【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)壓濾后外運(yùn)處理。 圖 4 斜管沉淀池 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 3111 m?? ，（以上尺寸為集水池內(nèi)壁尺寸，施工時(shí)池壁厚為 20cm ，池底厚為 40cm ）。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。 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) 保安器 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(guò)濾器和無(wú)閥濾池。壓力過(guò)濾器是一個(gè)承壓的密封過(guò)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(guò)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(guò)濾器過(guò)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(guò)濾器的過(guò)濾面積較小。通常采用的壓力過(guò)濾器是立式的，直徑不大，濾層以下為厚度 mm100 的卵石墊層（ mmd ?? ），排出系統(tǒng)為過(guò)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(guò)頂部的漏斗或設(shè)有擋板的進(jìn)水管收集并排出。壓力過(guò)濾器外部裝有壓力表，取樣管，可以及時(shí)監(jiān)督過(guò)濾器內(nèi)的壓力損失和水質(zhì)變化。過(guò)濾器頂部設(shè)排氣管，用以排出過(guò)濾器內(nèi)和水中析出的空氣 [6]。 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(méi)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 hmQ /1 3? 濾速取 hmv /5? 則圓形立式壓力過(guò)濾器的直徑為： mvQd 144 ????? ? 濾料選用粒徑為 ? 的石英沙，厚度設(shè)計(jì)為 mh ? ，其工作時(shí)的水頭損失約為 m3 ，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(guò)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 min5?t 反沖洗強(qiáng)度設(shè)計(jì)為 12 )(12 ??? msLI [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： LItdV ?????? ? （ 3）反沖水處理 反沖水含水率 ％，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 第 14 頁(yè) 共 30 頁(yè) 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： mh ??? ； 取超高 mh ? ； 布水高度 mh ? ； 反沖水管布置高度 mh ? ； mm100 卵石墊層 mh ? ； 壓力過(guò)濾器的總高為： mhhhhhH ???????????? 驗(yàn)證： % ?????H hh ，比例大于 50％，滿足合格要求。 該壓力過(guò)濾器整體為鋼結(jié)構(gòu)，進(jìn)水管直徑設(shè)為 mmd 301 ? ，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 hm/1 3 ，揚(yáng)程不小于 m6 。 選擇水泵型號(hào)為： 225?GNF 型，其相關(guān)參數(shù)如下： 表 5 225?GNF 型水泵相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 壓力MPa 流量hm/3 功率 kw 轉(zhuǎn)速min/ ?r 吸程 m 總揚(yáng)程 m 進(jìn)出口徑mm 225?GNF 2 960 4 44 25 反沖水泵泵水能力不小于 hmL / in5/707 3? ，揚(yáng)程不小于 m8 。 選擇水泵型號(hào)為： 202132 ?ZW 型，其相關(guān)參數(shù)如下： 表 6 202132 ?ZW 型水泵相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 流量 hm/3 功率 kw 轉(zhuǎn)速 min/ ?r 揚(yáng)程 m 效率 ％ 202132 ?ZW 10 2900 20 55 第 15 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 5 壓力過(guò)濾器 二氧化氯特性及其制備 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(guò)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(lái)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(guò)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 電子的加成進(jìn)水 出水 反沖進(jìn)水 反沖出水 第 16 頁(yè) 共 30 頁(yè) 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(guò)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 CODBOD /5 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 COD 值及 CODBOD /5 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（ 2ClO ）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。 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(yáng)極室加入飽和食鹽水，陰極室加入自來(lái)水，當(dāng)電壓電流達(dá)到額定值時(shí)在陽(yáng)極室產(chǎn)生 2ClO 、 2Cl 、 3O 和 22OH協(xié)同消毒氣體 [13]。 二氧化氯協(xié)同發(fā)生器產(chǎn)生的是 2ClO 、 2Cl 、 3O 、 22OH 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 5～ 3000 hg/ ，適應(yīng)性強(qiáng)，選擇余地大。耗電耗鹽少，節(jié)省能源 [14]。 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 lmg/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(shè)計(jì)的水量 hm/1 3 可知 ，需要二氧化氯用量為 hg/1000 ，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： 100098 ?? DSX 型。 其相關(guān)參數(shù)如下 [15]： 表 7 100098 ?? DSX 型二氧化氯發(fā)生器參數(shù) 有效氯產(chǎn) 裝機(jī)容量 動(dòng)力水 設(shè)備質(zhì) 設(shè)備尺寸 第 17 頁(yè) 共 30 頁(yè) 型號(hào) 量 hg/ kw 管徑mm 壓力MPa 量 kg mm 100098 ?? DSX 1000 32 ? 90 1450500600 ?? 圖 6 SX98 型二氧化氯發(fā)生器 催化氧化塔 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 lmg/1000 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 ht/2 ，催化劑選用承載有效催化成分 ?2Cu 的專用活性炭（ 30?zz ）。 、塔身設(shè)計(jì) 以專用活 性炭（ 30?zz ）作為催化氧化塔的填料 其空隙率為 所以催化氧化塔的有效體積為： 30 2 mv ??? 設(shè)計(jì)氧化塔直徑為 mD ? ， 則其有效高度為： mh 44 20 ???? ? 第 18 頁(yè) 共 30 頁(yè) 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 ，下部曝氣系統(tǒng)與布水系統(tǒng)管路安裝取總高 ； 反 沖時(shí)活性炭濾料的膨脹率為 則膨脹高度為： mh ??? 催化氧化塔的內(nèi)部總高為： mH ???? 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。 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： hmQ /20210 3??? 選用 ?YHW II 型曝氣頭，曝氣能力為 hm/3 3 則需要曝氣頭個(gè)數(shù)為： ???? Qn 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： 090?HBD ，其相關(guān)參數(shù)如表 8 所示 表 8 090?HBD 型鼓風(fēng)機(jī)參數(shù) 型號(hào) 頻率HZ 功率 kw 電壓 v 壓力kPa 流量hm/3 正常工作壓力kPa 噪聲 dB 重量 kg 090?HBD 50 220－240 7 25 5? 50 60 30 ? 52 進(jìn)水系統(tǒng) 以水帽進(jìn)水，選用水帽進(jìn)水速率為 hm/2 需要水帽個(gè)數(shù)為： ??? qQn 只 反沖水設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 30 頁(yè) 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 )(10 2msLI ?? 則反沖水量為： 32 ??????? ? 反沖水泵泵水能力不小于 hmQ /??? 根據(jù)需要選擇水泵型號(hào)為： 2080100 ?ZW ，其相關(guān)參數(shù)如下： 表 9 2080100 ?ZW 型水泵參數(shù) 型號(hào) 流量 hm/3 功率 kw 轉(zhuǎn)速 min/ ?r 揚(yáng)程 m 效率 ％ 2080100 ?ZW 80 1450 20 65 圖 催化氧化塔結(jié)構(gòu)圖 第 20 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 催化氧化塔曝氣頭（右）與水帽安裝布置圖