【正文】 (iwRn1Q 32/13/2? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)流量， s/m3 ； w—— 過水?dāng)嗝婷娣e， 2m ； v—— 水流流速， s/m ； c—— 謝才系數(shù)； R—— 水力半徑， D/4， m； n—— 管道粗糙系數(shù)，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)，鑄鐵排水管 n=； i——設(shè)計(jì)坡度； 已知，充滿度 h/d=， h=， =， ??? ， α=176。 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 21 34. 2 16 67 .2Vm? ? ? m3 (2)池?cái)嗝婷娣e： 擬采用有效水深 h2= 226 7 .2 1 2 .25 .5VAmh? ? ? 4 4 1 2 . 2 3 . 9 43 . 1 4ADm???? ? ? (3)圓錐體體積的確定： 設(shè) 150 , r =1m? ? 。 h2=3= （ 3） 沉淀部分的有效容積 V’=Qmaxt= 2= 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 20 （ 4）池長(zhǎng) 設(shè)水平流速為 ， L=vt = = （ 5）池子總寬度 6 0 .9 4 3 .0 51 9 .9 8ABmL? ? ? ， 校核長(zhǎng)寬比 L/B=4 （ 6）污泥部分容積 污泥容積參照生活污水進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè) T=2d，污泥含水率為 95%， 120( ) 1 0 0(1 0 0 )Q C C TV ??? ? ?? ? 6 34 8 . 7 5 2 4 ( 4 0 0 2 0 0 ) 1 0 1 0 0 2 9 . 3 6( 1 0 0 9 5 )Vm?? ? ? ? ? ???? （ 7） 污泥斗容積 泥斗 尺寸為 f1= =； f2= =。 39。則調(diào)節(jié)池的面積為： 27 0 3 . 22 8 1 . 3 ( )2 . 5Am?? ，取 280m2 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 17 （ 3）調(diào)節(jié)池尺寸 根據(jù)池體表面積為 280m2，現(xiàn)選擇池長(zhǎng)為 28m，池寬為 10m，池深超高 。+++= (9)每日柵渣量： m ax 0 86400w= 1000Qwk ???總 式中： w— 每日柵渣量， m3/d； w0— 柵渣量 m3/103m3 污水，一般為 — m3/103m3，細(xì)格柵取 m3/103m3 粗柵取 m3/103m3。 B = ( 3 1 ) 3 m? ? ? ? ? (3)格柵柵前進(jìn)水渠道減寬部分長(zhǎng)度： 若進(jìn)水渠寬 B1=，減寬部分展開角α 1=20。 )m( 5 ??? （ 11）污泥斗容積 )m()(3)rRrR(h3V 3222251 ???????????? （ 12）沉淀池總高度 54321 hhhhhH ????? 式中： 1h —— 沉淀池超高， m，一般取 。 21 3 0 / 3 6 0 00 .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 30 .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 。中和反應(yīng)池采用機(jī)械攪拌，使反應(yīng)充分。 型號(hào)為 JX40/8。 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。 （ 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 。污泥濃縮池上清液和壓濾機(jī)濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池 再處理。確定如下流程 ： 工藝流程如圖 1 所示 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 6 生產(chǎn)廢水 調(diào)節(jié)池1 微電解塔 Fen ton 氧化池 中和反應(yīng)池調(diào)節(jié)池2厭氧池好氧池二沉池接管至園區(qū)污水處理廠鑄鐵屑+活 性炭粒 H 2 O 2 C a( OH)2 溶液污泥回流剩余污泥污泥生活污水沉淀池 格 柵 圖 1 硝基苯廢水處理工藝流程 污泥處置流程 見圖 2 沉淀池二沉池污泥污泥污泥濃縮池 污泥脫水機(jī) 泥餅外運(yùn)處置濾液上清液至調(diào)節(jié)池2圖 2 硝基苯廢水處理工藝污泥的處理流程 工藝 流程說明 由于該廢水 COD、硝基 苯 的濃度很高，所以在 處理 工藝上采取的方法是 以物理化學(xué) 處理為核心 ，通過 物化 +生化的 組合有效地去除了 COD 及特征污染物硝基苯 、 甲苯 ， 排水 達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 三 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。余宗學(xué) [6]采用Fenton 試劑對(duì)間硝基苯生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，在最佳反應(yīng)條件下，廢水中硝基苯類化合物的轉(zhuǎn)化率在 89%以上，廢水色度的去除率在 80%以上， COD 的去除率也在 60%以上，同時(shí)，廢水可生化性有了較大的提高 另外，利用微電解和 Fenton 試劑氧化的工程實(shí)例報(bào)道也很多，徐續(xù)等 [7]利用微電解和Fenton 試劑氧化后，將 COD 為 5000mg/L 的硝基苯廢水 處理達(dá)標(biāo)， COD 總?cè)コ蕿?97%；李欣等 [8]利用微電解和 Fenton試劑氧化處理硝基苯制藥廢水，當(dāng)原水的 pH值為 2～ H2O2 投加量為 500～ 600 mg/L 時(shí) ,調(diào)節(jié)預(yù)處理出水 pH值至 7～ 8 并經(jīng)沉淀處理后，對(duì) COD 和硝基苯類物質(zhì)的總?cè)コ史謩e可達(dá) 47%和 92%。宋衛(wèi)健等 [4]以 DSA 類電極作為陽(yáng)極，對(duì)模擬硝基苯廢水進(jìn)行的降解實(shí)驗(yàn)證明，在電流密度 15mA/cm2 條件下， CODcr 的去除率可達(dá)到 90%以上。 對(duì)于吸附法，硝基苯廢水處理研究中顆粒狀活性炭、爐渣、有機(jī)膨潤(rùn)土等都是應(yīng)用較多的吸附劑。用于溶劑，制造苯胺、染料等。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水體污染會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。林中祥等人 [2]用N5O3— 苯做萃取劑對(duì)硝基苯生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，萃取兩次可使硝基苯含量達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水濃度、 pH 值和反應(yīng)溫度強(qiáng)烈 影響硝基苯的降解速率。王竟等 [9]在研究假單胞菌 JX165 對(duì)硝基苯的好氧降解時(shí)發(fā)現(xiàn)，在廢水中細(xì)胞的質(zhì)量濃度為 9mg/L， pH 為 7，溫度為 30℃搖床轉(zhuǎn)速為100r/min，反應(yīng)時(shí)間為 2h的條件下，在以硝基苯為惟一碳、氮源的培養(yǎng)基中硝基苯的去除率為 %。 在經(jīng)過微電解和氧化后，廢水中的 COD 和特征污染物迅速下降， 此時(shí)廢水中依然含有大量的 Fe2+、 Fe3+離子，對(duì)其進(jìn)行中和操作，可以產(chǎn)生大量的膠狀絮體以進(jìn)一步的去除廢水的COD。 污染因子及去除率 流出構(gòu)筑物的污染物濃度 (mg/L) 調(diào)整池 1 微電解塔 Fenton 氧化池 中和反應(yīng)池 沉淀池 調(diào)節(jié)池 2 厭氧池 好氧池 二沉池 COD 4380 3942 2562 2306 2193 2193 1316 658 500 COD 去除率 % 0 10 35 10 5 0 25 50 0 甲苯 100 40 8 4 甲苯去除率 % 0 60 80 50 40 0 30 50 40 硝基苯 50 8 6 5 硝基苯去除率 % 0 75 30 8 0 20 10 第 四 章 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì) 水量 的確定 生物處理池之前，各構(gòu)筑物按最大日最大時(shí)流量設(shè)計(jì)，已知該廠 生產(chǎn) 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。 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。 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 20xx 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。 / 9( )Am?? （ 3）氧化池尺寸 設(shè)氧化池長(zhǎng)為 ，寬為 2m。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。進(jìn)水 pH 為 3，經(jīng)過微電解池的處理，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 。 )m( 6 0 0h 32 ????? ? 校驗(yàn)： 2/ / 3Dh ? ? ?，符合豎流式沉淀池的設(shè)計(jì)要求。選擇粗格柵。= (4)細(xì)格柵柵槽后與出水渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度： 12L=2L = = (5)過柵水頭損失： 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形。對(duì)于生活污水的最大流量 Qmax 可以根據(jù)生活污水的日變化系數(shù) Kz 進(jìn)行確定，Qmax=686m3/d。 池深超高 ，實(shí)際池深為 。個(gè) ） 。4 ( 3 . 0 5 0 . 5 ) ta n 6 0 2 . 2 12hm??? 2 2 3 31 2 . 2 1 ( 9 . 3 0 . 2 5 9 . 3 0 . 2 5 ) 6 4 . 8 8 9 . 3 63V m m? ? ? ? ? ? ? ? （ 8）污泥斗以上的梯形部分 h4’=(+) = （ 9）沉淀池總高 設(shè)超高為 ，無機(jī)械刮泥設(shè)備，故此緩沖層高 ，據(jù)此 H=h1+h2+h3+h4=+++= 污泥濃縮池 ： 進(jìn)入污泥濃縮池的污泥包括兩部分，一是沉淀池的污泥，二是二沉池的剩余污泥， 總泥量 W=W1+W2=+= m179。 22 2 2 33 11 1 1V = = =3 2 4 2 3 2 4 2h D r