【正文】 成本低 高濃度重金屬?gòu)U水對(duì)菌類生長(zhǎng)具有毒殺，抑制作用，影響處理效果 酵母菌對(duì)鉛離子的生物吸附研究 浮萍生物法 原料浮萍易得、生長(zhǎng)迅速、易于回收、溫度適應(yīng)性好，生長(zhǎng)和 回收周期很長(zhǎng)，鉛去除效率高 浮萍生長(zhǎng)需要在流動(dòng)性不大的水體中，所以只有廢水處理廠靠近流動(dòng)性不大的水體時(shí)，本法才有實(shí)際意義 用浮萍生物法去除水中的鉛 6 膨潤(rùn)土法和化學(xué)沉淀法比選 結(jié)合上面圖表和處理廢水的實(shí)際情況（廢水排放量 162t/d，鉛濃度約為 ， pH為 2～ 3左右），可知廢水的處理量不大， 對(duì)于大部分小型企業(yè)講，資金缺乏、技術(shù)力量差，為了使本次設(shè)計(jì)對(duì)大部分鉛蓄電池企業(yè)具有普遍性，我們可以選擇化學(xué)沉淀法和物理化學(xué)吸附法中的 改性膨潤(rùn)土法來做進(jìn)一步比較。 不同沉淀劑比較試驗(yàn)結(jié)果 表 2— 3 注：廢水樣〔 pH =， p(Pb)= mg/L〕 通過以上實(shí)驗(yàn)我們可以得出：鉛化廢水中不溶性鉛化物和可 溶性鉛離子共存，采用不同沉淀劑處理該廢水的鉛去除率超過 90%，從除鉛效果、沉淀物穩(wěn)定性、沉降速率、過濾難易等諸因素考慮，序號(hào) 沉淀劑 添加原則 pH 出水 c(Pb)/(mg/L) 鉛去 除率 /% 備注 1 Ca(OH)2 調(diào) pH＝ 9 過濾較慢 2 NaOH 同上 易于過濾 3 Na2S 10mg/L 不易過濾 4 Na3PO4 200 mg/L 不易過濾 5 Ca(OH)2+ Na2S 調(diào) pH＋Na2S10mg/L 易于過濾 7 Ca(OH)2+ Na2S 組合沉淀劑效果較好，表明采用化學(xué)沉淀法處理該廢水可行。單就電解液而言，能否提高蓄電池的電性能，延長(zhǎng)其使用壽命的關(guān)鍵在于電解液的品質(zhì)指標(biāo)是否符合要求。接下來我們進(jìn)行方案比選。 設(shè)備占地面積小，脫鹽率和水利用率高。 由于頻繁再生離 子交換樹脂而消耗大量的酸和堿， 操作繁雜，而 且消耗大量的酸、堿，廢酸堿的排放需進(jìn)行處理，即使如此，也會(huì)造成環(huán)境污染。 反滲透膜容易被污染，給檢修帶來困難。 設(shè)計(jì)原則 (1)本方案設(shè)計(jì)保證出水達(dá)到處理要求的前提下，盡量做到節(jié)省投資，充分發(fā)揮廢水處理工程的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 (5) 設(shè)計(jì)選用合適的自動(dòng)化技術(shù)及監(jiān)測(cè)儀表，提高污水處理站運(yùn)行管理水平。池容的確定可根據(jù)水量歷時(shí)變化圖通過圖解法求得，實(shí)際 中多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 均化池設(shè)計(jì)主要是確定調(diào)節(jié)池的有效容積。 即 QVHRT 有效? 一般情況下，常用停留時(shí)間是根據(jù)廢水濃度和流量的變化來計(jì)算的，尤其是處理量較大的生活廢水，但是因?yàn)楸竟こ烫幚砝锏膹U水為水量較小的工業(yè)廢水，在沒有確切廢水濃度和流量的變化數(shù)據(jù)時(shí)，一般情況下可以認(rèn)為常用停留時(shí)間近似與一個(gè)工作周期 [8h]，本次設(shè)計(jì) HRT采用 6h。 超高 均化池總尺寸 L B H=6000㎜ 3600 ㎜ 1800㎜ 分格數(shù) 2 沉渣斗坡度 55○ 工藝設(shè)備 因?yàn)榱魅霃U水的 PH在 2～ 3之間，所以具有很強(qiáng)的腐蝕性，所以設(shè)施土建應(yīng)必須要為混凝土，而且對(duì)混凝土表面也需要進(jìn)行防腐處理，以 避免水的滲漏和 延長(zhǎng)構(gòu)筑物的使用壽命。涂膜型防水涂料有合成高分子防水涂料、高聚物改性瀝青防水涂料、瀝青基防水涂料。為了促進(jìn)反應(yīng)物的充分接觸反應(yīng)，反應(yīng)池通常設(shè)置混合設(shè)備，根據(jù) [表 1]可知 反應(yīng)生成的鉛化合物以及原來水中不溶的鉛化合物容易過濾。 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 中和反應(yīng) (出口設(shè) PH 儀 PH≈ 9) 混合時(shí)間 t1=20s (10～ 30s) 投藥比 1： 2（摩爾比 Ca(OH)2： H=1： 2 ） 11 沉淀 反應(yīng) pH ～ HRT t2=30min （ 20～ 30min） 投藥比 1： 1 （摩爾比 Na2S： Pb2+=1： 1 ） 工藝尺寸 反應(yīng)池面積 A 反應(yīng)池較小，所以池子只設(shè) 置為兩格，兩臺(tái)攪拌機(jī)，有效尺寸為 a x ??? HR TQV m3 ???? HVA ㎡ ??? ABL m 式中 A 反應(yīng)池面積，㎡； V反應(yīng)池有效容積， m3； H有效水深， m； 中間隔 墻厚度 超高 反應(yīng)池總尺寸 2（ L B H） =2（ 1200 ㎜ 1200 ㎜ 1800 ㎜） 工藝設(shè)備 攪拌設(shè)備設(shè)計(jì) 葉輪直徑及槳板尺寸 葉輪外緣距池壁距離取 ，葉輪直徑為 D= = m 每根旋轉(zhuǎn)軸上安裝 8塊槳板。機(jī)械攪拌的入水部分為耐腐塑料。含鉛廢水中固液分離一般采用沉淀池（沉淀池有平流式【適用于地下水位高，地質(zhì)條件差的地區(qū)】、豎流式、幅流式【適用于大中】），豎流式具有占地面積小，排泥方便，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在處理量小的工業(yè)廢水處理中得到廣泛的應(yīng)用。 t沉淀時(shí)間 （ 1～ 2h） [6]校核集水槽出水堰負(fù)荷 集水槽每米出水負(fù)荷為： a x ????DQ? (L/s) ﹤ (L/s) 【 初沉池出水堰最大負(fù)荷不宜大于 (L/s雙層濾料濾床與氣水反沖洗聯(lián)合使用。 h1) 粒徑 / mm 不均勻系數(shù) 厚度 / mm 雙 層濾料 無煙煤 dmax= dmin= 300 10 14 磁鐵礦 dmax= dmin= 400 10 14 下層 （ 磁鐵礦 濾料 本身對(duì)水中的鉛具有很好的吸附性能，所以選擇它作為直接過濾池的 下 層可以加強(qiáng)進(jìn)化的效果。 型號(hào) CQF403285 ，流量 m3/h、揚(yáng)程 8m，配用功率 ，轉(zhuǎn)速 2900r/min。 型號(hào) CQF403285 ，流量 m3/h，功率 , 效率 48% 反滲透儀 一般說明 反滲透裝置有許多種類，例如板框式【費(fèi)用大，易形成濃度極化，設(shè)備費(fèi)用大，占地大】，管式，卷式以及中空纖維式。 加藥設(shè)備 石灰中和反應(yīng) pH 值由 2～ 9 ? ?? ? 100742 101074105 75320 ???????? ???OHCam （ g/L ） ? ?? ? 0 41 0 0 7 65 9 ????OHCam ㎏ /d 濃度 η=10％ 密度 ρ=1000g/m3的 Ca(OH)2 溶液體積 ? ?? ? 1000%10 ????? ??OHCamV m3/d 加藥罐有效容積按 2d 需用 Ca(OH)2 量計(jì)，即 ???有效V m3 凈尺寸 Φ 1600㎜ 1500㎜ （本反應(yīng)分兩步，一中和反應(yīng)把 PH調(diào)為 7，二繼續(xù)加入藥劑把 PH調(diào)為 9，所以計(jì)算也相應(yīng)分為兩步。 溶藥罐 為廢水處理系統(tǒng)配制酸，堿，鹽藥液時(shí)共同使用。 螺旋泵 25WG 流量 3 m3/h，揚(yáng)程 ，功率 ，效率 26%。 對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行沖洗的沖洗泵 CQB4025200 流量 m3/h，揚(yáng)程 50m，功率 ，效率 25%。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)傳輸采用的水管均為塑料管道，在流速比較小，管道比較短，摩擦比較小的情況下，運(yùn)輸管道的水力損失可以忽略不計(jì)。 [2] 流經(jīng)構(gòu)筑物的水頭損失。 工藝設(shè)備 YTDY型帶式壓濾機(jī) 亞同環(huán)保 有限公司 型號(hào) DY600 處理能力 m3/h 功率 。所需功率 N ?? 有效VN W 攪拌器機(jī)械總效率η 1＝ ；攪拌機(jī)傳送功率η 2＝ ； 則 攪拌軸所需電動(dòng)機(jī)功率 ?? ??NN kW 濃縮池 一般說明 收集各段產(chǎn)生的污泥，并且把他們進(jìn)行濃縮，降低含水量，然后在通過污泥泵傳送給機(jī)械脫水設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的脫水。 Na2S 沉淀反應(yīng) p(Pb)=＝ Q= m3/d ? ? ? ? ?????? dgQPbpPbm ㎏ /d 投藥比 1： 1（摩爾比） ? ? ? ?? ? ? ? ???? dgSNaMPbM PbmSNam ㎏ /d 18 濃 度 η=10％ 密度 ρ=1000g/m3的 Na2S 溶液體積 ? ? 00 00%10 ???? ?? SNamV m3/d 加藥罐有效容積按 5d 需用 Na2S 量計(jì)，即 ???有效V m3 凈尺寸 Φ 600㎜ 400㎜ 絮凝反應(yīng) 絮凝劑選用 PAC（聚合氯化鋁），設(shè)計(jì)最大投藥量為 2mg/L， PAC 濃度 %,3d 配 1次，則 PAC加藥罐有效容積為 % 6 ?? ???有效V m3 凈尺寸 Φ 700㎜ 700㎜ 所需藥液量小，加藥罐設(shè)置兩個(gè)，兼做溶藥 罐，一個(gè)配藥，一個(gè)溶藥，交替使用。 高壓水泵設(shè)備 DP125 電壓 24VDC、最大流量 ()、 功率 10W、最高壓力 。經(jīng)過深度處理而得的純水在保存和輸送時(shí)都要保證其不受污染。 清水池 一般說明 蓄存回用過濾后的水，用于 將處理后的水回用于生產(chǎn)，用于冷卻，清洗等，當(dāng)清水池中水的鉛的含量達(dá)不到排放要求時(shí)，用泵打回調(diào)節(jié)池重新處理。 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 濾速 u=10 m/h （ 10～ 14 m/h） 濾池實(shí)際工作時(shí)間 t=24h （因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)處理水量小，而且經(jīng)過二級(jí)處理后，所含雜質(zhì)已經(jīng)很少，平均每天用于反沖洗和停留的時(shí)間很短暫，其所用時(shí)間可以忽略不計(jì)） 工藝尺寸 濾池面積及尺寸 a x ???? utQA ㎡ 設(shè)計(jì)濾池長(zhǎng)寬比 L/B＝ 1，濾池尺寸為 L=B=≈ 濾池總高 承托層高度： H1 濾料層高度： H2 濾料上水 深： H3 1m 超高 ： H4 濾板高度 ： H5 底部配水室高度： H6 濾池總高 ： ??????? HHHHHHH m 直接過濾池 總尺寸 L B H=900㎜ 900㎜ 2520㎜ 15 工藝設(shè)備 [1]濾料選擇 表 3— 1 類別 濾料組成 濾速 (m本階段進(jìn)水水質(zhì)、水量平穩(wěn)。 h (q＝有效高度 /沉淀時(shí)間 =h= m3/㎡ 12 沉淀池 一般說明 利用重力沉降原理，使混合反應(yīng)過程中生成的難溶物與水分離。所需功率 N ????? VN W 攪拌器機(jī)械總效率η 1＝ ；攪拌機(jī)傳送功率η 2＝ ； 則 攪拌軸所需電動(dòng)機(jī)功率 62210 ?? ??NN W 第二格攪拌機(jī)按每立方米池容輸入功率 10W計(jì)算。反應(yīng)設(shè)備可以根據(jù)攪拌方式分為：水力攪拌反應(yīng)池（平流隔板式【大水量】、豎流隔板式【大水量】、回轉(zhuǎn)隔板式【大水量】和渦流式【小水量，池深施工復(fù)雜】）和機(jī)械攪拌反應(yīng)池【大小均可，反應(yīng)效果好，水頭損失少】。 因此本次設(shè)計(jì)采用 涂膜型防水涂料 進(jìn)行防 滲漏和 防腐。防水 卷材有：瀝青防水卷材，高聚物瀝青防水卷材，合成防水卷材 。 工藝尺寸 根據(jù)上面已知調(diào)節(jié)可以得出 10 水流量為： Q=162t/d=＝ m3/s Q=162t/d為平均水流量 為了符合實(shí)際水流變化可以按照最大流量計(jì)算得 Qmax= Q 120%=＝ m3/s 均化池有效容積為： a x ??? H RTQV m3 均化池的水深一般為 ～ 2m，因?yàn)檎{(diào)節(jié)池比較小，水深太大一方面要增加投資，另一方面會(huì)使池子比例不協(xié)調(diào)，所以選擇池深為 。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)沒有水量水質(zhì)的逐時(shí)累計(jì)變化資料，所以要根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)確定池容，常用停留時(shí)間（ HRT）表示?；旌戏绞接兴醚h(huán)、空氣攪拌、異程混合等。水質(zhì)和水量的變化使得處理設(shè)備不能在最佳的工藝條件下運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至使設(shè)備無法工作，為此需要設(shè)置調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)均化。 (3)盡可能采用最新節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，降低廢水處理 造價(jià)、減少運(yùn)行成本。因此三級(jí)處理中我們選擇反滲透法。此法無論從安全、環(huán)保的角度都有其弱點(diǎn)。 對(duì)離子沒有針對(duì)性，可以去除水中大部分無機(jī)鹽離子。 一次性投資小。在專業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ZBK8400489《鉛酸蓄電池用水》中，對(duì)蓄電池用純水品質(zhì)的規(guī)定是很嚴(yán)格的：錳含量不大于 %，鐵含量不大于 %，氯含量不大于%，銨含量不大于 %，殘?jiān)坎淮笥?%，硝酸鹽 (以Ｎ計(jì) )含量不大于 %等。（經(jīng)過計(jì)算我們得出處理后水的鉛濃度 p(Pb)=，而鉛的排放標(biāo)準(zhǔn)為 p(Pb)=1 mg/L，可知，所得廢水符合二級(jí)排水標(biāo)準(zhǔn)）。 沉淀劑選擇 通過前人實(shí)驗(yàn)比較各種化學(xué)沉淀劑對(duì)廢水中 Pb 2+的凈化效果，我們可以選擇出合適的沉淀劑。不過中國(guó)現(xiàn)在應(yīng)用 pH值自動(dòng)控制儀和氧化還原電位值 ORP自動(dòng)控制儀的單位越來越多，實(shí)踐證明在運(yùn)行操作上采取高度自動(dòng)化管理而產(chǎn)生的總體運(yùn)行效果是十分穩(wěn)定可靠的，這也是各個(gè)廢水處理的方向。 與此同時(shí)發(fā)展的還有生物吸附法。 隨著技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了物理化學(xué)