蓄电厂含铅废水毕业设计.docx

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1、蓄电池厂水污染治理工程设计目 录引 言1第一章 概述21.1蓄电池厂概况21.2含铅废水来源21.3废水性质及处理要求31.4处理工艺设计3第二章 工艺比选52.1二级处理工艺方案比选52.1.1 全部工艺对比52.1.2 膨润土法和化学沉淀法比选62.1.3 沉淀剂选择62.2三级处理工艺比选72.3具体处理流程设计8第三章 构筑物设计及计算93.1设计原则93.1.1 设计依据93.1.2 设计原则93.2均化池93.2.1 一般说明93.2.2 主要设计参数93.2.3 工艺尺寸93.2.4 工艺设备103.3反应池103.3.1 一般说明103.3.2 主要设计参数103.3.3 工艺

2、尺寸113.3.4 工艺设备113.4沉淀池123.4.1 一般说明123.4.2 一般说明123.4.3 工艺尺寸123.5微絮凝池133.5.1 一般说明133.5.2 主要设计参数133.5.3 工艺尺寸133.6直接过滤池143.6.1 一般说明143.6.2 主要设计参数143.6.3 工艺尺寸143.6.4 工艺设备153.7清水池153.7.1 一般说明153.7.2 主要设计参数153.7.3 工艺尺寸163.7.4 工艺设备163.8纯水池163.8.1 一般说明163.8.2 主要设计参数163.8.3 工艺尺寸163.9反渗透仪163.9.1 一般说明163.9.2 主要

3、设计参数173.9.3 工艺设备173.10加药设备173.10.1 石灰中和反应173.10.2 Na2S沉淀反应173.10.3 絮凝反应183.10.4 溶药罐183.11浓缩池183.11.1 一般说明183.11.2 主要设计参数183.11.3 工艺设备193.12污泥脱水设备193.12.1 一般说明193.12.2 工艺设备193.13 高程计算193.13.1 一般说明193.13.2 计算过程20第四章 机械设备表21第五章 土建、电气及自控设计225.1 土建设计225.1.1 工程地质225.1.2 建筑设计225.1.3 结构设计225.2 电气设计225.2.1 设

4、计范围225.2.2 供电系统225.2.3 设备选型225.2.4 控制方式225.2.5 启动方式225.2.6 接地保护235.2.7 照明设计235.3 自控设计235.3.1 自控系统设计235.3.2 上位机的主要功能235.3.3 PLC控制的主要功能23第六章 结论与建议246.1结论246.2建议24致 谢25参考文献26附 录27引 言众所周知，铅是有害于人体各个系统和器官的毒物，尤其对神经系统、造血系统、消化系统和肝，肾等器官危害较大，铅中毒会出现高度神经机能障碍，严重时血管壁抗力降低，出现血管痉挛等症。我国职业性接触毒物危害程度分级（5GB5044-85）将蓄电池制造产

5、生的铅及其化合物定为11级，由此可见铅对人体及环境危害。所以蓄电池厂废水处理和回收不仅降低了生产成本，开辟了第二水源，更重要的是减少了蓄电池废水对环境的污染。本课题的含铅废水来自于某大型蓄电池生产厂。近年来，*县蓄电池产业发展迅猛，已成为国内重要的蓄电池生产基地之一。调查显示，目前全县蓄电池及相关企业已达158家，涉及蓄电池组装、极板、金属铅及相关配套材料生产各环节，初步形成较完备的产业链；2003年，预计全县蓄电池行业产值超过8亿元，利税近2亿元。根据预测，到2007年全县全行业销售收入将到达20亿元，年均递增75%，出口额超2000万美圆。然而这些企业也存在许多问题主要是:环保设施配套不理

6、想，生产装备及工艺落后，企业选址不合理，一批家庭作坊式的小企业根本末办理环保等手续，存在不同程度的环境污染；职业病防治不够重视，职业防护设备配套严重不足，劳动者职业健康检查不到位，一些企业劳动卫生知识培训工作未有效开展。所以由于行业发展不规范，蓄电池企业存在的严重污染以及分布9个乡镇的低、小、散问题，己经严重危及全县经济社会的可持续发展和*的对外形象。对蓄电池企业进行全面综合整治势在必行。本次设计针对该蓄电池厂废水的具体情况，进行处理系统设计，提出适合的蓄电池废水处理及纯净化回用系统，设计计算出具体的参数、绘制主要设备或提出选型依据，并对系统的总体布局进行安排，处理后的废水不仅要达到国家排放标

7、准，而且要回用于生产。第一章 概述1.1蓄电池厂概况本课题的含铅废水来自于某大型蓄电池生产厂。该厂从1991年开始从事蓄电池生产，2003年为扩大再生产需要，再老厂区紧邻东北面征用土地60亩，建设4条电力助动车蓄电池生产线，建成后年生产力60万套，计蓄电池180万只的生产规模。新厂区生产装置于2003年基本建成投入运行，由于采用传统工艺生产铅酸蓄电池，企业对周围环境造成了污染影响，2004年5月全部停止生产。老厂基本为原始的手工作坊操作，扩建新厂区车间引进部分机械化设备，但生产产品不变，生产工艺流程基本相似，不同之处在于改扩建项目铸板采用机械式，新引进的球磨设备替代了熔铅工段，另外极板化成过干

8、燥分片完成后直接入库，取消蓄电池装配生产线。1.2含铅废水来源 熔铅熔铅铅合金 纯铅锭球磨铸板栅合膏浓硫酸、辅料、纯水 涂板蒸汽固化干燥极板化成 硫酸、硼酸 废水水汽干燥蒸汽、水 废水分片刷耳包装蓄电池 图1-1 原厂生产工艺流程以及废水产生环节根据以上铅酸蓄电池的生产步骤研究，我们可知铅酸蓄电池以金属铅为原料，加工为电极，即阳极为二氧化铅，阴极为铅粉制成。铅酸蓄电池生产工艺中排出的含铅废水有铸板冷却冲洗水，涂板、极板化成后清洗水，车间地面冲洗水以及生产过程中的溢漏水。废水中主要含有铅、酸等无机污染物，其中铅污染物一般以硫酸铅（PbSO4）、二氧化铅（PbO2）的存在。如果该废水外排，既浪费原

9、料，又污染环境。1.3废水性质及处理要求蓄电池厂废水指标：废水排放量162t/d，混合废水的铅浓度约为15.4mg/L，pH为23左右，处理50深度净化回用，其余洗涤冷却用。处理总体要求：完成蓄电池厂废水处理系统设计，提出适合某企业实情得蓄电池废水处理及纯净化回用系统，设计计算出具体的参数、绘制主要设备或提出选型依据，并对系统的总体布局进行安排。达到的技术要求：达到“零排放”要求，不仅要达到国家排放标准，而且要将处理后的废水回用于生产，其中1/2用于冷却，清洗，1/2通过进一步净化处理，使之成为满足蓄电池配酸标准的纯水。工艺流程合理、工艺设计计算准确，设备选型符合实际加工图纸标准、规范、齐全、

10、考虑问题周全，电气控制系统科学合理。 1.4处理工艺设计含铅废水处理可分为化学法、物理化学吸附法、生物吸附法等。化学法是以化学沉淀法为基础，以不同的沉淀剂改变废水中铅的存在形态，使之生成溶解度更小的物质离析出来并沉淀回收，降低废水含铅量。化学沉淀法3包括氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、磷酸盐沉淀法，凝聚沉淀法等。物理化学吸附法是利用物质具有大的表面积，通过其和铅离子之间的物理化学作用，把铅离子富集在其表面，而除去铅的方法。物理化学吸附法包括：KDF55过滤法、活性炭吸附法、微孔过滤法、改性膨润土法、改性磷灰石处理法、介孔钛硅分子筛法、壳聚糖法、聚苯乙烯基离子交换纤维法、氨基膦酸树脂吸附法、氧化铁

11、覆膜滤沙法、废FCC催化剂法。生物吸附法的原理于化学法相似，它是一种新兴的重金属废水处理技术，它利用廉价的生物材料对重金属进行吸附，生物吸附法包括：玉米芯吸附法、无花果曲霉法、白腐真菌菌丝球法、酵母菌法、生物膜吸附法、浮萍生物法、板蓝根药渣法等。在处理含铅废水的初期，一般通过化学法，例如：磷酸盐沉淀法 以Na3PO4作沉淀剂，Na3PO4与废水中Pb2+发生反应，形成 Pb3 (PO4) 2沉淀，磷酸铅溶度积很小(8.0 x 10-43)，这有利于Pb3(PO4) 2从废水中沉淀析出，化学法具有工艺简单、处理效果好等优点。随着技术的发展，人们发现了物理化学吸附，他们发现了许多经济廉价的矿石也能

12、吸附废水中的铅。例如：蒙脱石、高岭土、雪硅钙石、磁铁矿和矾土等。因为它们的廉价，所以它们也被广泛的利用在实际工艺中但是由于科技和资金的限制，这种技术暂时只用在发达国家，例如KDF55过滤介质，KDF过滤介质结束在美国已有采用，但在国内难以得到，将它用在反渗透预处理工程中清除重金属离子在技术上尚不成熟。现在人们还在努力实验期望发现更多廉价的大表面积材料用于废水治理。与此同时发展的还有生物吸附法。它与传统的物理化学方法相比，生物吸附法以其材料来源广泛，成本低廉，吸附速度快，吸附量大，选择性高，易回收等特点，正日益引起国内外的广泛关注，尤其是处理低浓度废水所表现出的独特优势：水溶液中重金属离子浓度很

13、低时，使用生物吸附剂去除水中重金属离子的效果明显地高于普通的离子交换剂，而且生物法通常不会造成二次污染，省却许多后顾之忧。但整体而言，发现具有很高吸附能力的新型经济材料和好适应性的生物，是主要的发展方向，这样不仅可以降低生产成本，开辟了第二水源，而且可以普遍推广。此外，一些发达国家广泛应用pH值、ORP、液位剂等自动控制仪表，通过传感器对各个环节进行自动控制，实现自动加药、自动报警等操作，从而确保废水治理能够稳定达标排放，而由于经济限制，中国利用各种自控仪器比较有限，这对处理效果也有一定的影响。不过中国现在应用pH值自动控制仪和氧化还原电位值ORP自动控制仪的单位越来越多，实践证明在运行操作上

14、采取高度自动化管理而产生的总体运行效果是十分稳定可靠的，这也是各个废水处理的方向。 第二章 工艺比选2.1二级处理工艺方案比选2.1.1 全部工艺对比工艺优点缺点出处化学沉淀法氢氧化物原料来源广泛，价格便宜，处理方便铅的氢氧化物具两性，废水的碱性过强可能生成氢氧化铅络离子(如HPbO2- )，使沉淀物溶解而影响处理效果，该法除铅的最佳pH值较高且范围较窄，废水水质波动会影响处理效果草酸铅化废水处理工艺研究硫化物PbS溶解度很小，其溶度积为3.4 x 10-28，易从废水中沉淀析出，原料来源广泛，价格便宜，处理方便沉淀物不易过滤，脱水性不好草酸铅化废水处理工艺研究磷酸盐在给定温度下的不溶性铅盐中

15、，磷酸铅溶度积最小(8.0 x 10-43)。其在水中的溶解度也小，有利于Pb3 (PO4) 2从废水中沉淀析出，处理效果较好该法处理费用较高草酸铅化废水处理工艺研究物理化学吸附法KDF55过滤法无毒、多功能、可再生过滤液体的介质，可以高效去除水中的各种重金属离子在美国已有应用，但是在国内材料难得，技术不是很成熟印刷电路板废水回用处理系统的处理工艺微孔过滤法工艺流程具有投资省，运转费用低，操作简便，性能稳定使用一段时间后，微孔容易堵塞，降低使用寿命，增加维护费用沈阳蓄电池厂改性膨润土法吸附和交换能力强，处理废水的效果更佳，原料便宜费用少处理后水中形成小的絮凝体，不宜沉淀，形成污泥脱水性不好改性

16、膨润土处理酸性含铅废水生物吸附法玉米芯吸附法玉米芯作为农业副产物，它每年的产量巨大，价格低廉，来源广泛，且本身有较好的稳定性，并且具有较好的机械强度，所以很适合做吸附剂后续处理比较难，此法现在仅在实验室阶段玉米芯对废水中铅的吸附研究酵母菌法当废水浓度较低时，铅离子的去除率明显高于其他普通交换剂，利用菌丝球吸附，方法简单，可作性强，工厂实际运行成本低 高浓度重金属废水对菌类生长具有毒杀，抑制作用，影响处理效果酵母菌对铅离子的生物吸附研究浮萍生物法原料浮萍易得、生长迅速、易于回收、温度适应性好，生长和回收周期很长，铅去除效率高浮萍生长需要在流动性不大的水体中，所以只有废水处理厂靠近流动性不大的水体

17、时，本法才有实际意义用浮萍生物法去除水中的铅工艺对比表212.1.2 膨润土法和化学沉淀法比选结合上面图表和处理废水的实际情况（废水排放量162t/d，铅浓度约为15.4mg/L，pH为23左右），可知废水的处理量不大，对于大部分小型企业讲，资金缺乏、技术力量差，为了使本次设计对大部分铅蓄电池企业具有普遍性，我们可以选择化学沉淀法和物理化学吸附法中的改性膨润土法来做进一步比较。 膨润土法和化学沉淀法对比 表22工艺化学沉淀法改性膨润土法特点比较来源广泛广泛药剂成本便宜便宜渣量大小小大污泥沉降性根据具体方法（与药剂有关）差脱水性根据具体方法（与药剂有关）差除铅效果90以上96.8改性膨润土法和化

18、学沉淀法的基建相似，在运行方面也存在相似性，而且二者建设也存在相似处，但是因为改性膨润土法得到的污泥数量很大，不利于铅的回收，而且其污泥很难脱水，会增加处理成本，所以在考虑之后，本次设计用化学沉淀法进行二级处理。2.1.3 沉淀剂选择通过前人实验比较各种化学沉淀剂对废水中Pb 2+的净化效果，我们可以选择出合适的沉淀剂。因为实验废水水质pH =4.7，p(Pb)=34.8 mg/L与蓄电废水水质（pH=23，p(Pb)=15.4mg/L）相差不大，所以我们可以通过这个实验来选择沉淀剂。 不同沉淀剂比较试验结果表23序号沉淀剂添加原则pH出水c(Pb)/(mg/L)铅去除率/%备注1Ca(OH)

19、2调pH98.92.7892.0过滤较慢2NaOH同上9.30.2499.3易于过滤3Na2S10mg/L5.10.7997.7不易过滤4Na3PO4200 mg/L5.60.8897.5不易过滤5Ca(OH)2+ Na2S调pHNa2S10mg/L9.20.4198.8易于过滤注：废水样pH =4.7，p(Pb)=34.8 mg/L通过以上实验我们可以得出：铅化废水中不溶性铅化物和可溶性铅离子共存，采用不同沉淀剂处理该废水的铅去除率超过90%，从除铅效果、沉淀物稳定性、沉降速率、过滤难易等诸因素考虑，Ca(OH)2+ Na2S组合沉淀剂效果较好，表明采用化学沉淀法处理该废水可行。所以本次设计

20、中用Ca(OH)2+ Na2S为沉淀剂。（经过计算我们得出处理后水的铅浓度p(Pb)=0.1848mg/L，而铅的排放标准为p(Pb)=1 mg/L，可知，所得废水符合二级排水标准）。2.2三级处理工艺比选蓄电池对纯水的要求蓄电池的电解液是由1/3质量的浓硫酸和2/3质量的纯水精确配制而成。单就电解液而言，能否提高蓄电池的电性能，延长其使用寿命的关键在于电解液的品质指标是否符合要求。电解液中硫酸品质由化工厂保证。在专业标准ZBK84004-89铅酸蓄电池用水中，对蓄电池用纯水品质的规定是很严格的：锰含量不大于0.00001%，铁含量不大于0.0004%，氯含量不大于0.0005%，铵含量不大于

21、0.0008%，残渣含量不大于0.01%，硝酸盐(以计)含量不大于0.0003%等。一般所用的方法有离子交换法和反渗透法。接下来我们进行方案比选。 离子交换法和反渗透法对比 表24方法工艺离子交换法反渗透法优点1、对离子有针对性，可以高效去除水中某种特定的离子。2、一次性投资小。1、处理过程节能、简单。2、设备占地面积小，脱盐率和水利用率高。3、每立方米同质量的纯水所需要的费用低。4、对离子没有针对性，可以去除水中大部分无机盐离子。缺点1、设备庞大，基础建设投资高，运行费用高，再生时酸碱耗量大，废酸、废碱排放多，需付出一笔可观的治理资金。2、由于频繁再生离子交换树脂而消耗大量的酸和碱，操作繁杂

22、，而且消耗大量的酸、碱，废酸碱的排放需进行处理，即使如此，也会造成环境污染。3、由于酸碱具有强腐蚀性质，对建筑物、设备均有一定的腐蚀作用，强酸碱若操作不当，会灼伤操作人员。此法无论从安全、环保的角度都有其弱点。1、自动化控制技术要求高。2、反渗透膜容易被污染，给检修带来困难。根据实际情况，我们可知：经过二级处理的水的铅的浓度已经达到排放要求，比较两种方法的优缺点，虽然反渗透法不具有选择性，但因为铅离子大小远大于无机盐离子，所以也可以去除一部分的铅离子，而离子交换法却不能有效经济地除去水中的无机盐离子，所以我们可知反渗透法出水符合所需纯水的要求，而且更加经济有效。因此三级处理中我们选择反渗透法。

23、2.3具体处理流程设计沉淀池直接过滤池冷却废水含铅废水中和剂 沉淀剂 混凝剂微絮凝管道均化池反应池回流机械脱水浓缩池泵房1清水池积水池50消毒50深度处理泵房2深度处理器纯水罐水流线污泥线回流线图2-1 蓄电池厂废水处理流程图第三章 构筑物设计及计算3.1设计原则3.1.1 设计依据(1) 毕业设计任务书(2)污水综合排放标准GB8978-1996；(3)室外排水设计规范GBJ14-87（1997年版）；(4) 其他有关设计规范。3.1.2 设计原则(1)本方案设计保证出水达到处理要求的前提下，尽量做到节省投资，充分发挥废水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。(2) 所采用的工艺,具有合理

24、性又具有先进性,保证运行管理简便灵活。(3)尽可能采用最新节能技术和设备，降低废水处理造价、减少运行成本。(4)废水处理站总图布置要求紧凑合理，尽可能减少占地面积。(5) 设计选用合适的自动化技术及监测仪表，提高污水处理站运行管理水平。3.2均化池3.2.1 一般说明废水的水量和水质并不总是均匀恒定的，往往随时间变化，蓄电池废水也是这样。水质和水量的变化使得处理设备不能在最佳的工艺条件下运行，严重时甚至使设备无法工作，为此需要设置调节池，进行水量调节和水质均化。水量调节的特点是变水位调节，需要一定的时间，即要有足够的调节池容积。池容的确定可根据水量历时变化图通过图解法求得，实际中多根据经验确定

25、。水质均化的特点是恒水位调节，主要是均化浓度，要求尽量完全混合。混合方式有水泵循环、空气搅拌、异程混合等。水量调节和水质均化合建于一体的构筑物称为均化池。3.2.2 主要设计参数均化池设计主要是确定调节池的有效容积。有效容积要求大于一个变化周期内累计的废水量。因为本次设计没有水量水质的逐时累计变化资料，所以要根据行业经验确定池容，常用停留时间（HRT）表示。停留时间是均化池有效容积与处理水量的比值。即 一般情况下，常用停留时间是根据废水浓度和流量的变化来计算的，尤其是处理量较大的生活废水，但是因为本工程处理里的废水为水量较小的工业废水，在没有确切废水浓度和流量的变化数据时，一般情况下可以认为常

26、用停留时间近似与一个工作周期8h，本次设计HRT采用6h。废水排放按每天24个小时连续运行，其密度约为1.1103/ m3 。3.2.3 工艺尺寸根据上面已知调节可以得出水流量为： Q=162t/d=6.75t/h=6.14 m3/h0.0017 m3/sQ=162t/d为平均水流量为了符合实际水流变化可以按照最大流量计算得Qmax= Q120%=194.4t/d=176.73 m3/d =7.4 m3/h0.002 m3/s均化池有效容积为： m3均化池的水深一般为1.52m，因为调节池比较小，水深太大一方面要增加投资，另一方面会使池子比例不协调，所以选择池深为1.5m的对角线出水均化池。取

27、池宽为3.6m，长为6m，纵向隔板间距1.8m，沿均化池长度方向设2个沉渣斗，沿宽度方向设一个沉渣斗，共两个沉渣斗。超高 0.3m均化池总尺寸 LBH=600036001800分格数 2沉渣斗坡度 553.2.4 工艺设备因为流入废水的PH在23之间，所以具有很强的腐蚀性，所以设施土建应必须要为混凝土，而且对混凝土表面也需要进行防腐处理，以避免水的渗漏和延长构筑物的使用寿命。目前常用的混凝土防水材料可分为卷材与涂膜两种。防水卷材有：沥青防水卷材，高聚物沥青防水卷材，合成防水卷材。涂膜型防水涂料有：在常温下无固定形态的粘稠状高分子合成材料，经涂布后，通过溶剂的挥发或固化反应，在基层表面形成坚韧的

28、防水膜。涂膜型防水涂料有合成高分子防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、沥青基防水涂料。聚合物胶乳与水泥协同作用为成膜物质，防水膜的耐老化性能好、机械性能优良，具有透气性好、环保安全、施工便利等优点。因此本次设计采用涂膜型防水涂料进行防渗漏和防腐。3.3反应池3.3.1 一般说明反应池中根据化学反应的不同需要加入不同各种药剂，以实现pH调节，使溶解在水中的铅离子反应生成沉淀等过程。为了促进反应物的充分接触反应，反应池通常设置混合设备，根据表1可知反应生成的铅化合物以及原来水中不溶的铅化合物容易过滤。因为废水水量小，所以反应池多采用单池间歇运行。反应设备可以根据搅拌方式分为：水力搅拌反应池（平流隔板

29、式【大水量】、竖流隔板式【大水量】、回转隔板式【大水量】和涡流式【小水量，池深施工复杂】）和机械搅拌反应池【大小均可，反应效果好，水头损失少】。因为本次处理水量小，因此我们选择机械搅拌反应池。3.3.2 主要设计参数中和反应(出口设PH仪 PH9)混合时间 t1=20s (1030s)投药比1：2（摩尔比 Ca(OH)2：H=1：2 ）沉淀反应pH 8.59.5HRT t2=30min （2030min）投药比1：1 （摩尔比Na2S：Pb2+=1：1 ）3.3.3 工艺尺寸反应池面积A 反应池较小，所以池子只设置为两格，两台搅拌机，有效尺寸为 m3 m式中 A- 反应池面积，； V-反应池有

30、效容积，m3； H-有效水深，m；中间隔墙厚度 0.1m超高 0.3m反应池总尺寸 2（LBH）=2（120012001800）3.3.4 工艺设备搅拌设备设计叶轮直径及桨板尺寸叶轮外缘距池壁距离取0.2m，叶轮直径为 D=1.2-20.2=0.8 m每根旋转轴上安装8块桨板。桨板长度取l=0.5m，宽度取b=0.04m第一格搅拌机按每立方米池容输入功率20W计算。所需功率N W 搅拌器机械总效率10.75；搅拌机传送功率20.8；则 搅拌轴所需电动机功率 W第二格搅拌机按每立方米池容输入功率10W计算。所需功率N W 搅拌器机械总效率10.75；搅拌机传送功率20.8；则 搅拌轴所需电动机功

31、率 W因为流入废水的PH在23间，所以具有很强的腐蚀性，所以设施土建应必须要为混凝土。机械搅拌的入水部分为耐腐塑料。搅拌机桨板面积为水流截面的1020。3.4沉淀池3.4.1 一般说明利用重力沉降原理，使混合反应过程中生成的难溶物与水分离。达到净化水的目的。含铅废水中固液分离一般采用沉淀池（沉淀池有平流式【适用于地下水位高，地质条件差的地区】、竖流式、幅流式【适用于大中】），竖流式具有占地面积小，排泥方便，运行管理简单等优点，在处理量小的工业废水处理中得到广泛的应用。3.4.2 一般说明沉淀时间 t=1.2h （12h）中心管内流速 v00.01 m/s （不大于0.03 m/s）上升流速 v

32、=0.5/s （去除最小颗粒的沉速0.51.0/s，因为本次水量小且要求去除率高，所以选择0.5/s）反射板直径为喇叭口的1.3倍 反射板表面与水平面的倾角为173.4.3 工艺尺寸1中心管面积和直径设v00.01m/s m式中 A 1-中心管有效面积Qmax -每池最大设计流量v0-中心管内流速d-中心管有效直径 2中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度， m式中h3-中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 v1-废水从间隙流出的速度 一般小于0.02m/s（0.005）d1-喇叭口直径 d11.35d 0.675 m 取h3=0.23沉淀池有效断面面积 设表面负荷为q1.8 m3/h (q有效高度

33、/沉淀时间 =2.16m/1.2 h=1.8 m3/h) 式中A2 -沉淀池有效断面面积4沉淀池总面积和池径 m式中A-沉淀池总面积D-沉淀池池径5沉淀池有效高度（中心管高度）=2.16 m2.2m式中v -上升流速 0.51/s 3 h2=6.6 m2.3m (D) ，符合要求。t-沉淀时间1.2h（12h）6校核集水槽出水堰负荷 集水槽每米出水负荷为： (L/s) 2.9(L/s)【初沉池出水堰最大负荷不宜大于2.9(L/sm)】7污泥斗高度及污泥斗容积 设圆锥体下底直径为0.14 m 则 m m3式中h5-污泥斗高度V-污泥斗容积R-污泥斗上部半径r- 污泥斗下部半径P-污泥斗倾角 55

34、（一般圆斗在4560）3.5微絮凝池3.5.1 一般说明经过二级处理的水中还存在各种各样的杂质不能直接用于回用,因此需要进一步的反应，微絮凝池生成的絮凝团不能太大，以免破碎影响下一步过滤的效果。本阶段进水水质、水量平稳。3.5.2 主要设计参数pH 8.59.5HRT t=10min (10-20min)进口流速 u=0.2m/s3.5.3 工艺尺寸微絮凝池容积 m3 m设宽度b=0.08mm微絮凝池采用往复式隔板池，设L=8m，所以整个微絮凝池就有 m钢格板厚度 3 m超高 0.3m微絮凝池总尺寸 LBH=800013254253.6直接过滤池3.6.1 一般说明此阶段的水已经为二级处理出水

35、，所以可以采用双层滤料滤床。双层滤料滤床与气水反冲洗联合使用。进行反冲洗的水来自于已经处理好的清水池的水。3.6.2 主要设计参数滤速 u=10 m/h （1014 m/h） 滤池实际工作时间 t=24h （因为本设计处理水量小，而且经过二级处理后，所含杂质已经很少，平均每天用于反冲洗和停留的时间很短暂，其所用时间可以忽略不计）3.6.3 工艺尺寸滤池面积及尺寸设计滤池长宽比L/B1，滤池尺寸为L=B=0.86m0.9m滤池总高承托层高度： H1 0.3m滤料层高度： H2 0.7m滤料上水深： H3 1m超高 ： H4 0.3m滤板高度 ： H5 0.12m底部配水室高度： H6 0.1m滤

36、池总高 ： m直接过滤池总尺寸 LBH=90090025203.6.4 工艺设备1滤料选择 表31类别滤料组成滤速(mh-1)强制滤速(mh-1)粒径/ mm不均匀系数厚度/ mm双层滤料无烟煤dmax=1.8dmin=0.82.03001014磁铁矿dmax=1.2dmin=0.52.04001014下层 （磁铁矿滤料本身对水中的铅具有很好的吸附性能，所以选择它作为直接过滤池的下层可以加强进化的效果。）垫层 砾石滤料2反冲洗水泵 扬程ha、管式大阻力配水系统水头损失 m孔口流量系数 =0.68配水系统开孔比 a=0.25%冲洗强度 q=15L/(sm2) (12-15 L/(sm2)b、经承

37、托层水头损失 mc、滤料层水头损失及富余水头为 h3=1.8md、清水池高度 h4=1.8mh=滤池高度+清水池高度+管道、滤层水头损失 m选择反冲洗泵 型号CQB20-15-105、流量0.8 m3/h、扬程12.5m、配用功率0.37KW。3.7清水池3.7.1 一般说明蓄存回用过滤后的水，用于将处理后的水回用于生产，用于冷却，清洗等，当清水池中水的铅的含量达不到排放要求时，用泵打回调节池重新处理。3.7.2 主要设计参数HRT t=6h池深 H=1.5m3.7.3 工艺尺寸45 m3LB=6 m5 m超高 0.3m清水池总尺寸 LBH=6000500018003.7.4 工艺设备清水池中

38、设有两台泵一用一备，作用其一是在水质不满足处理要求时，泵回均化池，其二是泵到需要的地方进行回用和泵到清水池进行进一步处理。型号 CQF40-32-85 ，流量6.3 m3/h、扬程 8m，配用功率 0.55KW，转速2900r/min。3.8纯水池3.8.1 一般说明蓄存经过深度处理的纯水，用来配制酸溶液。经过深度处理而得的纯水在保存和输送时都要保证其不受污染。3.8.2 主要设计参数HRT t=6h池深 h=1.5m3.8.3 工艺尺寸 m3H=1.5mD=4.4m超高 0.3m净尺寸 440018003.8.4 工艺设备塑料磁力水泵具有密封和不污染纯水的优点。 型号 CQF40-32-85

39、 ，流量 6.3 m3/h，功率0.55kw, 效率 48% 3.9反渗透仪3.9.1 一般说明反渗透装置有许多种类，例如板框式【费用大，易形成浓度极化，设备费用大，占地大】，管式，卷式以及中空纤维式。3.9.2 主要设计参数处理水量 m3/d3.9.3 工艺设备MW 卷式膜元件 型号BDX4040N-40、产水量8.4m3/d、标准脱盐 35-45%、有效膜面积 7(m2)、操作压力 100psi=0.69MPa6.9大气压 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心。高压水泵设备DP-125 电压24VDC、最大流量 0.26L/min(1.0LPM)、功率 10W、最高压力 0.86MPa 。

40、两个流量计，一进水口，另一出水口。3.10加药设备3.10.1 石灰中和反应pH值由29 （g/L ）/d浓度=10 密度=1000g/m3的Ca(OH)2溶液体积 m3/d加药罐有效容积按2d需用Ca(OH)2量计，即 m3净尺寸 16001500（本反应分两步，一中和反应把PH调为7，二继续加入药剂把PH调为9，所以计算也相应分为两步。一PH中和到7，这个阶段中加入的Ca(OH)2完全反应g/L 每升废水中投放纯Ca(OH)2 0.37g ；二PH变为9，因为适合絮凝反应的PH为9.2，所以我们把PH调为9附近，g/LCa(OH)2微溶 100g只溶解0.165g）。3.10.2 Na2S

41、沉淀反应p(Pb)=15.4mg/L15.4g/ m3 Q=176.73 m3/d /d投药比1：1（摩尔比） /d浓度=10 密度=1000g/m3的Na2S溶液体积 m3/d加药罐有效容积按5d需用Na2S量计，即 m3净尺寸 6004003.10.3 絮凝反应絮凝剂选用PAC（聚合氯化铝），设计最大投药量为2mg/L，PAC浓度0.5%,3d配1次，则PAC加药罐有效容积为 m3净尺寸 700700所需药液量小，加药罐设置两个，兼做溶药罐，一个配药，一个溶药，交替使用。溶解配药时，PAC粉料水解时间为24h。3.10.4 溶药罐 为废水处理系统配制酸，碱，盐药液时共同使用。1有效容积 以Ca(OH)2药罐有效容积的0.25倍计算溶药罐有效容积，即 m3净尺寸 100010002搅拌装置 按每立方米池容输入功率20W计算。所需功率NW 搅拌器机械总效率10.75；搅拌机传送功率20.8；则 搅拌轴所需电动机功率 kW3.11浓缩池3.11.1 一般说明收集各段产生的污泥，并且把他们进行浓缩，降低含水量，然后在通过污泥泵传送给机械脱水设备进行进一步的脱水。3.11.2 主要设计参数污泥主要来自于初沉池的三种物质m(Ca(OH)2)104.6/dm(Na2S)1.3/dm(Pb)2.7/d污泥固体相对密度=1.4103/ m3 m3/d污泥