【正文】 廢水流量 Q=200 m3/d，廢水流量總變化系數(shù) Kz=，故最大設(shè)計(jì)流量為： 3m a x zQ K Q 1 .2 2 0 0 2 4 0 ( m /d)? ? ? ? ?，按照 工作 8h計(jì)算， 3m a x 240Q = 3 0 /8 mh? 調(diào)節(jié)池 (1)設(shè)計(jì)說(shuō)明 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容是確定調(diào)節(jié)池的容積，該容積應(yīng)當(dāng)考慮能夠容納水質(zhì)變化一個(gè)周期所排放的全部水量。調(diào)節(jié)池 采用 機(jī)械攪拌方式使水質(zhì)均衡，防止沉淀。 (2)設(shè)計(jì)計(jì)算 硝基苯廢水處理工藝設(shè)計(jì)方案 南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院 8 （ 1）池子總有效容積 設(shè)停留時(shí)間 t=12h tqV vmax?? 式中： maxvq —— 最大設(shè)計(jì)流量， /hm3 ； t——水力停留時(shí)間， h。 330 12 360 ( )Vm? ? ? （ 2）池子表面積 )m(hVA 2? 式中： A—— 調(diào)節(jié)池池表面積， 2m ； V—— 調(diào)節(jié)池的有效容積， 3m ； h—— 調(diào)節(jié)池的有效水深， m。調(diào)節(jié)池的有效水深 2～ ，現(xiàn)取 h=。則調(diào)節(jié)池的面積為： 2360 144( )?? （ 3） 調(diào)節(jié) 池尺寸 根據(jù)池體表面積為 144m2，現(xiàn)選擇池長(zhǎng)為 16m，池寬為 9m，池深超高 。調(diào)節(jié)池尺寸為 16 9 3(m) （ 4）攪拌設(shè)備 在調(diào)節(jié)池中增加攪拌設(shè)備，以 均衡水質(zhì)，提 高中和反應(yīng)的效率。選用機(jī)械攪拌，在池的對(duì)角上設(shè)置兩個(gè)潛水?dāng)嚢杵鳌? 微電解 塔 微電解 塔 運(yùn)行的最佳工藝條作為： pH 值為 3，反應(yīng)時(shí)間 60min， Fe:C（質(zhì)量比） =5:1，鐵屑粒徑 5～ 10 目左右。 （ 1）微電解塔的有效容積 )m(tQV 3?? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)流量， h/m3 ； t—— 廢水停留時(shí)間， h，為了得到最佳的 COD 去除率，本設(shè)計(jì)選用的反應(yīng)時(shí)間為 60min。 硝基苯廢水處理工藝設(shè)計(jì)方案 南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院 9 330 1 30( )Vm? ? ? （ 2）單座微電解 塔 的有效容積 設(shè) 2 座微電解 塔 ， 串聯(lián)使用， 每座微電解塔為升流操作， 每座微電解塔的有效容積 31 30 15( )2Vm?? （ 3）微電解 塔 的 直徑 4Vh??? 式中： h—— 微電解 塔 的有效水深，本設(shè)計(jì)選定為 5m。 4 1 5 1 .9 5 2 ( )5 m??? ? ? ??； 高徑比為 5/2= （ 4）微電解塔高度 承托層高 ， 填料層 厚 5m，超高 ， H=+5+=。故微電解塔的尺寸為 H ?為 2m。 （ 5）操作條件 升流速度 v 24Qv ?? ? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)流量， h/m3 ? —— 微電解塔直徑， m 24 30 10 /2v m h? ???? （ 6）配水系統(tǒng) 配水干管系統(tǒng)： 每個(gè)微電解池進(jìn)水量 ， 反沖洗強(qiáng)度為 14L/(sm2)，反沖洗時(shí)間為6min。則干管的流量為 221 4 ( ) 4 3 .9 6 /2tq fq L s?? ? ? ? ?，采用管徑為 200mm， 流速為 。 支管：干管的中心距離為 ，總的支管數(shù)為 22 6? ??，支管的進(jìn)水量 /6 Ls? ，取支管直徑為 50mm，管內(nèi)流速為 。 支管的長(zhǎng)度為 2m和 孔眼布設(shè)：支管的孔眼數(shù)與微電解塔面積比 K 為 % ，孔眼總面積為2220 . 5 % ( ) 0 . 0 1 5 72Fm?? ? ? ?，設(shè)孔眼的直徑為 10mm，每個(gè)孔眼的面積為 2，孔眼總數(shù)為 15700 2021 8 .5k FN s? ? ?， 每個(gè)支管上孔眼數(shù)為 34，每根支管孔眼布置成兩排，與垂線成硝基苯廢水處理工藝設(shè)計(jì)方案 南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院 10 45176。向下交錯(cuò)排列 。 孔眼 間距為 2 34 m? 反沖洗系統(tǒng)： 反沖洗水箱體積 14 6 fqt L? ? ? ? ? ?； 反沖洗水箱高39。6 0 6 0 1 4 6 2 . 5 22 1 0 0 0 2 1 0 0 0F q tHmF ? ? ? ?? ? ?? ? ?，反沖洗 水箱 水深 3m。 名稱 參數(shù) 規(guī)格 材料 說(shuō)明 微電解塔 直徑 高度 填料粒徑 填料厚度 升流速度 2m 鑄鐵 防腐 5～ 10 目 5m 10m/h Fe:C=5:1(質(zhì)量比 ) 填料根據(jù)鑄鐵屑的消耗隨時(shí)添加 布水系統(tǒng) 干管直徑 支管直徑 穿孔率 200mm 50mm % UPVC 反沖洗 系統(tǒng) 反沖洗水箱體積 反沖洗水箱高 度 UPVC Fenton 氧化池 在微電解后利用 Fenton 試劑進(jìn)行氧化，以加強(qiáng)對(duì)甲苯、硝基苯這兩個(gè)特征污染物的去除效果。 由于微電解塔出水中含有大量的 Fe2+在此不必再次投加硫酸亞鐵。 對(duì)硝基苯的去除率可達(dá) 85%， 對(duì) COD 的去除率接近 40% 氧化池尺寸設(shè)計(jì) （ 1）氧化池的有效容積 )m(tQV 3?? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)流量， h/m3 ； t—— 廢水停留時(shí)間， h，為了得到最佳的 COD 去除率，本設(shè)計(jì)選用的反應(yīng)時(shí)間為 90min。 330 45 ( )Vm? ? ? ， 分兩個(gè)氧化池， V1=45/2= （ 2）氧化池的面積 硝基苯廢水處理工藝設(shè)計(jì)方案 南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院 11 )m(h/VA 21? 式中： h—— 微電解池的有效水深，本設(shè)計(jì)選定為 。 / 9( )Am?? （ 3）氧化池尺寸 設(shè)氧化池長(zhǎng)為 ，寬為 2m。 2 （ m） 氧化池采用機(jī)械攪拌，使反應(yīng)充分。 （ 4）氧化劑的選用 Fenton 試劑中，使用 H2O2 為氧化劑，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道值，投加 30%H2O2 的 量 為 500mg/L，水量為 30m3/h，故此 H2O2 加入量 為 15kg/h，由計(jì)量泵定量加入 。 (5)雙氧水計(jì)量泵計(jì)算 根據(jù)氧化劑的用量計(jì)算，可以確定計(jì)量泵的大小， 雙氧水的密度為 。 則計(jì)量泵的流量為 331 5 / 1 3 .2 /1 .1 4 1 0 /kg h Lhkg m ?? ，考慮計(jì)量泵的放大，選 40%的格度，計(jì)算 知計(jì)量泵的大小為 33L/h，考慮設(shè)備選型的便利，因此選用 40L/h 的 計(jì)量泵。 型號(hào)為 JX40/8。 中和 反應(yīng) 池 在進(jìn)行微電解 +氧化后，生產(chǎn)廢水中的特征污染物明顯降低， CODcr 下降，此時(shí)，水中含有大量的 Fe2+和 Fe3+離子，加入 Ca(OH)2 后，產(chǎn)生大量的 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 具有明顯的混凝作用，可以進(jìn)一步的去除 COD，同時(shí)調(diào)整將 pH 調(diào)整到 6～ 7 以有利于后續(xù)的生化處理，氧化池出水 pH 為 5。中和藥劑石灰乳 。選用在線 pH 計(jì) 做為 控制，型號(hào)為 BYS01 型，數(shù)量 2臺(tái)，一備一用。 （ 1） 中 和反應(yīng)池有效容積 )m(tQV 3?? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)流量， h/m3 ； t—— 廢水停留時(shí)間， h，本設(shè)計(jì)選用的反應(yīng)時(shí)間為 1h。 330 1 30( )Vm? ? ? （ 2） 中和反應(yīng)池的面積 2/ ( )A V h m? 式中： h—— 微電解池的有效水深，本設(shè)計(jì)選定為 2m。 硝基苯廢水處理工藝設(shè)計(jì)方案 南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院 12 230 / 2 15 ( )Am?? （ 3） 中和反應(yīng) 池尺寸 設(shè) 中和反應(yīng) 池長(zhǎng)為 5m，寬為 3m，池深超高 。中和反應(yīng)池的尺寸為 5 3 （ m）。中和反應(yīng)池采用機(jī)械攪拌，使反應(yīng)充分。 （ 4）中和藥劑的投加 投加的 Ca(OH)2 主要用于和氧化反應(yīng)出水中的 Fe3+反應(yīng)， 對(duì)于 H+所致的 pH 變化可以忽略， 以生成大量的 Fe(OH)3，起到混凝作用。 根據(jù) 微電解池 出水 pH 可以計(jì)算出水中的 Fe2+， 。進(jìn)水 pH 為 3，經(jīng)過(guò)微電解池的處理，出水 pH 提高至 5，則，消耗 H+ 的量為3 5 3(10 10 ) 30 10 30 /m ol h??? ? ? ?， 3H+～ Fe3+，故 Fe3+為 10mol， Fe3+～ 3OH，故消耗 OH30mol，折算成 純 Ca(OH)2 為 15mol， 2()CaOH 的投加量為 ，考慮 Ca(OH)2 的純度在 70~75%，因此投加的 Ca(OH)2 量為 。 （ 5）投加方式的確定 將 Ca(OH)2 配成 10%的乳液進(jìn)行投加，則需要乳液的體積為 10 /mh? ? ?，選用計(jì)量泵定量投加，泵的大小為 315 .9 0. 4 39 .7 5 /mh?? ， 泵的流量為33 9 .7 5 1 7 .7 5 /2 .2 4 1 0 Lh??，考慮計(jì)量泵的放大，選 40%的格度，計(jì)算知計(jì)量泵的大小為 。 為了便于選型，選用63L/h 的計(jì)量泵 。 型號(hào)為 JX— 63/5 沉淀池 在中和反應(yīng)后，進(jìn)行泥水分離，選用豎流式沉淀池 （ 1） 中心管過(guò)水?dāng)嗝婷娣e )m(nvQA 201 ? 式中： Q—— 最大設(shè)計(jì)流量， s/m3 ； v0—— 中心管下降流速， s/m 。 n—— 池淀池?cái)?shù)。 21 3 0 / 3 6 0 0 0 .0 8 3 ( )0 .1Am?? （ 2）中心管直徑 硝基苯廢水處理工藝設(shè)計(jì)方案 南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院 13 14 4 0 .0 8 3 0 .3 2 5 ( )3 .1 4Adm? ?? ? ? （ 3）中心管喇叭口直徑 1 ( )d d m?? （ 4）反射板直徑 2( )d d m?? （ 5）沉 淀區(qū)有效斷面面積 )m(nvQA 22 ? 式中： v—— 污水的上升流速， s/m ，一般采用 ～ 1mm/s，取 。 22 33 0 / 3 6 0 0 1 3 .9 ( )0 .6 1 0Am???? （ 6）沉淀池總面積 212 1 3 .9 0 .0 8 3 1 3 .9 8 ( )A A A m? ? ? ? ? （ 7）沉淀池的直徑 4 4 1 3 .9 8 4 .2 2 ( )3 .1 4ADm? ?? ? ? 施工時(shí)為了方便， D 取 。 （ 8）沉淀區(qū)的高度 )m( ? 式中： t—— 沉淀時(shí)間，一般采用 1～ 2h，本設(shè)計(jì)選 。 )m( 6 0 0h