電鍍廢水處理站設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書+計(jì)算書

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目：電鍍廢水處理工程設(shè)計(jì)摘要1說明說一 項(xiàng)目概況1 1.1項(xiàng)目地理情況1 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1 1.3工程設(shè)計(jì)規(guī)模1二 處理方案論證2 2.1 處理方案選擇2 2.2 工藝流程的確定7 計(jì)算書一 物料衡算7（一）含鉻廢水處理系統(tǒng)7（二）含氰廢水處理系統(tǒng)11（三）含銅廢水處理系統(tǒng)13 二 主要構(gòu)筑物及設(shè)備選型的計(jì)算 2.1格柵14 2.2 調(diào)節(jié)池15 2.3 酸洗槽17 2.4 鐵粉反應(yīng)器18 2.5 中和反應(yīng)池21 2.6 反應(yīng)池（一級(jí)破氰反應(yīng)池、二級(jí)破氰反應(yīng)池）22 2.7 豎流沉淀池23 2.8 斜板沉淀池25 三 污泥部分設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 污泥濃縮設(shè)備30 3.2 污泥脫水

2、設(shè)備30 四 管網(wǎng)布置與水力計(jì)算 4.1 平面布置32 4.2 高程布置原則32 4.3污水水頭損失計(jì)算32 4.4 污泥管道水頭損失計(jì)算35 4.5主要構(gòu)筑物清單37 五 勞動(dòng)定員 六 結(jié)論 七 參考文獻(xiàn)說明書一、項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目地理情況：（以下所有項(xiàng)目都假設(shè)定位于廣州地區(qū)） 廣州地區(qū)位于東經(jīng)112度57分-114度03分，北緯22度35分-23度35分，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。該地區(qū)氣候特點(diǎn)為：地處低緯，地表受太陽(yáng)輻射量較多，同時(shí)受季風(fēng)影響，夏季海洋曖氣流形成高、溫濕、多雨的氣候：冬季北方大陸冷風(fēng)形成干燥、低溫、少雨。年平均氣溫為21.4-21.9度，最熱7、8月平均氣溫為12.4-13

3、.5度。絕對(duì)最高氣溫為38.7度，最低一月的氣溫為12.4-13.5度。珠江水位最高3.1m，最低1.8m，常水位2.5m地面相對(duì)標(biāo)高：0.00m，絕對(duì)標(biāo)高4.5m。項(xiàng)目位于珠江下游，北面靠珠江，南面靠公路。土質(zhì)為沖積沙質(zhì)粘土。夏季吹西南風(fēng)1-2級(jí)，冬季吹東北風(fēng)1-4級(jí)，雨季偶有臺(tái)風(fēng)8-12級(jí)。夏季氣溫28-35度。處理后直接排入珠江，污水廠排污口距珠江約200m，污泥脫水后外運(yùn)，不產(chǎn)生二次污染。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)： 某電鍍企業(yè)，在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)大量的生產(chǎn)廢水，廢水主要為含氰廢水（主要污染物為氰化亞銅、氰化鋅、氰化鈉等）、含鉻廢水（主要污染物為鉻酐）及含銅廢水。上述廢水若不經(jīng)處理后而直接排放，將對(duì)

4、周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響。為了保護(hù)環(huán)境，該廠決定對(duì)所排放廢水進(jìn)行處理，處理后出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染排放限值（db44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后排放或回用于生產(chǎn)。 1.3工程設(shè)計(jì)規(guī)模：工程規(guī)模為1000m3/d，按照每天20小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間，其具體的水質(zhì)水量見下表： 表1 廢水水量、水質(zhì)表 單位：mg/l(ph除外)序號(hào)污染來源廢水產(chǎn)生量指標(biāo)污染物濃度1含鉻廢水200m3/dcr6+phcodcr55.6571502含氰廢水200m3/dphcn-7 91003含銅廢水600m3/dcu2+130 本工程廢水排放執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染排放限值（db44/26-2001）第二時(shí)段標(biāo)

5、準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)具體指標(biāo)見下表： 表2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)表 單位為mg/l(ph除外)名稱phcodcrsscn-cr6+總銅排放標(biāo)準(zhǔn)6990600.50.50.5要求電鍍廢水處理程度cr6+ =55.70.5 / 55.7=99%codcr =15090 / 150=40%cn- =1000.5 / 100=99.5%cu5+ =1300.5 / 130=98%二、處理方案論證2.1處理方案選擇 各種不同的電鍍廢水，可采用多種處理工藝，根據(jù)廢水性質(zhì)、場(chǎng)地、達(dá)到的要求、建設(shè)投資費(fèi)用等條件選定。目前處理電鍍廢水的主要方法有：1.化學(xué)法 在電鍍廢水中投加化學(xué)藥劑，通過化學(xué)反應(yīng)改變廢水中污染物的化學(xué)和物理性

6、質(zhì)，使其變?yōu)闊o害物質(zhì)或易于與水分離的物質(zhì)，進(jìn)下一步從廢水中除去的處理方法。常用的化學(xué)法又有氧化法、還原法、中和法、硫化法、混凝沉淀、混凝氣浮等方法。例如含氰廢水的堿性氯化法，含鉻廢水的還原法、重金屬的氫氧化物混凝沉淀法、酸堿廢水的中和法等。該法是傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法，隨著ph、orp等自動(dòng)控制儀器的采用及投藥裝備自動(dòng)化，使化學(xué)法得到進(jìn)一步完善和提高，成為最常用的方法。2.離子交換法離子交換法是利用離子交換樹脂對(duì)廢水中的陰陽(yáng)離子的選擇性交換作用來處理廢水的方法。幾乎對(duì)所有有害的無機(jī)有害離子都可以用此方法處理。某些離子交換處理流程，能達(dá)到回收有用化學(xué)材料的目的，經(jīng)處理后的水能用作鍍液的補(bǔ)充液或用

7、作清洗水。當(dāng)不考慮再生洗脫液的處理時(shí)，用離子交換法可以實(shí)現(xiàn)無脫水排放的“零排放系統(tǒng)”。因此，離子交換法也是處理電鍍廢水的常用方法之一。隨著高長(zhǎng)壽的離子交換樹脂的研制，處理設(shè)備的小型化、自動(dòng)化，此方法仍在不斷發(fā)展之中。離子交換法也有不足之處：一次投資大，一般占地面積大，技術(shù)較難掌握，廢水中處理物濃度不宜太高，存在再生脫液的處理問題。目前，離子交換法多用于制取電鍍用的純水以及含溴、鉻、金等廢水的處理。離子交換法適用于電鍍生產(chǎn)量大、資金及技術(shù)力量雄厚的單位，而且適用于單一廢水的處理。3.電解法 電解法是利用通電時(shí)陰陽(yáng)極的電化學(xué)反應(yīng)而使廢水中的有毒物質(zhì)分解、氧化還原、沉淀的方法。 電解法在處理含氰、含

8、鉻、含銀、含銅等廢水中得到較多的應(yīng)用。利用電解法原理已制成各種定型設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，對(duì)一些小型電鍍廠比較適用，但電解法消耗電能和極板材料較多，還受到其他因素限制，目前使用越來越少。 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2.2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(píng)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）。 本設(shè)計(jì)

9、思路是在各構(gòu)筑物廢水停留時(shí)間上設(shè)計(jì)構(gòu)筑物的尺寸參數(shù)，并且采用連續(xù)式的方式處理廢水，所以本設(shè)計(jì)的資金投入量低和構(gòu)筑物尺寸小、占地面積小，以及減少?gòu)U水排放，操作方法簡(jiǎn)便，提高廢水處理效率的優(yōu)點(diǎn)。（一）工藝流程的優(yōu)點(diǎn)1 鐵粉內(nèi)電解法。其處理廢水后不但各種金屬離子濃度遠(yuǎn)低于允許排放濃度，并且還有一定的脫鹽和去除cod的能力；從經(jīng)濟(jì)上來說，除了電耗外，消耗的主要材料是鐵粉，其來源廣泛，價(jià)格低廉；此法所用的酸和堿可以采用電鍍車間產(chǎn)生的廢酸和廢堿，達(dá)到以廢治廢的效果。 鐵粉內(nèi)電解原理當(dāng)含cr6+廢水通過鐵粉時(shí)，在一定的ph條件下，鐵粉內(nèi)發(fā)生原電池反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)： fe 2e fe2+cr2o72- + 6 f

10、e2+ + 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 h22 二氧化氯協(xié)同氧化劑破氰法。與傳統(tǒng)的化學(xué)法相比，二氧化氯協(xié)同氧化劑破氰法具有節(jié)能、設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、體積少、效率高、操作方便、無需專人值守使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。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2.63倍。因此，能處理含氰、硫、金屬離子、產(chǎn)酸根、殘存有機(jī)物的工業(yè)用其破氰反應(yīng)如下。一級(jí)反應(yīng)：ph值8.511.5 clo2+

11、nacn+naoh+h2onacno+nacl+3oh clo2+zn(cn)2+naoh+h2ozn(cno)2+nacl+2oh clo2+cucn+naoh+2h2ocucno+nacl+3oh 二級(jí)反應(yīng)：ph值7.58.5 2nacno+2clo2+2h2on2+2co2+2nacl+4oh zn(cno)2+2clo2+2naoh+2h2on2+2co2+zn(oh)2+2nacl+4oh 2cucno+2clo2+2naoh+2h2on2+2co2+2cu(oh)2+2nacl+2oh 同時(shí)利用氧化還原的原理，還可以去除廢水中的部分陰離子，如s2-、so2-、no 和fe3+、 m

12、n2+、ni2+。 3. 混凝沉淀法。技術(shù)比較成熟，運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單。 用naoh調(diào)整ph值,再用fecl3做混凝劑，作絮凝劑表4 各種金屬離子去除的最佳ph值，列表如下：金屬離子ph范圍殘留濃度(mg/l)備 注cu2+7-141ni2+91sn2+5-81zn2+9-10.51ph10.5再溶解fe3+5-121ph12再溶解al3+5.5-83ph8再溶解（2） 流程 1.污水流程反 沖 洗 含鉻廢水處理系統(tǒng) _ 含鉻廢水調(diào)節(jié)池酸洗槽鐵粉處理器中和反應(yīng)池堅(jiān)流沉淀池 排水含氰廢水處理系統(tǒng)含氰廢水 一級(jí)反應(yīng)槽 二級(jí)反應(yīng)槽 堅(jiān)流沉淀池 排水 二氧化氯發(fā)生器含銅廢水處理系統(tǒng) 含銅廢水調(diào)節(jié)池p

13、h調(diào)整槽混凝槽絮凝槽斜板沉淀池排水2. 污泥流程 污泥 污泥濃縮機(jī) 污泥脫水機(jī) 污泥外運(yùn) （交給專業(yè)公司處理）工藝流程說明含鉻廢水處理系統(tǒng)1含鉻廢水進(jìn)調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量的均衡調(diào)節(jié)；2廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入酸洗槽加入酸廢水（設(shè)計(jì)中取用h2so4）進(jìn)行酸化，因反應(yīng)是在酸性條件下進(jìn)行，為后面反應(yīng)做準(zhǔn)備；3以酸化的廢水進(jìn)入鐵粉反應(yīng)器進(jìn)行內(nèi)電解反應(yīng)，使cr6+還原為cr3+；4反應(yīng)后的廢水進(jìn)入中和反應(yīng)池加入naoh進(jìn)行中和反應(yīng)，將cr3+、fe3+從廢水中去除，后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀；5沉淀后的污泥進(jìn)行處理與處置。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)； 2廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)池，在

14、一級(jí)反就池內(nèi)在不同時(shí)間段分別加三次藥。 首先加堿廢水（設(shè)計(jì)中取用naoh)調(diào)整ph值，再?gòu)亩趸葏f(xié)同氧化劑發(fā)生器加入以二氧化氯為主的氧化劑進(jìn)行一級(jí)破氰反應(yīng)，破氰反應(yīng)后為了后續(xù)處理要加入h2so4使其酸化； 3.廢水經(jīng)過一級(jí)破氰流入二級(jí)反應(yīng)槽，同樣地從二氧化氯協(xié)同氧化劑發(fā)生器加入以二氧化氯為主的氧化劑進(jìn)行二級(jí)破氰反應(yīng)，二級(jí)破氰完全反應(yīng)后加入naoh去除廢水中的zn2+和cu2+，后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀； 4.沉淀后的污泥進(jìn)行處理與處置。含銅廢水處理系統(tǒng) 1.含銅廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量的均衡調(diào)節(jié)以及曝氣。 2.廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入fph調(diào)整槽加入堿廢水（naoh)進(jìn)行堿化。 3.經(jīng)堿化的廢水進(jìn)入

15、混凝槽加入fecl3使廢水水的顆粒凝聚。 4.經(jīng)凝聚的廢水顆粒流入絮凝槽，加入pam使凝聚的顆粒進(jìn)一步混凝。 5.經(jīng)最后廢水經(jīng)沉淀池，使較大的顆粒沉淀，從而去除廢水中的cu離子。 6.沉淀后的污泥進(jìn)行處理與處置。污泥處理系統(tǒng)1. 將分流廢水系統(tǒng)的污泥經(jīng)管道全部集合一起處理2. 污泥流入濃縮機(jī)，減少自身的含水率3. 濕污泥進(jìn)入脫水機(jī)，進(jìn)一步脫水成干污泥。4. 處理好污泥外運(yùn)，交由專業(yè)公司回收或處理。由廢水處理工程經(jīng)驗(yàn)得知kz=1.3-1.7,本工程取kz=1.3;平均設(shè)計(jì)流量(工程規(guī)模)q = 1000 m3/d =1.3910-2 m3/s ;最大設(shè)計(jì)流量qmax =10001.3 = 130

16、0 m3/d = 1.8110-2 m3/s ;含鉻廢水處理系統(tǒng)流量平均設(shè)計(jì)流量q = 200 m3/d = 2.78 10-3 m3/s 最大設(shè)計(jì)流量qmax = 2001.3 = 260m3/d = 3.6210-3 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 = 2.7810-3 m3/s 最大設(shè)計(jì)流量qmax = 2001.3 = 260m3/d = 3.6210-3 m3/s ;含銅廢水處理系統(tǒng)流量平均設(shè)計(jì)流量q = 600 m3/d = 8.3410-3 m3/s 最大設(shè)計(jì)流量qmax = 6001.3 = 780m3/d = 1.0910-2 m3/s

17、計(jì)算書一 物料衡算（一）含鉻廢水處理系統(tǒng)由于具體電鍍廢酸液的性質(zhì)不知道，所以廢酸，廢堿計(jì)算時(shí)分別用98%的硫酸和naoh粉末代替，但日常通常是廢酸和電石渣，一般情況下廢酸呈液態(tài)，設(shè)計(jì)中設(shè)置了酸調(diào)節(jié)池，廢堿如電石渣之類的通常為固態(tài)，因此設(shè)置了加堿間進(jìn)行調(diào)節(jié)，特此說明。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57，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1.6， 根據(jù)有關(guān)資料查得，此反應(yīng)需要10分鐘 q=200m3/d=1.67m3/10min 進(jìn)水ph=7，即 h+=110-7mol/l 酸洗槽出水ph=1.

18、6，即h+=2.510-2mol/l即進(jìn)入酸洗槽的h+總量為n=cv=1670110-7=1.6710-4mol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1.14103 g/ l和1.84103 g/ l,即,分別為11.6 mol/l 和 18.78 mol/l 。進(jìn)水 ph=7 ，出水ph=1.6,即h+=2.510-2mol/l 設(shè)加入20%硫酸的量為v 1.6710-4+11.6v / 1670+v =0.025v=3.61 l 根據(jù)水的離解平衡 h+ + oh- h2o 此時(shí)，反應(yīng)掉的氫離子總量為1.6710-10mol,反應(yīng)量可忽略取2

19、0%的硫酸為 3.61 l/10min則98%的濃硫酸取用量計(jì)算得為2.23 l/10min則一天中加入98%硫酸的總量為 v=267.6 l每10分鐘槽內(nèi)總液體q=1670+3.61=1673.61（l）加入鐵粉量鐵粉加入要在鐵粉反應(yīng)池中進(jìn)行藥品：（多孔的還原性鐵粉）多數(shù)是粉末冶金所用的鐵粉陽(yáng)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 廢水中 cr6+5

20、5.6mg/l ，根據(jù)設(shè)計(jì)原則取 cr6+55.6mg/l ，即摩爾濃度為1.0710-3mol/l根據(jù)反應(yīng),1l廢水中cr6+含量為1.0810-3molcr2o72- + 6 fe2+ + 14h+ 2 cr3+ + 6 fe3+ + 7 h2o 2 6 2 61.0710-3 a b ca=3.2110-3mol/lb=1.0710-3 mol/lc= 3.2110-3mol/l根據(jù)環(huán)境工程師手冊(cè),實(shí)際加入的鐵粉量為理論的2.5 倍即實(shí)際加入的鐵粉量為 n=3.2110-32.5=8.02510-3mol廢水中除了cr6+要去除, cr3+也要去除反應(yīng)后1l 廢水中產(chǎn)生的cr3+的總量為

21、3.2110-3mol/l反應(yīng)后1l 廢水中產(chǎn)生的fe3+的總量為3.2110-3mol/l由反應(yīng)fe 2e fe2+1 23.2110-3 d d=6.4210-3mol/l則轉(zhuǎn)移電子的量為 n= 6.4210-3mol/l反應(yīng) 2 h+ + 2 e h2 2 6.4210-3 e= 6.4210-3mol/l即反應(yīng)中每l水中用掉的h+的量是6.4210-3mol根據(jù)原廢水中h+=2.510-2mol/l則1l 廢水中剩下的h+ =2.510-2 - 6.4210-3=1.85810-2 mol/l,此時(shí)廢水的ph=1.73根據(jù)資料,該反應(yīng)需要 10 分鐘進(jìn)水q=200m3/d=1670 l

22、/10min10min 加入的鐵粉量為 n=8.02510-31670=13.4(mol),鐵粉加入量為 1.34 mol/min10min 產(chǎn)生的cr3+為3.2110-31670=5.36(mol) 10min 產(chǎn)生的fe3+為3.2110-31670=5.36(mol)加入的naoh量該反應(yīng)在中和反應(yīng)池中進(jìn)行藥品: 濃度為96%naoh 粉末調(diào)節(jié)為20%的naoh溶液發(fā)生的兩個(gè)中和反應(yīng)是cr3+3oh- cr(oh)3 fe3+ + 3oh- fe(oh)3 a b c m n d由上得出, a =3.2110-3 mol m =3.2110-3mol根據(jù)摩爾比1:3 得出, b =9.

23、6310-3 mol c =3.2110-3 mol n =9.6310-3mol d =3.2110-3 mol即1l水中用掉的oh- 量為 n =9.6310-3 + 9.6310-3 =1.92610-2 mol反應(yīng)生成的 cr(oh)3量為n1 =3.2110-3 mol , fe(oh)3的n2 =3.2110-3mol根據(jù)有關(guān)資料得,生成 cr(oh)3的最佳ph=8,出水ph=69即將ph=1.73的溶液調(diào)節(jié)至ph=8,需反應(yīng)掉的酸量為1.8610-2 mol則1l水中oh-用量為1.92610-2 mol+1.8610-2 mol=3.78610-2 mol根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn),該中和

24、反應(yīng)用五分鐘, 廢水流量為200m3/d=0.84103l/5min1l廢水中加入的naoh量=3.78610-2 mol 即加入的naoh質(zhì)量=1.5144g一天中加入的naoh粉末的質(zhì)量=20010001.5144=302.88污泥量的計(jì)算由上述反應(yīng)cr3+3oh- cr(oh)3 fe3+3oh fe(oh)3 污泥質(zhì)量計(jì)算:1 l 廢水產(chǎn)生cr(oh)3 n1=3.2110-3 mol1 l 廢水產(chǎn)生fe(oh)3 n2=3.2110-3 mol 污泥質(zhì)量, m1=20010003.2110-3103=66.126() m2=20010003.2110-3107=68.694()污泥總

25、質(zhì)量 m總= m1 + m2=66.126+68.694=134.82 （二）含氰廢水處理系統(tǒng)平均設(shè)計(jì)流量q = 200 m3/d = 2.7810-3 m3/s 最大設(shè)計(jì)流量qmax = 2001.3 = 260m3/d = 3.6210-3 m3/s 含氰廢水處理系統(tǒng)流量投加量和反應(yīng)時(shí)間當(dāng)含氰濃度為100mg/dm3時(shí)，二氧化氯投加量為100g/m3,反應(yīng)24h,用clo2協(xié)同氧化劑處理含氰廢水，試劑投加量是堿性氯化法處理廢水時(shí)試劑投加量的1/5，同等處理量時(shí)設(shè)備的一次性投資比次氯酸鈉發(fā)生器少20%30%。調(diào)節(jié)ph值為2.5到8，每天需要濃度20苛性鈉溶液為v50（10-2.5-10-8）

26、40/（201219）0.026 m3一級(jí)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=1.67m3/10min該加藥及堿化反應(yīng)在一級(jí)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57，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8.511.5，現(xiàn)設(shè)為將ph值調(diào)節(jié)為 ph=10 。 進(jìn)水ph=5，即 h+=110-5mol/l 一級(jí)反應(yīng)池ph調(diào)整值ph=10，即h+=110-10mol/l即調(diào)節(jié)ph值為5到10，需要濃度20% naoh溶液為v1.67（10-510-10）40 /（201219）

27、2.75 l即一級(jí)反應(yīng)池每天需要20% naoh溶液為 v 329 l 槽內(nèi)總液體q=1670+2.75=1672.75（l） 2. 加入二氧化氯，進(jìn)行一級(jí)破氰 根據(jù)相關(guān)資料一級(jí)破氰反應(yīng)時(shí)間為10分鐘 q=200m3/d=1.67m3/10min1.67103 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(jí)反應(yīng)池的藥品：（以clo2為主并兼有h2o2 、 o3 、cl2 在一級(jí)反應(yīng)池的一級(jí)破氰的主要化學(xué)式 clo2+nacn+naoh+h2onacno+nacl+3oh clo2+zn(cn)2+naoh+h2ozn(cno)2+nacl+2oh clo2+cucn+naoh

28、+2h2ocucno+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3.8510-3mol/l1.67103 l/10min廢水中cn含量為6.43 mol根據(jù)一級(jí)破氰反應(yīng)化學(xué)式可知每一種氰化物一級(jí)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(jí)反應(yīng)池的一級(jí)破氰消耗clo2的量為 n=6.43 mol 和 一級(jí)破氰生成的氰酸鹽 n=6.43 mol由于電解法發(fā)生器產(chǎn)生clo2的純度在90%以上。所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)際加入clo2的量為1：1.2 ，則應(yīng)通入n=6.431.2=7.716 mol已知

29、clo2的純度在90%的濃度為40 mol/l一級(jí)反應(yīng)池內(nèi)總液體q總=1670+2.75+40 / 7.716 = 1679（l）酸化根據(jù)有關(guān)資料查得，此反應(yīng)需要10分鐘，用20%的硫酸回調(diào)。 q=200m3/d=1.67m3/10min 一級(jí)破氰后反應(yīng)池總液體q總=1679 l/10min1. 回調(diào)ph值。 該加藥及酸化反應(yīng)都在一級(jí)反應(yīng)池中進(jìn)行藥品：98%的濃硫酸計(jì)算：用硫酸進(jìn)行酸化已知：一級(jí)破氰后ph值為10，要進(jìn)行后續(xù)的二級(jí)破氰反應(yīng)需將ph調(diào)節(jié)到8， 一級(jí)破氰廢水水ph=10，即 h+=110-10mol/l 二級(jí)反應(yīng)池回調(diào)ph=8，即h+=110-8mol/l即要酸化的h+總量為n=c

30、v=1679110-10=1.67910-7mol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1.14103 g/ l和1.84103 g/ l,即,分別為11.6 mol/l 和 18.78 mol/l 。進(jìn)水 ph=10 ，調(diào)節(jié)ph=8,即h+=110-8mol/l 設(shè)加入20%硫酸的量為v 1.67910-7+11.6v / 1679+v =1108 v=1.43310-6 l取20%的硫酸為 1.433106 l/10min=1.433107l/min，則98%的濃硫酸取用量計(jì)算得為8.86107 l/10min則一天中加入硫酸的總量為 v=

31、1.07104 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(shí)不計(jì)算二級(jí)反應(yīng)池的ph 回調(diào)。二級(jí)破氰加入二氧化氯，進(jìn)行二級(jí)破氰 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(jí)反應(yīng)池的 藥品：以clo2為主并兼有h2o2 、 o3 、cl2 計(jì)算：以clo2為主進(jìn)行二級(jí)破氰 已知二級(jí)反應(yīng)ph值7.58.5，根據(jù)相關(guān)資料二級(jí)破氰反應(yīng)時(shí)間為20分鐘 q=200m3/d=1.67m3/10min1.67103 l/10min q總=1670+2.75+40 / 7.716 = 1679（l） nacno+2clo2+2h2on2+2co2+2nacl+4oh zn(cno)2

32、+2clo2+2naoh+2h2on2+2co2+zn(oh)2+2nacl+4oh 2cucno+2clo2+2naoh+2h2on2+2co2+2cu(oh)2+2nacl+2oh 從一級(jí)破氰得知1.67103 l/10min廢水中cno含量為6.43 mol，則二級(jí)反應(yīng)池時(shí)20min廢水量 3.34103 l廢水中cno含量為12.86 mol根據(jù)二級(jí)破氰反應(yīng)化學(xué)式可知摩爾濃度為3.8510-3mol/l每一種氰酸鹽二級(jí)破氰反應(yīng)的消耗比例cno ：clo2 1 ：1 和重金屬離子生成沉淀物的比例也是1：1 ，則二級(jí)反應(yīng)池的二級(jí)破氰消耗clo2的量為 n=12.86 mol 由于電解法發(fā)生

33、器產(chǎn)生clo2的純度在90%以上。所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)際加入clo2的量為1：1.2 ，則應(yīng)通入n=12.861.2=15.43 mol已知clo2的純度在90%的濃度為40 mol/l一級(jí)反應(yīng)池內(nèi)總液體q總=1670+2.75+40 / 7.716+40 /15.43 = 1681.6（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。一般情況下，分粗細(xì)兩道格柵。數(shù)量：三臺(tái)人工式細(xì)格柵設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條寬度s10.0mm 柵條間隙寬度e=25.0mm 柵前水深h0.5m過柵

34、流速u=0.8m/s 柵前渠道流速ub=0.55m/s =60(1)柵條間隙數(shù)(2)柵槽寬度設(shè)柵條寬度柵槽寬度b注：經(jīng)格柵的初步計(jì)算確定，本工程的廢水處理量太和大顆物較少。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(huì)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。通過格柵的水頭損失(h2)：格柵條斷面為矩形斷面, 故k=3, 則：柵后槽總高度(h總)：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m柵槽總長(zhǎng)度(l):每日柵渣量w：設(shè)每日柵渣量為0.07m3/1000m3，取kz1.34（二）調(diào)節(jié)池 設(shè)備類型： 對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池 配備： 含氰廢水系統(tǒng)、含鉻廢水

35、系統(tǒng)設(shè)備說明：工業(yè)廢水其水質(zhì)水量隨時(shí)變化，波動(dòng)較大，廢水水質(zhì)水量的變化對(duì)排水及廢水處理設(shè)備，特別是對(duì)凈化設(shè)備正常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至有可能損壞設(shè)備，為解決這一矛盾，廢水處理前一般要設(shè)調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)： 出水槽沿對(duì)角線方向設(shè)置，同一時(shí)間流入池內(nèi)的廢水，由池的左、右兩側(cè)經(jīng)過不同時(shí)間流到出水槽，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。數(shù)量：二座池子構(gòu)筑材料：鋼筋混凝土參數(shù)計(jì)算：廢水在池內(nèi)一般停留34小時(shí) 1池子的實(shí)際容積設(shè)廢水在池內(nèi)停留時(shí)間為 t=4小時(shí)根據(jù)流量 q =200m3/d t=4小時(shí)則池內(nèi)廢水量 q1=q/20t=200/204=40 （m3）得出池的實(shí)際容積為 40m3設(shè)計(jì)用調(diào)節(jié)池的

36、實(shí)際容積為v=1.3v有效=1.340=52 m3 取 v有效=52 m32取池子的有效水深為h1=1.8m縱向隔板間距 1m則調(diào)節(jié)池的平面面積是s= = = 29（m2）取寬為 b=5（m），則長(zhǎng)l=5.8（m）縱向隔板間距為 1 m，所以隔板數(shù)為 4取調(diào)節(jié)池超高為h=0.3（m）為適應(yīng)水質(zhì)的變化，設(shè)置沉渣斗，由于電鍍廢水的懸浮物較少，所以按長(zhǎng)度方向設(shè)置沉渣斗一個(gè)，共兩個(gè)沉渣斗，沉渣斗傾角為45。 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(zhǎng)池寬 隔板間距沉砂斗高上口徑 下口徑沉砂斗角度 1.8 0.3 5.8 5 1 1 0.4 0.2 60。設(shè)備類型： 對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池

37、配備： 含銅廢水系統(tǒng)數(shù)量：二座池子構(gòu)筑材料：鋼筋混凝土參數(shù)計(jì)算：廢水在池內(nèi)一般停留34小時(shí) 1池子的實(shí)際容積設(shè)廢水在池內(nèi)停留時(shí)間為 t=4小時(shí)根據(jù)流量 q =300m3/d t=4小時(shí)則池內(nèi)廢水量 q1=q/20t=300/204=60 （m3）得出池的實(shí)際容積為 60m3設(shè)計(jì)用調(diào)節(jié)池的實(shí)際容積為v=1.3v有效=1.360=78 m3 取 v有效=78 m32取池子的有效水深為h1=1.8m縱向隔板間距 1 m則調(diào)節(jié)池的平面面積是s= = = 44（m2）取寬為 b=5（m），則長(zhǎng)l=8.8（m）縱向隔板間距為 1 m，所以隔板數(shù)為 4取調(diào)節(jié)池超高為h=0.3（m）設(shè)置沉渣斗，按長(zhǎng)度方向設(shè)置

38、沉渣斗一個(gè)，共兩個(gè)沉渣斗，沉渣斗傾角為45。 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(zhǎng)池寬 隔板間距沉砂斗高上口徑 下口徑沉砂斗角度 1.8 0.3 8.8 5 1 1 0.4 0.2 60。 （三）酸洗槽 配備：含鉻廢水處理系統(tǒng)設(shè)備說明：工業(yè)廢水要在酸性條件下處理時(shí)，廢水要先進(jìn)行酸化，進(jìn)行ph調(diào)節(jié)， 當(dāng) 進(jìn)水ph較高時(shí)，需加酸進(jìn)行調(diào)節(jié)，該反應(yīng)要在酸洗槽中進(jìn)行。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(cè)，進(jìn)水ph=7時(shí)，調(diào)節(jié)至ph=1.6,需要10 分鐘由物料衡算得，每10分鐘槽內(nèi)總液體q=1670+3.61=1673.61（l）則酸洗槽實(shí)際流

39、量為1.3q2176 l3取槽的實(shí)際容積為 v=3.5 m3，有效高度為1，取槽的超高為0.3 m 其面積為a= 3.5（m2） 取槽的寬為2 m，則長(zhǎng)為l=a/b=3.5/2=1.75 (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(zhǎng)3.510.323.5（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。池子選用材料：鋼筋混凝土池子座數(shù)：一座設(shè)備參數(shù)計(jì)算：經(jīng)酸化的廢水進(jìn)入鐵粉反應(yīng)器

40、，在鐵粉反應(yīng)器中發(fā)生原電池反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)： fe 2e fe2+cr2o72- + 6 fe2+ + 14h+ 2 cr3+ + 6 fe 3+ + 7 h2ocro4 2- + 3 fe2+ 8 h + c r3+ +3 fe 3+ + 4 h2o陰極反應(yīng) 2 h+ + 2 e h2 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)，該反應(yīng)需要10 min。1反映池尺寸計(jì)算： 反映池容積計(jì)算：設(shè)計(jì)流量q=13 m3/h 反應(yīng)時(shí)間取 t=10 min 反應(yīng)池中廢水量為 q=13/10=4.2 ( 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(gè)攪拌器（漿葉攪拌器） 該反應(yīng)池的有效尺寸為 寬 b=2.4(m)，長(zhǎng) l=2.

41、4(m) ，高 h=1.5(m) v=blh=2.42.41.5=8.7( m3) 反應(yīng)池超高為 h=0.3(m) 池子總高度h總=1.5+0.3=1.8(m2攪拌設(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0.2m 葉輪直徑 d=2.420.2=2(m) 旋轉(zhuǎn)軸上安裝 8塊 漿板， 漿板長(zhǎng)度取l=0.5(m) 寬度 b=0.1(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=0.48+=0.765(m)攪拌機(jī)漿板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線速度 v=0.5m/s則攪拌機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為 n=6.24( rad/min).漿板功率計(jì)算： 外側(cè)漿板線速度： v1=0.69(m/s) 內(nèi)側(cè)漿板線

42、速度： v2=0.39(m/s)攪拌機(jī)上漿板總面積為： a=8bl=80.10.5=0.4 ( m2) 漿板總面積與反應(yīng)池過水截面積之比為 =22.2% (小于25%)，符合要求 求漿板寬徑比系數(shù)值 外側(cè)漿板： =0.1 查得k1 =3.45 內(nèi)側(cè)漿板： =0.17 查得k2 =2.9攪拌機(jī)功率 p=58a(k1v13+ k2v23)=580.4(3.450.693+2.90.393)=30.3(w)配用電動(dòng)機(jī)功率： 電動(dòng)機(jī)總機(jī)械效率為 0.75 ,傳動(dòng)效率為0.7 配用電動(dòng)機(jī)功率為 n=58(w)表8 鐵粉反應(yīng)池參數(shù)表池實(shí)際容積（m3）池寬(m)池長(zhǎng)(m) 超高(m)葉輪上漿板數(shù)葉輪直徑(m

43、)漿板長(zhǎng)度(m)漿板寬度(m)8.72.41.50.382.20.50.1鐵粉反應(yīng)池示意圖 單位：mm（五）中和反應(yīng)池 配備：含鉻廢水系統(tǒng) 設(shè)備說明: 對(duì)于金屬陽(yáng)離子 ,如cr3+ 和fe 3+與oh-反應(yīng)生成沉淀,能夠清除廢水中的cr3+ 和fe 3+,加之反應(yīng)池中有攪拌設(shè)備,使cr3+ 和fe 3+與oh-充分反應(yīng),并且還能夠去除其他能與oh-發(fā)生反應(yīng)的金屬陽(yáng)離子。 設(shè)備名稱： 機(jī)械攪拌反應(yīng)池 攪拌機(jī)類型： hl04型潛水?dāng)嚢铏C(jī)（耐堿） 特點(diǎn)：特別適合電鍍，冶金工業(yè)中的酸，堿中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)的徹底進(jìn)行。 池?cái)?shù)：一座 1反應(yīng)池尺寸計(jì)算： 在反應(yīng)池中的中和反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，取t = 5 m

44、in即廢水量為 q1=q/20 1/12=1.04（m3）取反應(yīng)池長(zhǎng)l=1(m) ，寬b=1(m) ，有效水深 h=1.2(m) ，超高 h3=0.3(m)即反應(yīng)池體積為 v=lb h =111.5 =1.5（m3）實(shí)際高度 h實(shí)=1.2+0.3=1.5(m) 表9 中和反應(yīng)池參數(shù)表 池長(zhǎng) (m) 池寬(m)有效高度(m)超高(m)體積（m3） 面積(m2) 111.50.51.5 12 hl04型 潛水?dāng)嚢杵?設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)環(huán)保技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，功率為0.4kw（六）反應(yīng)池（一級(jí)破氰反應(yīng)池、二級(jí)破氰反應(yīng)池）配備：含氰廢水系統(tǒng)設(shè)備說明：一級(jí)破氰反應(yīng)池反應(yīng)池內(nèi)先進(jìn)行堿化、絮凝反應(yīng)和酸化；二級(jí)破氰反應(yīng)

45、池則進(jìn)行廢水的絮凝和中和反就，反應(yīng)過程進(jìn)行機(jī)械攪拌，由于一級(jí)和二級(jí)破氰所需反應(yīng)時(shí)間都為30分鐘，所以設(shè)計(jì)一個(gè)反應(yīng)池的構(gòu)造。數(shù)量：2座 主要設(shè)計(jì)參數(shù)一級(jí)破氰反應(yīng)池 停留時(shí)間 hrt30 min二級(jí)破氰反應(yīng)池 停留時(shí)間 hrt30 min 工藝尺寸 反應(yīng)池的有效容積 v=qt=522/30=3.2 m3 式中 q設(shè)計(jì)流量，m3/h； t 反應(yīng)時(shí)間，m。 根據(jù)有效容積設(shè)計(jì)4.5m3 水深 h1.5 m 超高 0.5 m 長(zhǎng) l3.0 m 寬 b1.0 m 凈尺寸 lbh3000 mm1000 mm2000 mm （1）攪拌裝置 按每m3池容輸入功率20w計(jì)算，需要輸入的功率n為 n=20v/2=201.39/2=14 w=0.014 kw攪拌機(jī)機(jī)械總效率1采用0.75，攪拌機(jī)傳動(dòng)效率2為0.8，則攪拌機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率