资源预览内容
第1页 / 共14页
第2页 / 共14页
第3页 / 共14页
第4页 / 共14页
第5页 / 共14页
第6页 / 共14页
第7页 / 共14页
第8页 / 共14页
第9页 / 共14页
第10页 / 共14页
亲,该文档总共14页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
水污染控制工程课程设计任务书化学与环境工程 学院 环境工程 系 2011级 环 境 工 程 专业题目 工业废水气浮处理工艺设计 起止日期:2014年6月28日 至2014 年7月5日学生姓名: 学号: 指导教师: 目录前言11、任务书1 1.1、任务背景1 1.2、设计任务11.2.1 溶气罐的设计1 1.2.2 空压机的选型21.2.3释放器的设计21.2.4气浮池的工艺设计计算2 1.3设计参数2 1.4设计计算要求32.溶气罐的设计32.1 气浮池所需空气量:32.2气固比计算42.3 回流溶气水量4 2.4 溶气罐容积及其工艺尺寸的计算53.空压机与加压水泵的选型63.1 加压水泵选型63.2空压机的选型74. 气浮池工艺设计计算75.气浮池集水管、出水设施计算96.气浮池排渣设施107.溶气释放器108. 课程设计体会119.参考文献12 前言 工业废水包括生产废水和生产污水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。而水是人类生存、社会发展不可缺少的重要资源,水资源缺乏是当前急需解决的问题,严重制约着经济社会的可持续发展,由此引起的生态环境退化、人居环境恶化等社会和环境问题将日益严重。因此在这里研究工业废水气浮处理工艺设计是极其有必要的,对于我们环境工程专业同学而言,此次课程设计对于我们关于工厂水处理的认识具有极其重要的帮助。 1、任务书1.1、任务背景某造纸厂日排放纸机白水量为4500m3/d,拟采用部分出水回流加压溶气气浮工艺进行处理。该废水中所含的悬浮固体SS浓度为C01200mg/L,要求经处理后出水中的悬浮固体SS浓度Ce30mg/L。经实验室试验表明,当向每kgSS提供25L的空气量时,可达到上述处理出水水质指标(气浮池的运转温度为20)。试进行该气浮处理工艺系统的设计。1.2、设计任务 1.2.1 溶气罐的设计(1)气固比的计算;(2)所需回流溶气水量的计算;(3)溶气罐容积的计算及其工艺尺寸的确定;(4)溶气罐的选型;(5)溶气罐实际停留时间的校核;(6)溶气罐进、出水管的设计及其布置。 1.2.2 空压机的选型 (1)单位时间所需供气量的计算; (2)空压机所需供气压力的确定; (3)空压机的选型。 1.2.3释放器的设计 (1)根据所需溶气水量进行释放器的选型; (2)确定所需释放器的个数; (3)确定释放器的工艺布置。 1.2.4气浮池的工艺设计计算 (1)分离室的工艺设计计算 1、根据表面负荷率计算所需分离室的表面积; 2、根据表面负荷率计算所需分离室的有效水深; 3、根据长宽比及宽深比确定分离室的平面布置; (2)接触室的工艺设计计算 1、根据上升流速计算所需接触室的面积; 2、根据分离室的宽度确定接触室所需的长度(需同时根据接触室长度不小于0.6m的施工要求确定接触室的长度)。 (3)气浮池总体工艺尺寸的确定 考虑超高0.30.5m,池底集水区高度0.2m。出水区长度设0.5m。 (4)气浮池集水管的设计及其布置 1.3设计参数表一: 项目符号与数值计量单位溶气罐的工作压力P取3.54.0atm; 溶气罐的水力停留时间tt1取2.53.0min溶气罐的溶气效率取6070;气浮池接触室的上升流速v1取20mm/s气浮池的表面负荷率q取5.07.0m3/m2.h气浮分离池的水力停留时间t2取2530min 集水管孔眼水头损失hh取0.3m孔眼流量系数取0.94集水管最大流速v取0.50.6m/s浮渣含水率p取9095%浮渣池停留时间取5h1.4设计计算要求 1. 通过资料查阅、讨论及答疑,在两周时间内按时独立完成; 2. 设计计算说明书书写整洁、工整有条理,计算正确无误,必要之处应加以说明;3. 通过设计计算画出溶气罐、气浮池的工艺构造及有关布置图并标注有关工艺尺寸;4画出工艺流程图。2.溶气罐的设计2.1 气浮池所需空气量:当无试验资料时,可按下式计算Qg=Cs(fp-1)RQ/1000 (2-1)式中:Qg气浮池所需空气量,kg/h;空气容重,g/L,见表1;Cs在一定温度下,个大气压时的空气溶解度,mL/Latm,见表1;f 加压溶气系统的溶气效率,f =0.60.7;P 溶气压力,绝对压力,atm;R 试验条件下回流比或溶气水回流比,%;Q 气浮池处理水量,m3/h。表二、空气在水中的溶解度温度()空气容重(g/L)空气溶解度Cs(mL/Latm)01.25229.2101.20622.8201.16418.7温度取20,则=1.164 g/L,Cs=18.7 mL/Latm,回流比R取20%,所以:Qg=1.16418.7(0.6541)0.2187.51000=1.306 kg/h2.2气固比计算气固比与悬浮颗粒的疏水性有关,约为0.0050.006,通常由试验确定。当无资料时,由下式计算= Qg/(QSa) (2-2)式中:气固比;Sa污水中悬浮物浓度,kg/m3。所以,气固比为:=1.306187.51.2=0.0062.3 回流溶气水量 (2-3)式中:气固比;Q处理水流量,m3/h;S1、S2分别为原水和出水SS浓度,S1=1200mg/L,S2=30mg/L;P溶气压力;f溶气效率,取0.65;Cs空气在水中饱和溶解度,20所以2.4 溶气罐容积及其工艺尺寸的计算溶气罐应设安全阀,顶部最高点应装排气阀。溶气水泵进入溶气罐的入口管道应设除污过滤器。溶气罐底部应装快速排污阀。溶气罐应设水位压力自控装置及仪表。1) 压力溶气罐直径 Dd=(4QRI) (2-4)式中Dd压力溶气罐直径,m;QR溶气水量,m3/h;I 单位罐截面积的水力负荷,对填料罐一般选用100200 m3/(m2h)。因此,溶气罐直径为:Dd=(443.99120)=0.68m ,取0.65m2)溶气罐高度H=2h1+h2+h3+h4 (2-5)式中:H溶气罐高度,m;h1罐顶、底封头高度,m(根据罐直径而定);h2布水区高度,一般取0.20.3m;h3贮水区高度,一般取1.0m;h4填料层高度,当采用阶梯环时,可取1.01.3m表三、根据JB1154-73规定,当直径为650mm时,曲面高度、直边高度分别为:162mm、40mm,其壁厚还应考虑压力大小,选取12mm,因此:h1=162+40+12=212mm所以:灌高为:H=2h1+h2+h3+h4=20.2120.311.2=2.924mH/D=4.54,符合高径比要求选用RG400型溶气罐,压力罐内置填料,其填料用聚丙烯阶梯环。3)溶气罐停留时间校核Vd=Dd2H4=0.97m3 Vd= QRtd 所以,td=0.9743.99=1.4min,满足溶气罐水力停留时间的一般要求3.空压机与加压水泵的选型3.1 加压水泵选型溶气罐压力为4atm,溶气水流量为:QP= Qg/(736fpKT)1000 (3-1)式中:QP溶气水量,m3/h;Qg气浮池所需空气量,kg/h;f 溶气效率,对装阶梯环填料的溶气罐可取0.9;P 选定的溶气压力,atm;KT溶解度系数,QP= 1.306(7360.6540.024)1000=28.24 m3/h根据结果及压力的范围选择4BA7型加压水泵,选用一用一备。3.2空压机的选型溶气水需用量为:QR=43.99m3/h实际供气量为:Qa= QRKtP (3-2) =43.9917.6640.65=4780.7L空气/h空压机选型:Qa,=1.25Qa100060 (3-3)其中为空压机安全系数,取1.25 Qa,=1.251.254870.7100060=0.1522m3/min根据其额定供气量Qa,=0.1522m3/min和操作压力4atm,选择电动标准型V-0.17/84. 气浮池工艺设计计算4.1气浮池接触室:1) 接触室表面积: Ac=(Q+ QR)/(3.6C) (4-1)式中:Ac接触室表面积,m2;Q 气浮池处理水量,m3/h;QR溶气水量,m3/h;C接触池上升速度,通常取20mm/s。所以:Ac=(187.5+43.99)3.620=3.22m22)接触室长度 L= Ac/Bc (4-2)式中:L 接触室长度,m;Ac接触室表面积,m2;故接触室宽度和分离室宽度相同。4.2气浮分离池1) 分离室表面积 As=(Q+ QR)(3.6vs) (4-3)式中:As分离室表面积,m2;Q 气浮池处理水量,m3/h;QR溶气水量,m3/h;vs分离室水流向下平均速度,通常为11.5mm/s。vs是气浮池设计的重要参数,亦即表面负荷率q ,q 取6.0m3/hm2。因此,As=(187.5+43.99)3.61.67=38.5
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号