《重金屬廢水處理工藝中的鐵碳微電解塔設(shè)計(jì)案例》2100字

重金屬廢水處理工藝中的鐵碳微電解塔設(shè)計(jì)案例綜述1.1設(shè)計(jì)原則微電解塔的頂部為進(jìn)水口，廢水進(jìn)入反應(yīng)器后，由分配管向下流動(dòng)，經(jīng)過分布裝置后，與下部的曝氣管進(jìn)入的空氣一起向上流動(dòng)，上行經(jīng)過填料床后，由出水管排出。鐵碳填料選用新型鐵炭微電解填料（TPFC）（江西拓步環(huán)?？萍加邢薰荆?填料是放置在承托層之上,以鋼管作為支承.采用連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣的方式進(jìn)行微電解。塔的內(nèi)壁做三油兩布防腐，外漆采用中灰，一底兩面.塔的外壁設(shè)置有鐵爬梯等.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算選定本工程中電解塔的工作環(huán)境是:pH=3，鐵炭體積比為1:1，鐵屑粒徑約在5~10目，反應(yīng)時(shí)間為90min.在本設(shè)計(jì)中，取微電解塔的pH為3，鐵碳體積比為1：1，水力停留時(shí)間為90min。微電解塔的頂部為進(jìn)水口，廢水進(jìn)入反應(yīng)器后，由分配管向下流動(dòng)，經(jīng)過分布裝置后，與下部的曝氣管進(jìn)入的空氣一起向上流動(dòng)，上行經(jīng)過填料床后，由出水管排出。鐵碳填料選用新型鐵炭微電解填料（TPFC）.填料是放置在承托層之上,以鋼管作為支承.采用連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣的方式進(jìn)行微電解。 （1）微電解塔的有效容積V有效V式中，Qmax--設(shè)計(jì)污水流量（m3T--微電解塔中廢水水力停留時(shí)間（h） （2）微電解塔的直徑D（m）填料塔的塔徑D:D=式中，VG--體積流量（m3/s）u--設(shè)計(jì)點(diǎn)空塔流量（m/s），設(shè)計(jì)中取泛點(diǎn)流速的50%（根據(jù)埃克特關(guān)聯(lián)圖知填料塔的液泛速度為0.0015m/s）（3）微電解塔的有效水深hh=式中，V有效--微電解塔的有效容積（m3）D--微電解塔的塔徑，（m）（4）微電解塔的高度本設(shè)計(jì)中，取承托層高度h1為0.8m，有效水深h2為2.7m.因曝氣引起的廢水體積膨脹因素，超高h(yuǎn)3取為為1.5m，則微電解塔總高度H=式中，h1--承托層高度（m）h2--有效水深（m）h3--微電解塔超高（m）因此，微電解塔的尺寸為H×D=5.00m×2.91m （5）微電解塔的填料層選用新型鐵炭微電解填料（TPFC）（生產(chǎn)于江西拓步環(huán)?？萍加邢薰荆┳鳛槲㈦娊馑奶盍?該填料具有以下優(yōu)點(diǎn)：EQ\o\ac(○,1)活性高TPFC新型鐵炭微電解填料中含有稀貴微量元素，具有多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大以及表面Zeta電位高，所以能大幅度降低污染物開環(huán)、斷鏈及降解反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率和凈化效率.EQ\o\ac(○,2)孔隙率高，堆密度低TPFC新型鐵炭微電解填料孔隙率高，堆密度在0.8~1.2之間，用料省，從而大幅度減少了工程成本.EQ\o\ac(○,3)規(guī)整球形結(jié)構(gòu)清洗更方便，效率更穩(wěn)定TPFC新型鐵炭微電解填料為規(guī)整球形顆粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)行反洗時(shí)，更容易，更節(jié)水，產(chǎn)品活性穩(wěn)定效率.EQ\o\ac(○,4)無鈍化TPFC新型鐵炭微電解填料在單個(gè)顆粒內(nèi)可以同時(shí)形成無數(shù)個(gè)正負(fù)電極對，使放電反應(yīng)不受阻礙，避免出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象.真正實(shí)現(xiàn)無鈍化、無需更換。EQ\o\ac(○,5)消耗量少TPFC新型鐵炭微電解填料的放電反應(yīng)效率高，所以去除單位質(zhì)量的COD時(shí)微電解材料消耗量少，產(chǎn)生污泥量小，處理成本低.EQ\o\ac(○,6)預(yù)處理（解毒）作用穩(wěn)定后續(xù)生化效率運(yùn)行TPFC新型鐵炭微電解填料采用過濾方式，來水水質(zhì)波動(dòng)對出水水質(zhì)影響小，能充分出水水質(zhì)可生化性滿足后續(xù)生化處理要求，維持生化處理單元平穩(wěn)效率運(yùn)行，后續(xù)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo).其主要參數(shù)如下表3-6：表3-6微電解塔填料參數(shù)項(xiàng)目名稱性能參數(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢外形規(guī)整球形?14-18mm有利于反洗維持高活性，并防鈍化堆密度（g/cm3）1.0-1.2孔隙率高，反應(yīng)活性高，填充量減少，工程費(fèi)用低孔隙率≥65%防堵塞比表面積（m2/g）≥1.2比表面積大，活性高，反應(yīng)速度快耐磨性高損耗低物理強(qiáng)度（kg/cm2）≥1100顆粒完整無破碎浪費(fèi)有效成分（鐵碳）含量≥99%反應(yīng)后殘留雜質(zhì)少，無二次污染處理能力≥30kgCOD/（m處理能力強(qiáng)，單位廢水填料使用量少，水力停留時(shí)間短微電解塔進(jìn)水COD為450mg/L，出水為100mg/L，設(shè)計(jì)水量Q為15m3/h，最大設(shè)計(jì)流量Qmax取為Q的120%，取18m3/h.所以至少所需填料體積為V式中，Qmax--最大設(shè)計(jì)流量，m3/hS0--進(jìn)水COD濃度，mg/LSe--出水COD濃度，mg/Lqv--處理能力，kgCOD/（m （6）支承裝置設(shè)計(jì)為性能優(yōu)良的噴射式填料駝峰支撐板（生產(chǎn)于河北沃峻化工填料設(shè)備科技有限公司），產(chǎn)品的規(guī)格尺寸符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《梁型氣體噴射式填料支承板》（HG/T21512-95）.選用尺寸與塔的截面積相同.噴射式填料駝峰支撐板主要由金屬碳鋼、不銹鋼等材質(zhì)不銹鋼經(jīng)剪板機(jī)剪板、折邊、沖床沖孔、折彎工藝等加工而成，是一種優(yōu)良的散堆填料支撐裝置. （7）布?xì)庀到y(tǒng)取氣布比為15：1，所需空氣量為：Q式中，Qmax--最大設(shè)計(jì)流量，m3/hQ空氣--所需空氣量，m3/h設(shè)計(jì)選用鼓風(fēng)機(jī)ZG羅茨鼓風(fēng)機(jī)，2用1備，共3臺(tái)其性能參數(shù)如下表：表3-7ZG系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)型號孔徑（mm）流量（m3轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率（kW）排出壓力（kPa）ZG-5DN60514800.689.8經(jīng)過上述計(jì)算，微電解塔的各部分尺寸情況如下表所示名稱參數(shù)規(guī)格材料說明微電解塔直徑2.91m鑄鐵防腐高度5.00m填料粒徑14-18mm體積比Fe：C為1：1的微電解填料填料添加應(yīng)根據(jù)觀察鐵屑的消耗來調(diào)整填料厚度3.5m表3-8微電解塔尺寸表（8）排泥系統(tǒng)進(jìn)水SS濃度C為720mg/L，沉淀池對其的去除率大約為40%，則微電解塔每天的濕污泥為：W=式中，C--進(jìn)水SS濃度，kg/Qmax--最大設(shè)計(jì)流量，m3/h設(shè)污泥含水率為99%，則有污泥的體積：Q=式中，W--每天的濕污泥體積，m3ρ--污泥γ=1000kg/m3取污泥管的直徑d為80mm，流速vnv符合要求式中，Q1--每小時(shí)產(chǎn)生污泥的體積，md--污泥管