【文章內容簡介】 機壓濾后外運處理。 圖 4 斜管沉淀池 中間池 沉淀池出水儲存于中間池，因為后續(xù)的催化氧化處理需要用泵泵入，設集水池就是為水泵的正常工作創(chuàng)造條件。設計尺寸為 3111 m?? ，（以上尺寸為集水池內壁尺寸，施工時池壁厚為 20cm ，池底厚為 40cm ）。同時集水池還有一作用：后續(xù)的催化氧化處理對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，這時就可以在集水池設監(jiān)測點，當沉淀池出水堿性較高時，就可以在集水池對其進行適當?shù)恼{節(jié)。 集水池跟調節(jié)池一樣設于地下，池底朝汲水口方向設 2％的坡度，汲水管口設喇叭口，池頂設蓋板，蓋板與地面相平。 第 13 頁 共 30 頁 保安器 保安器結構及作用 保安器主要作用就是減少進入催化氧化塔的懸浮物。本設計選用壓力濾池。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。壓力過濾器是一個承壓的密封過濾裝置。內部構造與普通快濾池相似，其主要特點是承受壓力，可利用過濾后的余壓將出水送到用水地點或遠距離輸送。壓力過濾器過濾能力強，容積小，設備定型，使用機動性大，單個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 mm100 的卵石墊層（ mmd ?? ），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有擋板的進水管收集并排出。壓力過濾器外部裝有壓力表，取樣管，可以及時監(jiān)督過濾器內的壓力損失和水質變化。過濾器頂部設排氣管，用以排出過濾器內和水中析出的空氣 [6]。 保安器設計 （ 1）設計參數(shù)確定及填料選擇 本次設計水量太小，沒有合適的成型設備供直接選用，需要自行設計。 設計處理量為 hmQ /1 3? 濾速取 hmv /5? 則圓形立式壓力過濾器的直徑為： mvQd 144 ????? ? 濾料選用粒徑為 ? 的石英沙，厚度設計為 mh ? ，其工作時的水頭損失約為 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，工作一段時間后過濾器壓力會不斷增大，耗能增加，這時就需要對石英沙進行反沖洗，洗掉黏附于沙?？p隙之間 的沉積物。 設計每天反沖一次。 沖洗時間為 min5?t 反沖洗強度設計為 12 )(12 ??? msLI [9] 反沖時濾料的膨脹度為 45％ 由以上設計參數(shù)可以計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壓濾后外運處理。 （ 4）池體尺寸確定 第 14 頁 共 30 頁 根據(jù)反沖洗時的膨脹度，可知 反沖洗時濾料膨脹高度為： 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 ? ； 壓力過濾器的總高為： mhhhhhH ???????????? 驗證： % ?????H hh ，比例大于 50％，滿足合格要求。 該壓力過濾器整體為鋼結構，進水管直徑設為 mmd 301 ? ，進水口設擋板使布水較為均勻；出水管直徑設計與進水管直徑相同。 （ 5）進水泵與反沖水泵選擇 水泵型號根據(jù)實際需要泵水速率而進行選擇。 進水水泵進水能力不小于 hm/1 3 ，揚程不小于 m6 。 選擇水泵型號為： 225?GNF 型，其相關參數(shù)如下： 表 5 225?GNF 型水泵相關參數(shù) 型號 壓力MPa 流量hm/3 功率 kw 轉速min/ ?r 吸程 m 總揚程 m 進出口徑mm 225?GNF 2 960 4 44 25 反沖水泵泵水能力不小于 hmL / in5/707 3? ，揚程不小于 m8 。 選擇水泵型號為： 202132 ?ZW 型，其相關參數(shù)如下： 表 6 202132 ?ZW 型水泵相關參數(shù) 型號 流量 hm/3 功率 kw 轉速 min/ ?r 揚程 m 效率 ％ 202132 ?ZW 10 2900 20 55 第 15 頁 共 30 頁 圖 5 壓力過濾器 二氧化氯特性及其制備 二氧化氯在廢水處理當中的應用 二氧化氯分子由一個氯原子和兩個氧原子組成，氯原子以兩個配位鍵與兩個氧原子結合，其最外電子層上還存在一個不成對的自由電子，為活潑性自由基，具有很強的氧化作用，能使微生物蛋白質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理是氧化作用，因此它不同于甲醛、酚類化合物使蛋白質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 。它與微生物接觸時釋放出初生態(tài)的氧及次氯酸分子，對微生物的細胞壁有較好的吸附和透過性，能有效的氧化細胞內含基的酶，快速地控制蛋白質的合成，破壞微生物的酶系統(tǒng)，使蛋白質中氨基酸氧化分解，達到抑制生長和殺滅。二氧化氯對有機鐵、錳、硫的氧化作用可用來脫色除臭，改善原水預處理時的凝集性 [10]。 所有的高級氧化技術都主要基于羥基自由基，它是有機電極氧化中的主要反應媒介游離基 HO2 及與其結合的 O2 – 在降解過程中也發(fā)生反應，但這些激進分子的反應活性要遠低于羥基，羥基能與大部分有機物發(fā)生強烈反應，使之失去氫或發(fā)生親 電子的加成進水 出水 反沖進水 反沖出水 第 16 頁 共 30 頁 反應，游離態(tài)的激進分子能與分子態(tài)的氧氣進一步反應生成過氧化物，進而引起一系列降解反應使污染物徹底礦化。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。雖然羥基是公認的強活性基團，但它與氯化烷基化合物的反應確極為緩慢 [11]。 高濃度有機化工廢水一般色度高，有機成分難以降解，其 CODBOD /5 值很低，所以實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，強氧化劑配以高效的表面催化劑，對廢水進行強烈的化學氧化作用，則出水的色度已基本達標，同時使 COD 值及 CODBOD /5 值都達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。但因為二氧化氯與有機物的反應具有選擇性，這使得二氧化氯化學氧化處理難降解廢水時不能達到預期處理效果，因此采用二氧化氯與高效催化劑組成二相催化氧化體系，對廢水進行催化氧化處理，改善反應條件，提高反應效率，是二氧化氯在 廢水處理當中的發(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％時都將發(fā)生爆炸，使它的應用受到很大的限制 [10]?，F(xiàn)在利用二氧化氯基本上都是即用即制，不存放，不運輸，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：一是化學法，二是電解法，目前我國大都采用電解法。電解法的成型設備叫二氧化氯協(xié)同發(fā)生器，其作用機理是：電解槽的陽極室加入飽和食鹽水，陰極室加入自來水，當電壓電流達到額定值時在陽極室產生 2ClO 、 2Cl 、 3O 和 22OH協(xié)同消毒氣體 [13]。 二氧化氯協(xié)同發(fā)生器產生的是 2ClO 、 2Cl 、 3O 、 22OH 等綜合性氣體，具有極強的氧化性和廣譜殺菌能力。設備結構緊湊，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，水射器負壓投加，消毒氣體不易泄漏，安全可靠。產品規(guī)格齊全，其產量為 5～ 3000 hg/ ，適應性強，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 本設計就是根據(jù)二氧化氯的用量，直接進行二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的選型。根據(jù)實際操作實驗，對本設計的廢水，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)本設計的水量 hm/1 3 可知 ，需要二氧化氯用量為 hg/1000 ，直接進行成型設備選型，產生氣體由水射器負壓投加至清水池泵回的水管中進行混合吸收再與廢水按1： 1 的比例進行混合后進入催化氧化塔，在催化劑作用下進行反應。 根據(jù)二氧化氯得實際用量選擇二氧化氯協(xié)同發(fā)生器的型號為： 100098 ?? DSX 型。 其相關參數(shù)如下 [15]： 表 7 100098 ?? DSX 型二氧化氯發(fā)生器參數(shù) 有效氯產 裝機容量 動力水 設備質 設備尺寸 第 17 頁 共 30 頁 型號 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)實際操作數(shù)據(jù)，廢水氧化達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行 1： 1 的混合，混合液在催化氧化塔的停留時間為 1 小時，所以催化氧化塔的進出水量為 ht/2 ，催化劑選用承載有效催化成分 ?2Cu 的專用活性炭（ 30?zz ）。 、塔身設計 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 ??? 設計氧化塔直徑為 mD ? ， 則其有效高度為： mh 44 20 ???? ? 第 18 頁 共 30 頁 由于催化氧化塔中有曝氣頭曝氣，會引起濾料的上浮，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 沖時活性炭濾料的膨脹率為 則膨脹高度為： mh ??? 催化氧化塔的內部總高為： mH ???? 設備運行時由下部進水，上部出水，反沖時，也一樣下進上出，因為曝氣系統(tǒng)的存在，沉積懸浮物總在填料的上方，只是正常工作時水流太小，不能完全沖出，而反沖時瞬時水量很大，出水速率相當于正常工作時的 30 倍，沉積懸浮物都會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 則需要曝氣頭個數(shù)為： ???? Qn 只 為安裝設計方便及實際狀況考慮，選用曝氣頭個數(shù)為 8 只。 根據(jù)曝氣量選擇鼓風機型號為： 090?HBD ，其相關參數(shù)如表 8 所示 表 8 090?HBD 型鼓風機參數(shù) 型號 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 進水系統(tǒng) 以水帽進水，選用水帽進水速率為 hm/2 需要水帽個數(shù)為： ??? qQn 只 反沖水設計 第 19 頁 共 30 頁 設計每天反沖一次，每次反沖時間 為 5 分鐘 反沖強度 )(10 2msLI ?? 則反沖水量為： 32 ??????? ? 反沖水泵泵水能力不小于 hmQ /??? 根據(jù)需要選擇水泵型號為： 2080100 ?ZW ，其相關參數(shù)如下： 表 9 2080100 ?ZW 型水泵參數(shù) 型號 流量 hm/3 功率 kw 轉速 min/ ?r 揚程 m 效率 ％ 2080100 ?ZW 80 1450 20 65 圖 催化氧化塔結構圖 第 20 頁 共 30 頁 圖 催化氧化塔曝氣頭（右）與水帽安裝布置圖