【正文】 銅等廢水中得到較多的應(yīng)用。 表 3 各類電鍍廢水處理工藝特點(diǎn)比較 工藝方法 建設(shè)投資 運(yùn)行成本 占地面積 處理效果 出水水質(zhì) 污泥量 工藝弱點(diǎn) 化學(xué)法 中 低 多 尚可 一般 多 藥劑量大 離子交換法 高 高 少 好 好 少 操作復(fù)雜 電解法 低 高 少 不確定 不確定 較多 處理量少 工藝流程的確定 經(jīng)過處理效率，環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益的共同評估，本設(shè)計(jì)采用按廢水的不同種類分別處理廢水的組合法，即鐵粉內(nèi)電解法（處理含鉻廢水） + 二氧化氯協(xié)同氧化劑破氰法（處理含氰廢水） + 混 凝沉淀法（處理含銅廢水）。 （一）工藝流程的優(yōu)點(diǎn) 1． 鐵粉內(nèi)電解法。 鐵粉內(nèi)電 解原理 當(dāng)含 Cr6+廢水通過鐵粉時，在一定的 PH 條件下，鐵粉內(nèi)發(fā)生原電池反應(yīng) 陽極反應(yīng)： Fe — 2e Fe2+ Cr2O72 + 6 Fe2+ + 14H+ 2 Cr3+ + 6 Fe 3+ + 7 H2O （酸性條件） CrO4 2 + 3 Fe2++ 8 H + C r3+ +3 Fe 3+ + 4 H2O （堿性條件） 陰極反應(yīng) ： 2 H+ + 2 e H2 2． 二氧化氯協(xié)同氧化劑破氰法。 二氧化氯所以有強(qiáng)的氧化力，主要是由于是在正四氧化態(tài)下的氧化能力較強(qiáng)，其活性為氯的 倍。 一級反應(yīng)： pH值＝ ~ ClO2+NaCN+NaOH+H2O→ NaCNO+NaCl+3OH? ClO2+Zn(CN)2+NaOH+H2O→ Zn(CNO)2+NaCl+2OH? ClO2+CuCN+NaOH+2H2O→ CuCNO+NaCl+3OH? 二級反應(yīng) ： pH 值 ＝ ~ 2NaCNO+2ClO2+2H2O→ N2↑ +2CO2↑ +2NaCl+4OH? Zn(CNO)2+2ClO2+2NaOH+2H2O→ N2↑ +2CO2↑ +Zn(OH)2↓ +2NaCl+4OH? 2CuCNO+2ClO2+2NaOH+2H2O→ N2↑ +2CO2↑ +2Cu(OH)2↓ +2NaCl+2OH? 同時利用氧化還原的原理，還可以去除廢水中的部分陰離子，如 S SO３ NO３ － 和 Fe3+、 Mn2+、 Ni2+。技術(shù)比較成熟，運(yùn)行成本低、操作簡單。 含氰廢水處理系統(tǒng) 1．含氰廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量的均衡調(diào)節(jié)； 反 沖 洗 2．廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入一級反應(yīng)池，在一級反就池內(nèi)在不同時間段分別加三次藥。 含銅廢水處理系統(tǒng) ，進(jìn)行 水質(zhì)水量的均衡調(diào)節(jié)以及曝氣。 FeCl3 使廢水水的顆粒凝聚。 ，使較大的顆粒沉淀，從而去除廢水中的 Cu離子。 污泥處理 系統(tǒng) ，減少自身的含水率 ，進(jìn)一步脫水成干污泥。 由廢水處理工程經(jīng)驗(yàn)得知 KZ=,本工程 取 KZ=。 最大設(shè)計(jì)流量 Qmax =1000 = 1300 m3/d = 102 m3/s 。 含氰廢水處理系統(tǒng)流量 平均設(shè)計(jì)流量 Q = 200 m3/d = 103 m3/s 最大設(shè)計(jì)流量 Qmax = 200 = 260m3/d = 103 m3/s 。 加酸量 該加藥及酸化反應(yīng)都在酸洗槽中進(jìn)行 藥品： 98%的濃硫酸 計(jì)算：分析的 Cr6+的含量，用硫酸進(jìn)行酸化 已知：進(jìn)水 PH 為 5~7，根據(jù)設(shè)計(jì)原則設(shè)為 PH=7，要進(jìn)行反應(yīng)，需將 PH 調(diào)節(jié)到 ， 根據(jù)有關(guān)資料查得，此反應(yīng)需要 10 分鐘 Q=200m3/d= 進(jìn)水 PH=7，即 [H+]=1 107mol/L 酸洗槽出 水 PH=，即 [H+]= 102mol/L 即進(jìn)入酸洗槽的 [H+]總量為 n=cv=16701107=104mol 調(diào)節(jié)酸度使用 98%的濃硫酸稀釋為 20%的硫酸 根據(jù)有關(guān)資料， 20％和 98％硫酸溶液的濃度分別為 103 g/ L 和 103 g/ L,即 ,分別為 mol/L 和 mol/L 。 調(diào)節(jié) pH 值為 到 8，每天需要濃度 20％苛性鈉溶液為 V180。（ ） 1219）＝ m3 一級破氰 1. 加堿量 根據(jù)有關(guān)資料查得，此反應(yīng)需要 10 分鐘 Q=200m3/d=該加藥及堿化反應(yīng)在一級反應(yīng)池中進(jìn)行 藥品： 96% NaOH 粉末調(diào)節(jié)為 20%的 NaOH 溶液 計(jì)算：用 NaOH 進(jìn)行堿化 已知：進(jìn)水 PH 為 5~7，根據(jù)設(shè)計(jì) 原則設(shè)為 PH=5，要進(jìn)行反應(yīng)，需將 PH 調(diào)節(jié)到~，現(xiàn)設(shè)為將 PH 值調(diào)節(jié)為 PH=10 。＝ （ 105－ 1010） 40 /（ 20％ 1219）＝ L 即 一級反應(yīng)池 每天需要 20% NaOH溶液為 V ＝ 329 L 槽內(nèi)總液體 Q=1670+=（ L） 2. 加入二氧化氯，進(jìn)行一級破氰 根據(jù)相關(guān)資料一級破氰 反應(yīng)時間為 10分鐘 Q=200m3/d=＝ 103 L/10min 二氧化氯是在二氧化氯協(xié)同氧化劑發(fā)生器產(chǎn)出并流入一級反應(yīng)池的 藥品：（以 ClO2 為主并兼有 H2O2 、 O3 、 Cl2 在一級反應(yīng)池的一級破氰的主要化學(xué)式 ClO2+NaCN+NaOH+H2O→NaCNO+NaCl+3OH? ClO2+Zn(CN)2+NaOH+H2O→Zn(CNO)2+NaCl+2OH? ClO2+CuCN+NaOH+2H2O→CuCNO+NaCl+3OH? 廢水中 CN≤ 100mg/L ，根據(jù)設(shè)計(jì)原則取 CN＝ 100mg/L ，即摩爾濃度為 103mol/L 103 L/10min 廢水中 CN－ 含量為 mol 根據(jù)一級破氰反應(yīng)化學(xué)式 可知 每一種氰化物一級破氰反應(yīng)的消耗比例 CN－ ： ClO2＝ 1 ： 1 和生成氰酸鹽是 CN－ ： CNO－ ＝ 1 ： 1 ，則一級反應(yīng)池的一級破氰消耗 ClO2的量為 n= mol 和 一級破氰生成的氰酸鹽 n= mol 由于電解法發(fā)生器產(chǎn)生 ClO2 的純度在 90%以上。 Q=200m3/d= 一級破氰后反應(yīng)池總液體 Q 總 =1679 L/10min PH 值。 進(jìn)水 PH=10 ，調(diào)節(jié) PH=8,即 [H+]=1 108mol/L 設(shè)加入 20%硫酸的量為 V 107+ V / 1679+V =1 10－ 8 V= 106 L 取 20%的硫酸為 10－ 6 L/10min=10－ 7L/min， 則 98%的濃硫酸取用量計(jì)算得為 10－ 7 L/10min 則一天中加入硫酸的總量為 V=10－ 4 L 經(jīng)過計(jì)算由于回調(diào) PH 值所需的硫酸的量太少，所以在工程的實(shí)際運(yùn)行時不計(jì)算二級反應(yīng)池的 PH 回調(diào)。所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)際加入 ClO2 的量為1： ，則應(yīng)通入 n= = mol 已知 ClO2 的純度在 90%的濃度為 40 mol/L 一級反應(yīng)池內(nèi)總液體 Q 總 =1670++40 / +40 / = （ L） 二、主要構(gòu)筑物及設(shè)備選型的計(jì)算 （一）格柵 設(shè)備說明：格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進(jìn)口 處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。 數(shù)量：三臺人工式細(xì)格柵 設(shè)計(jì)參數(shù)： 柵條寬度 s＝ 柵條間隙寬度 e= 柵前水深 h＝ 過柵流速 u=176。因此一般的格柵計(jì)算公式并不適合本工程，所以本工程只用一道格柵，基于可以會偶爾出一現(xiàn)一些較大的顆粒物如鍍材上的氧化皮故格柵選用最小規(guī)格的人工式細(xì)格柵。 優(yōu)點(diǎn)： 出水槽沿對角線方向設(shè)置，同一時間流入池內(nèi)的廢水，由池的左、右兩側(cè)經(jīng)過不同時間流到出水槽，達(dá)到自動調(diào)節(jié)的目的。 表 5 調(diào)節(jié)沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)表 單位： （ m） 池有效水深 池超高 池長 池寬 隔板間距 沉砂斗高 上口徑 下口徑 沉砂斗角度 5 1 1 60。 表 6 調(diào)節(jié)沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)表 單位： （ m） 池有效水深 池超高 池長 池寬 隔板間距 沉砂斗高 上口徑 下口徑 沉砂斗角度 5 1 1 60。 藥品選用： 98%的濃硫酸稀釋為 20%使用 參數(shù)計(jì)算： 根據(jù)《環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊》，進(jìn)水 PH=7 時，調(diào)節(jié)至 PH=,需要 10 分鐘 由物料衡算得，每 10 分鐘槽內(nèi)總液體 Q=1670+=（ L） 則酸洗槽實(shí) 際流量為 ＝ 2176 L 3．取槽的實(shí)際容積為 V= m3，有效高度為 1，取槽的超高為 m 其面積為 A= HV = = （ m2） 取槽的寬為 2 m，則長為 L=A/B=(m) 表 7 酸洗槽參數(shù)表 單位： (m) 槽的實(shí) 際容積 m3 有效高度 超高 池寬 池長 1 2 （四）鐵粉反應(yīng)池 配備：含鉻廢水系統(tǒng) 設(shè)備說明：使內(nèi)電解反應(yīng)在池內(nèi)順利進(jìn)行，保證化學(xué)反應(yīng)的徹底完成所用的池子 設(shè)備類型：垂直軸式機(jī)械攪拌池 特點(diǎn)： 反應(yīng)效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，大小水量都適用，水量的處理范圍較寬，比較實(shí)用。 1．反映池尺寸計(jì)算： 反映池容積計(jì)算： 設(shè)計(jì)流量 Q=20260=13 m3/h 反應(yīng)時間取 t=10 min 反應(yīng)池中廢水量為 Q=13/10= ( m3) 反應(yīng)池中串聯(lián)格數(shù)及尺寸： 反應(yīng)池采用 1 格，一個攪拌器（漿葉攪拌器） 該反應(yīng)池的有效尺寸為 寬 B=(m)，長 L=(m) ，高 H=(m) V=B L H= =( m3) 反應(yīng)池超高為 h=(m) 池子總高度 H 總 =+=(m 2．?dāng)嚢柙O(shè)備及漿板尺寸 葉輪直徑板及漿板尺寸 葉輪外緣 距池子內(nèi)壁取 葉輪直徑 D=－ 2 =2(m) 旋轉(zhuǎn)軸上安裝 8 塊 漿板， 漿板長度取 L=(m) 寬度 B=(m) . 漿板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑及轉(zhuǎn)速 漿板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑： R=+ 2 ? =(m) 攪拌機(jī)漿板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線速度 v=則攪拌機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為 n= rv??260 = ?? ? =( rad/min) .漿板功率計(jì)算： 外側(cè)漿板線速度： v1= 602 nr?? =(m/s) 內(nèi)側(cè)漿板線速度： v2= 602 nr?? =(m/s) 攪拌機(jī)上漿板總面積為： A=8bl=8 = ( m2) 漿板總面積與反應(yīng)池過水截面積之比為