ)存于中間池,因?yàn)楹罄m(xù)的催化氧化處理需要用泵泵入,設(shè)集水池就是為水泵的正常工作創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)尺寸為,(以上尺寸為集水池內(nèi)壁尺寸,施工時(shí)池壁厚為20,池底厚為40)。同時(shí)集水池還有一作用:后續(xù)的催化氧化處理對(duì)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(jìn)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(shí)就可以在集水池設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),當(dāng)沉淀池出水堿性較高時(shí),就可以在集水池對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。集水池跟調(diào)節(jié)池一樣設(shè)于地下,池底朝汲水口方向設(shè)2的坡度,汲水管口設(shè)喇叭口,池頂設(shè)蓋板,蓋板與地面相平。2.4保安器2.4.1保安器結(jié)構(gòu)及作用保安器主要作用就是減少進(jìn)入催化氧化塔的懸浮物。本設(shè)計(jì)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(gè)承壓的密封過濾裝置。內(nèi)部構(gòu)造與普通快濾池相似,其主要特點(diǎn)是承受壓力,可利用過濾后的余壓將出水送到用水地點(diǎn)或遠(yuǎn)距離輸送。壓力過濾器過濾能力強(qiáng),容積小,設(shè)備定型,使用機(jī)動(dòng)性大,單個(gè)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,濾層以下為厚度的卵石墊層(),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。反沖洗污水通過頂部的漏斗或設(shè)有擋板的進(jìn)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(shí)監(jiān)督過濾器內(nèi)的壓力損失和水質(zhì)變化。過濾器頂部設(shè)排氣管,用以排出過濾器內(nèi)和水中析出的空氣6。2.4.2保安器設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)參數(shù)確定及填料選擇本次設(shè)計(jì)水量太小,沒有合適的成型設(shè)備供直接選用,需要自行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)處理量為濾速取則圓形立式壓力過濾器的直徑為:濾料選用粒徑為的石英沙,厚度設(shè)計(jì)為,其工作時(shí)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(shí)間后過濾器壓力會(huì)不斷增大,耗能增加,這時(shí)就需要對(duì)石英沙進(jìn)行反沖洗,洗掉黏附于沙??p隙之間的沉積物。設(shè)計(jì)每天反沖一次。沖洗時(shí)間為反沖洗強(qiáng)度設(shè)計(jì)為9反沖時(shí)濾料的膨脹度為45由以上設(shè)計(jì)參數(shù)可以計(jì)算每一次反沖水量為:(3)反沖水處理反沖水含水率99.5,直接排入污泥儲(chǔ)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(jī)壓濾后外運(yùn)處理。(4)池體尺寸確定根據(jù)反沖洗時(shí)的膨脹度,可知反沖洗時(shí)濾料膨脹高度為:;取超高;布水高度;反沖水管布置高度;卵石墊層;壓力過濾器的總高為:驗(yàn)證:,比例大于50,滿足合格要求。該壓力過濾器整體為鋼結(jié)構(gòu),進(jìn)水管直徑設(shè)為,進(jìn)水口設(shè)擋板使布水較為均勻;出水管直徑設(shè)計(jì)與進(jìn)水管直徑相同。(5)進(jìn)水泵與反沖水泵選擇水泵型號(hào)根據(jù)實(shí)際需要泵水速率而進(jìn)行選擇。進(jìn)水水泵進(jìn)水能力不小于,揚(yáng)程不小于。選擇水泵型號(hào)為:型,其相關(guān)參數(shù)如下:表5 型水泵相關(guān)參數(shù)型號(hào)壓力流量功率轉(zhuǎn)速吸程總揚(yáng)程進(jìn)出口徑0.422.296044425反沖水泵泵水能力不小于,揚(yáng)程不小于。選擇水泵型號(hào)為:型,其相關(guān)參數(shù)如下:表6 型水泵相關(guān)參數(shù)型號(hào)流量功率轉(zhuǎn)速揚(yáng)程效率102.229002055進(jìn)水出水反沖進(jìn)水反沖出水圖5 壓力過濾器2.5二氧化氯特性及其制備2.5.1二氧化氯在廢水處理當(dāng)中的應(yīng)用二氧化氯分子由一個(gè)氯原子和兩個(gè)氧原子組成,氯原子以兩個(gè)配位鍵與兩個(gè)氧原子結(jié)合,其最外電子層上還存在一個(gè)不成對(duì)的自由電子,為活潑性自由基,具有很強(qiáng)的氧化作用,能使微生物蛋白質(zhì)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(jī)理是氧化作用,因此它不同于甲醛、酚類化合物使蛋白質(zhì)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(shí)釋放出初生態(tài)的氧及次氯酸分子,對(duì)微生物的細(xì)胞壁有較好的吸附和透過性,能有效的氧化細(xì)胞內(nèi)含基的酶,快速地控制蛋白質(zhì)的合成,破壞微生物的酶系統(tǒng),使蛋白質(zhì)中氨基酸氧化分解,達(dá)到抑制生長(zhǎng)和殺滅。二氧化氯對(duì)有機(jī)鐵、錳、硫的氧化作用可用來脫色除臭,改善原水預(yù)處理時(shí)的凝集性10。所有的高級(jí)氧化技術(shù)都主要基于羥基自由基,它是有機(jī)電極氧化中的主要反應(yīng)媒介游離基HO2 及與其結(jié)合的O2在降解過程中也發(fā)生反應(yīng),但這些激進(jìn)分子的反應(yīng)活性要遠(yuǎn)低于羥基,羥基能與大部分有機(jī)物發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng),使之失去氫或發(fā)生親電子的加成反應(yīng),游離態(tài)的激進(jìn)分子能與分子態(tài)的氧氣進(jìn)一步反應(yīng)生成過氧化物,進(jìn)而引起一系列降解反應(yīng)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(rèn)的強(qiáng)活性基團(tuán),但它與氯化烷基化合物的反應(yīng)確極為緩慢11。高濃度有機(jī)化工廢水一般色度高,有機(jī)成分難以降解,其值很低,所以實(shí)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(qiáng)氧化劑配以高效的表面催化劑,對(duì)廢水進(jìn)行強(qiáng)烈的化學(xué)氧化作用,則出水的色度已基本達(dá)標(biāo),同時(shí)使值及值都達(dá)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()的強(qiáng)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?yàn)槎趸扰c有機(jī)物的反應(yīng)具有選擇性,這使得二氧化氯化學(xué)氧化處理難降解廢水時(shí)不能達(dá)到預(yù)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(duì)廢水進(jìn)行催化氧化處理,改善反應(yīng)條件,提高反應(yīng)效率,是二氧化氯在廢水處理當(dāng)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(shí)都將發(fā)生爆炸,使它的應(yīng)用受到很大的限制10。現(xiàn)在利用二氧化氯基本上都是即用即制,不存放,不運(yùn)輸,只要合理操作二氧化氯發(fā)生裝置,它將是很安全的。2.5.2二氧化氯的制備二氧化氯的制備方法有兩種:一是化學(xué)法,二是電解法,目前我國(guó)大都采用電解法。電解法的成型設(shè)備叫二氧化氯協(xié)同發(fā)生器,其作用機(jī)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(dāng)電壓電流達(dá)到額定值時(shí)在陽極室產(chǎn)生、和協(xié)同消毒氣體13。二氧化氯協(xié)同發(fā)生器產(chǎn)生的是、等綜合性氣體,具有極強(qiáng)的氧化性和廣譜殺菌能力。設(shè)備結(jié)構(gòu)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(fù)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53000,適應(yīng)性強(qiáng),選擇余地大。耗電耗鹽少,節(jié)省能源14。2.5.3二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選擇本設(shè)計(jì)就是根據(jù)二氧化氯的用量,直接進(jìn)行二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選型。根據(jù)實(shí)際操作實(shí)驗(yàn),對(duì)本設(shè)計(jì)的廢水,需要添加的二氧化氯水溶液與處理廢水的比例是1:1,根據(jù)本設(shè)計(jì)的水量可知,需要二氧化氯用量為,直接進(jìn)行成型設(shè)備選型,產(chǎn)生氣體由水射器負(fù)壓投加至清水池泵回的水管中進(jìn)行混合吸收再與廢水按1:1的比例進(jìn)行混合后進(jìn)入催化氧化塔,在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)。根據(jù)二氧化氯得實(shí)際用量選擇二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的型號(hào)為:型。其相關(guān)參數(shù)如下15:表7 型二氧化氯發(fā)生器參數(shù)型號(hào)有效氯產(chǎn)量裝機(jī)容量動(dòng)力水設(shè)備質(zhì)量設(shè)備尺寸管徑壓力10001.03290圖6 SX98 型二氧化氯發(fā)生器2.6催化氧化塔2.6.1催化氧化劑根據(jù)實(shí)際操作數(shù)據(jù),廢水氧化達(dá)到理想效果所需氧化劑量是二氧化氯水溶液與保安器出水進(jìn)行1:1的混合,混合液在催化氧化塔的停留時(shí)間為1小時(shí),所以催化氧化塔的進(jìn)出水量為,催化劑選用承載有效催化成分的專用活性炭()。2.6.2、塔身設(shè)計(jì)以專用活性炭()作為催化氧化塔的填料其空隙率為0.5所以催化氧化塔的有效體積為:設(shè)計(jì)氧化塔直徑為,則其有效高度為:由于催化氧化塔中有曝氣頭曝氣,會(huì)引起濾料的上浮,取其上浮高度0.5,下部曝氣系統(tǒng)與布水系統(tǒng)管路安裝取總高0.9;反沖時(shí)活性炭濾料的膨脹率為0.4則膨脹高度為:催化氧化塔的內(nèi)部總高為:設(shè)備運(yùn)行時(shí)由下部進(jìn)水,上部出水,反沖時(shí),也一樣下進(jìn)上出,因?yàn)槠貧庀到y(tǒng)的存在,沉積懸浮物總在填料的上方,只是正常工作時(shí)水流太小,不能完全沖出,而反沖時(shí)瞬時(shí)水量很大,出水速率相當(dāng)于正常工作時(shí)的30倍,沉積懸浮物都會(huì)隨反沖水的慣性而被沖出。2.6.3曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)采用微孔曝氣頭,氣水比選用10:1則曝氣量為:選用II型曝氣頭,曝氣能力為則需要曝氣頭個(gè)數(shù)為:只為安裝設(shè)計(jì)方便及實(shí)際狀況考慮,選用曝氣頭個(gè)數(shù)為8只。根據(jù)曝氣量選擇鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)為:,其相關(guān)參數(shù)如表8所示表8 型鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)型號(hào)頻率功率電壓壓力流量正常工作壓力噪聲重量500.09220240725505.3608.430522.6.4進(jìn)水系統(tǒng) 以水帽進(jìn)水,選用水帽進(jìn)水速率為0.25需要水帽個(gè)數(shù)為:只2.6.5反沖水設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)每天反沖一次,每次反沖時(shí)間為5分鐘反沖強(qiáng)度則反沖水量為:反沖水泵泵水能力不小于根據(jù)需要選擇水泵型號(hào)為:,其相關(guān)參數(shù)如下:表9 型水泵參數(shù)型號(hào)流量功率轉(zhuǎn)速揚(yáng)程效率807.514502065圖7、催化氧化塔結(jié)構(gòu)圖圖8、催化氧化塔曝氣頭(右)與水帽安裝布置圖2.7儲(chǔ)水池2.7.1尺寸確定 前面一段工藝過程均為連續(xù)性操作,而后面的生化處理為間歇性操作,所以需要設(shè)一儲(chǔ)水池對(duì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。的每個(gè)工作周期為8個(gè)小時(shí),進(jìn)水時(shí)間為四個(gè)小時(shí),所以儲(chǔ)水池只需儲(chǔ)水催化氧化塔四個(gè)小時(shí)的出水量即可維持工藝處理的正常運(yùn)轉(zhuǎn),催化氧化塔的出水速率為,所以儲(chǔ)水池的有效體積不小于設(shè)計(jì)儲(chǔ)水池為方形,尺寸為,取超高0.5,則儲(chǔ)水池整體尺寸為,以上尺寸為池體內(nèi)壁尺寸,施工時(shí)池壁厚為20,池底厚為40 。整池設(shè)于地下,上口設(shè)蓋板,與地面相平。2.7.2注意事項(xiàng)及汲水泵選擇池底汲水管喇叭口處要保證一定水深,一般不小于0.5米,否則會(huì)發(fā)生氣蝕而損壞水泵葉輪。所設(shè)汲水泵,汲水能力不小于,揚(yáng)程不小于12。選擇水泵為電動(dòng)隔膜泵,其相關(guān)參數(shù)如下:表10 DBY40型隔膜泵參數(shù)型號(hào)流量揚(yáng)程吸程最大允許通過粒徑功率DBY404.530412.22.8生化反應(yīng)器2.8.1特點(diǎn)循環(huán)間歇式活性污泥法()是一種厭氧與好氧相結(jié)合的生物處理技術(shù),其主要特點(diǎn)是:A、集進(jìn)水、厭氧、好氧、沉淀于一池,可靈活的變換運(yùn)行方式,以適應(yīng)處理不同類型的有機(jī)廢水的要求;B、設(shè)備簡(jiǎn)單,一般不需設(shè)調(diào)節(jié)池,可省去初沉池,無二沉池和污泥回流系統(tǒng),占地面積小,投資?。籆、耐沖擊負(fù)荷,并能較好的防止污泥膨脹,處理能力強(qiáng)。這也是法備受中小型水處理工程青睞的主要原因。2.8.2、設(shè)計(jì)進(jìn)水的水質(zhì)水量(1)處理水量確定本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水量為24,運(yùn)行至生化處理階段,由于氧化劑溶液的添加,生化池需要處理的水量為48。(2)進(jìn)水水質(zhì)原始酸堿廢水水質(zhì):A:酸性廢水 12000 水量10t/dB:堿性廢水 20000 水量 8t/dC:壓濾液 1500 水量 6t/d三股廢水混合后的值為:預(yù)氧化去除廢水的10后值為:混凝沉淀池去除的30后值為:二氧化氯的吸收液為處理達(dá)標(biāo)的出水,其值約為100與斜管沉淀池出水混合后的值為:催化氧化塔對(duì)的氧化效率為75,其出水的值為: 催化氧化后,廢水色度已經(jīng)基本達(dá)標(biāo),所以的進(jìn)水水質(zhì)為:水溫為1030要求出水水質(zhì)的指標(biāo)為:,(3)設(shè)計(jì)參數(shù)擬定 污泥負(fù)荷9 反應(yīng)池個(gè)數(shù) 排出比 活性污泥層面以上最小水深為: 濃度反應(yīng)池深2.8.3反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間計(jì)算(1)曝氣時(shí)間實(shí)際控制曝氣時(shí)間。(2)沉降時(shí)間初期沉降速度:水溫10時(shí): 水溫30時(shí): 必要的沉降時(shí)間為:水溫10時(shí): 水溫30時(shí): (3)排出時(shí)間 沉淀時(shí)間在0.551.65之間變化,排出時(shí)間取左右,加上排出后的靜置時(shí)間,則總的沉淀時(shí)間取。(4)一個(gè)周期所需時(shí)間每天處理周期數(shù) 實(shí)際操作取 ,每個(gè)處理周期 (5)進(jìn)水時(shí)間根據(jù)實(shí)際水質(zhì),采取半限制性曝氣,即進(jìn)水一個(gè)小時(shí)后開始曝氣,進(jìn)水結(jié)束一個(gè)小時(shí)后曝氣停止,所以每個(gè)周期進(jìn)水時(shí)間與曝氣時(shí)間相同,為。從污水注入到注滿這一階段反應(yīng)器起到調(diào)節(jié)池的作用,對(duì)水質(zhì)水量變化有一定的適應(yīng)性。保留前面一個(gè)小時(shí)不曝氣主要是為起到脫氮釋放磷的作用。2.8.4反應(yīng)池容積計(jì)算(1)反應(yīng)池容量:(2)進(jìn)水流量變動(dòng)的計(jì)算根據(jù)進(jìn)水時(shí)間和進(jìn)水流量變化模式,一個(gè)周期的最大進(jìn)水量變化比為。超過一周期污水進(jìn)水量與的比值為:/考慮流量之變動(dòng),反應(yīng)池的修正容量為:反應(yīng)池水深,則反應(yīng)池的表面積為:若設(shè)反應(yīng)器為圓形,則反應(yīng)器直徑為:實(shí)際取此外,在沉淀排出工藝中可能接受污水進(jìn)水量的10,則反應(yīng)池的必要安全容量為: 反應(yīng)池水深,則反應(yīng)池表面積為:若設(shè)反應(yīng)器為圓形,則反應(yīng)器直徑為:實(shí)際取反應(yīng)池設(shè)計(jì)運(yùn)行水位排水結(jié)束時(shí)水位:基準(zhǔn)水位:高峰水位:溢流水位:污泥界面: 2.8.5曝氣量計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量為總需氧量為16.2以鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣,空氣中氧氣的含量為:(假設(shè)空氣中只有氧氣和氮?dú)猓┮孕臀⒖灼貧忸^進(jìn)行曝氣,曝氣效率為20總的空氣需要量為: 每天曝氣總時(shí)間為:需要曝氣速率為:需要安裝II型微孔曝氣頭的個(gè)數(shù)為:只即在反應(yīng)池底安裝8只曝氣頭2.8.6剩余污泥排放 反應(yīng)器的污泥產(chǎn)率約為0.8計(jì)算可得,每天的污泥產(chǎn)量為:剩余污泥的含水率為96,則污泥體積為:剩余污泥直接排入儲(chǔ)泥池,與反沖水混合后直接由板框壓濾機(jī)壓縮。2.8.7潷水器反應(yīng)器最根本的特點(diǎn)是單個(gè)反應(yīng)器采用靜止沉淀、集中排水的方式運(yùn)行,為了保證排水時(shí)不會(huì)擾動(dòng)池中各水層,使排出的上清液始終位于最上層,要求使用一種能隨水位變化調(diào)節(jié)的出水堰,即潷水器。潷水器由收水裝置、連接裝置和傳動(dòng)裝置組成。收水裝置設(shè)有擋板、進(jìn)水口和浮子等,主要作用是把處理好的上清液收集到潷水器中。潷水時(shí)瞬時(shí)流量較大,既要保證處理水順利通過,又要使反應(yīng)器中污泥不受擾動(dòng),更不能使污泥隨水流出。連接裝置也是潷水器的關(guān)鍵部位,在排水過程中要不斷的運(yùn)動(dòng),既要保證運(yùn)轉(zhuǎn)自如,又要保證設(shè)備的密閉性能。傳動(dòng)裝置是保證潷水器正常工作的關(guān)鍵,無論采用何種傳動(dòng)方式,均需要與自動(dòng)控制系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合,通過程序自動(dòng)控制潷水器動(dòng)作7。2.8.8自動(dòng)控制系統(tǒng)工藝采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)工藝的運(yùn)行和控制要求。由各種儀器儀表和、計(jì)算機(jī)等組成工藝的自動(dòng)控制系統(tǒng)。進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和待機(jī)5個(gè)階段完全由控制系統(tǒng)自動(dòng)操作和控制,根據(jù)水質(zhì)水量的變化和反應(yīng)器中各種參數(shù)的變化情況由事先編制的軟件來控制SBR系統(tǒng)的運(yùn)行。SBR生化反應(yīng)池在工程設(shè)計(jì)方面還缺乏科學(xué)、可靠的設(shè)計(jì)模式,運(yùn)行模式與設(shè)計(jì)方法之間會(huì)有所脫節(jié),因此宜于直接選擇設(shè)備,然后再根據(jù)水質(zhì)進(jìn)行調(diào)試16。2.8.9設(shè)備選型由于處理污水量較小,也可以直接用設(shè)備處理,根據(jù)計(jì)算所得池體數(shù)據(jù),直接進(jìn)行設(shè)備選型,經(jīng)查找資料,可知浙江紹興環(huán)保設(shè)備廠的型號(hào)為的生化反應(yīng)器符合要求,其相關(guān)參數(shù)如下:表11 型生化反應(yīng)器相關(guān)參數(shù)型號(hào)容積尺寸污水泵羅茨鼓風(fēng)機(jī)消聲器配套總功率占地面積設(shè)備質(zhì)量運(yùn)行質(zhì)量605.5與風(fēng)機(jī)配套15.5477.6692.9儲(chǔ)泥池由前面計(jì)算可知,每天產(chǎn)生的污泥來自幾個(gè)方面:1、斜管沉淀池沉淀污泥泥量:0.2 含水率:982、保安器反沖水泥量: 0.7 含水率:99.53、催化氧化塔反沖水 泥量:5.3 含水率:99.84、SBR剩余污泥 泥量:0.45 含水率:96由以上數(shù)據(jù)可以確定儲(chǔ)泥池的體積: 每天處理污泥總體積為:板框壓濾機(jī)平均工作負(fù)荷為:從上面的污泥排出速率可知,除保安器反沖水和催化氧化塔反沖水為瞬時(shí)排出的,沉淀污泥和剩余生物污泥都是陸續(xù)排出的,設(shè)計(jì)儲(chǔ)泥池體積主要是考慮存儲(chǔ)瞬時(shí)排出的反沖水體積6立方米,設(shè)計(jì)儲(chǔ)泥池體積為8立方米足以滿足要求。設(shè)計(jì)尺寸為。根據(jù)污泥性質(zhì),必要時(shí)可以再加入一些混凝劑對(duì)污泥進(jìn)行條理,使之容易壓濾,降低泥餅含水率。2.10板框壓濾機(jī)由于此次設(shè)計(jì)廢水量較小,產(chǎn)生污泥量也太小,沒有必要專門設(shè)計(jì)污泥濃縮池,因?yàn)橐话阄勰酀饪s池的污泥停留時(shí)間都比較長(zhǎng),因此占地面積都比較大,另外由于化學(xué)混凝沉淀的污泥相對(duì)生活污泥來說黏性較小,比較容易沉淀濃縮,因此此次設(shè)計(jì)省缺卻了污泥濃縮池,而增設(shè)了儲(chǔ)泥池,反沖水的污泥量比較大,但含水率較高,沉淀污泥與SBR生化反應(yīng)池剩余污泥的污泥量較少而含水率較低,因此將幾項(xiàng)污泥混合之后,板框壓濾機(jī)處理污泥質(zhì)量就比較均勻了。根據(jù)污泥量的產(chǎn)生量選擇適當(dāng)型號(hào)的板框壓濾機(jī)。經(jīng)查找相關(guān)現(xiàn)有成型設(shè)備資料,確定選用板框壓濾機(jī)型號(hào)為:,其相關(guān)參數(shù)如下:表12 型板框壓濾機(jī)設(shè)備參數(shù)型號(hào)過濾面積板框尺寸板框數(shù)濾餅厚濾室容積外形尺寸質(zhì)量板框1026252512726852900板框壓濾機(jī)的濾餅含水率按照65%計(jì)算,則每天的泥餅產(chǎn)量為:泥餅直接外運(yùn)處理,農(nóng)藥污泥為危險(xiǎn)性有毒物質(zhì),需要特定部門來特別處理。每天的濾液產(chǎn)量為(不考慮蒸發(fā)滲透等消耗):板框壓濾機(jī)壓濾污泥來自儲(chǔ)泥池,污泥泵選用氣動(dòng)隔膜泵,其相關(guān)參數(shù)如下:表13 QBY40型氣動(dòng)隔膜泵相關(guān)參數(shù)型號(hào)流量揚(yáng)程吸程最大允許通過粒徑功率QBY400.850510.55壓濾液隨板框壓濾機(jī)的工作進(jìn)行而逐漸泵回調(diào)節(jié)池,可以連續(xù)泵回,也可間歇操作,不過間歇時(shí)間不能超過一個(gè)小時(shí),那樣對(duì)水質(zhì)的均衡就會(huì)產(chǎn)生影響。2.11濾液池濾液隨板框壓濾機(jī)的工作進(jìn)行而逐漸泵回調(diào)節(jié)池,如果采用間歇泵回的方式,就將濾液暫時(shí)存集于濾液池,設(shè)計(jì)存水量為兩個(gè)小時(shí)壓濾液,則濾液池的體積為,設(shè)計(jì)尺寸為:。以上尺寸為池體內(nèi)壁尺寸,施工時(shí)池壁厚為20,池底厚為40 。2.12清水池 壓力過濾器和催化氧化塔反沖時(shí)瞬時(shí)用水量很大,根據(jù)工藝流程的設(shè)計(jì),這兩個(gè)步驟一般是同時(shí)運(yùn)行的。壓力過濾器每次反沖用水量為,催化氧化塔每次反沖用水量為,二氧化氯發(fā)生器需要的水量為1,清水排出速率為所以清水池的容水量最小體積為:設(shè)計(jì)清水池尺寸為:清水池設(shè)于處理水排放口的下游,整個(gè)處理工藝的達(dá)標(biāo)水排
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