化学法污水处理设备介绍PPT课件下载

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第2章 化学法污水处理设备主要内容混凝设备(重点) 电解槽(了解) 氯氧化设备(重点) 臭氧氧化设备(了解) 第一节 混凝设备 混凝设备的投配方法(掌握) 混凝系统的设备组成(掌握) 澄清池的结构(了解) 2.混凝剂的溶解和溶液配制 2.混凝剂的溶解和溶液配制 溶解池容积W1： W1=(0.2~0.3)W2 式中W2为溶液池容积。 式中：W2——溶液池容积，m3 Q——处理的水量 m3/ h a——混凝剂最大投加量，mg/L c——溶液浓度，一般取5%~20% n——每日调制次数，一般不超过3次 3.投药设备投药设备包括投加和计量两部分投加方式及设备高位溶液池重力投加装置虹吸定量投加装置水射器投加装置水泵投加 计量设备孔口计量装置浮子或浮球阀定量控制装置转子流量计 ⑤三角堰计量系统(适用于大、中流量计量) 水泵混合的投药位置 （1）泵前投加 ☆★ （2）泵后投加 ☆★ 三、反应设备 1.隔板反应池 隔板反应池分往复式和回转式。 隔板反应池的水头损失由局部水头和沿程水头损失组成。往复式总水头损失一般在0.3~0.5m，回转式的水头损失比往复式的小40％左右。 隔板反应池特点：构造简单、管理方便，但絮凝效果不稳定，池子大。适应大水厂。 ①流速：起端0.5-0.6m/s，末端0.2-0.3m/s段数：4~6段； ②转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.2~1.5倍； ③絮凝时间：20~30min； ④池底应有0.02~0.03坡度直径不小于150mm的排泥管； ⑤廊道的宽度应大于0.5m； ⑥各段的水头损失 a.廊道内沿程水头损失： 2.折板反应池 通常采用竖流式，它将隔板反应池的平板隔板改成一定角度的折板。折板波峰对波谷平行安装称“同波折板”，波峰相对安装称“异波折板”。与隔板式相比，水流条件大大改善，有效能量消耗比例提高，但安装维修较困难，折板费用较高。 3 .机械搅拌反应池 搅拌器有浆板式和叶轮式，按搅拌轴的安装位置分水平轴式和垂直轴式。 第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，G值也相应减小，搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。 (1)功率计算 水流对桨板的阻力就是桨板施于水的推力，在dA微面积上水流阻力 阻力dFi所耗功率，即桨板施于水的功率： 式中：，为水流旋转线速度，为桨板旋转角速 度，为旋转半径 因此 第i块桨板克服水的阻力所耗功率： 设每根旋转轴在不同旋转半径上装相同数量的桨板，则每根旋转轴全部桨板所耗功率： 每根旋转轴所需电动机功率： (2)设计参数 ①絮凝时间10~15分。 ②池内一般设3~4挡搅拌机。 ③搅拌机转速按叶轮半径中心点线速度计算确定，线速度第一挡0.5m/s逐渐减小至末挡的0.2m/s。 ④桨板总面积宜为水流截面积的10~20％，不宜超过75％，桨板长度不大于叶轮半径的75％，宽度宜取10~30cm。 (3)优缺点 机械絮凝池的优点是调节容易，效果好，大、中、小水厂均可，但维修是问题。 优点：不需机械搅拌，结构简单 缺点：反应时间短，运行不稳定，泥渣回流控制较难，适应性差，适用于小水厂。 第二节 电解槽电解槽的类型(了解) 电解槽的工艺设计(了解) 进行电解反应的装置。电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。 单极式电解槽和双极式电解槽单极式电解槽采用单电极，每个单元槽是并联，低电压高电流双极式电解槽两端为单电极，与电源相连，中间采用感应双电极；每个单元槽是串联，低电流高电压单电极易腐蚀，引起短路；双电极即使腐蚀，也不会发生短路。 回流式电解槽 由于电镀废水的水量一般较小，所处理设备经常可以采用聚氯乙烯塑料相制作，运行中可以连续运行，也可以根据水量情况取间接运行。 电解槽中空气管的目的是供给空气进行搅拌，同时也为防止电解槽内氢氧化物的沉淀。一般空气用量为0.2-0.3m3/(m3•min)，空气压力可采用 96-98kPa。为增加废水导电能力，减少电能消耗和用氯离子去除极板上的钝化膜，需向电解槽中投加食盐(NaCl)，投量一般为l-2g/L。 电解槽的重要运行参数是极水比，即浸入水中的有效极板面积与槽中有效水容积(有电流通过的废水体积)之比。此值取决于极板距，在总电流强度一定的条件下，极水比大(极板距小)时，放电面积大，电流密度小，超电势也小，因而可提高电解的效率；但极水比过大，极板材料的耗量也会增加很多，所以极水比一般采用 2-3dm2/L。三、电解槽的工艺设计 3.电流 电流应根据废水情况和要求的处理程度由试验确定。对含Cr6+废水，也可由下式计算：设计时还应考虑下列问题：电解槽长宽比取(5~6):1，深宽比取(1~1.5):1。电解槽进出水端要求设有配水和稳流装置极板间距应适当一般约为30~40mm。空气搅拌可减少浓差极化，防止槽内积泥，但增加Fe2+的氧化，降低电解效率。阳极在氧化剂和电流的作用下，会形成一层致密的不活泼而又不溶解的钝化膜，使电阻和电耗增加。可以通过投加适量NaCl、增加水流速度或采用机械去膜以及电极定期(如2d)换向等方法防止钝化。耗铁量主要与电解时间、pH值、盐浓度和阳极电位有关，还与实际操作条件有关。冰冻地区的电解槽应设在室内，其他地区可设在棚内。第三节 氯氧化设备加氯机(了解) 漂白粉投加装置(了解) 氯作为氧化剂可氧化废水中的氰、硫、酚、氨氮及去除某些染料而脱色等，也可用来进行消毒。氯氧化处理工艺的主要设备有反应池和投药设备。反应池可按废水量的水力停留时间设计。投药设备包括调节pH值的药剂（如碱液和酸液）的投加设备及氯的投加设备。一、加氯机 1.氯瓶卧式氯瓶有两个出氯口，使用时务必使两个出氯口的连线垂直于水平面。上出氯口为气态氯，下出氯口为液态氯。与加氯机进氯口相连的是上出氯口。立式氯瓶在投氯量较小时使用，竖放安装，出氯口朝上。 2.加氯机 旋风分离器——除杂；弹簧膜阀——保证氯瓶内氯气压力大于105Pa；控制阀和转子流量计——控制和测定加氯量；中转玻璃罩——观察加氯机的工作情况，同时起稳定加氯量、防止压力水倒流和当水源中断时破坏罩内真空的作用；水射器——从中转玻璃罩内抽吸所需的氯，并使之与水混合溶入水中，同时使玻璃罩内保持负压状态。 转子加氯机 3.加氯间 加氯间应靠近加氯地点，间距不宜大于30m。氯气比空气重，所以通风设备的排气孔应设在墙的下部，进气孔设在高处。加氯间内应有必要的检修工具，并设置防爆灯具和防毒面具。所有电力开关均应置于室外，并应有事故处理设施。二、漂白粉投加装置漂白粉是氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的混合物，其主要成分是次氯酸钙。 如采用漂白粉作氧化剂，需配成溶液加注。配制时先加水调成糊状，然后再加水配制成1%~2% (以有效氯计)浓度的溶液。如投加到过滤后的水中，溶液应澄清4~24h再用，如投入浑水，则不必澄清。 第四节 臭氧氧化设备臭氧的性质及其在污水处理中的应用(了解) 臭氧发生器及接触反应设备(了解) 1. 臭氧特性 2.臭氧在污水处理中的应用降低BOD、COD 脱色、除臭、除味、杀菌、杀藻，除铁、锰、氰、酚等。臭氧用于消毒过滤饮用水时，投量不大于1mg/L，接触时间不大于15min，且不受水中氨氮含量和pH值的影响。用于城市生活污水二级处理后的深度处理，臭氧投量一般为10~20mg/L；接触时间为5~20min，处理效果可达：BOD5降低60%~70%；合成表面活性物质降低90%，致癌物质降低80%。 3.臭氧氧化的优缺点臭氧氧化法的优点：氧化能力强，处理效果好(除臭，脱色，杀菌，去除有机或无机污染物) 处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染现场制备使用，操作管理较方便处理过程中泥渣量少臭氧氧化法的缺点： 造价高(臭氧发生器) 处理成本高(臭氧制备，电耗) 二、臭氧发生器及接触反应设备 1.臭氧发生的原理及方法 目前臭氧的制备方法有：无声放电法、放射法、紫外线辐射法、等离子射流法和电解法等。水处理中常用的是无声放电法。无声放电法生产臭氧的原理无声放电法是利用高速电子轰击氧气，分解成氧原子，与氧气合成臭氧。用玻璃管作为介电体，用不锈钢管套在玻璃管的外面作为一个电极，在玻璃管内壁涂石墨作为一个电极，在电极上接上高压交流电，使放电间隙产生高速电子流。将干燥的空气或氧化从一端通入放电间隙，受到高速电子流的轰击，从另一端流出的是臭氧化空气或臭氧化氧气。在臭氧生产过程中，产生大量的热量，加速了臭氧的分解，故应冷却设备。 2.臭氧发生器分类：板式(奥托板式＋劳泽板式)＋管式(立管式＋卧管式) 卧管式臭氧发生器的构造由多个套管组成：不锈钢管＋玻璃管(内涂石墨)――形成二个电极两个通道：冷却水通道(不锈钢管外侧)＋空气臭氧通道(进气分配室＋玻璃管＋臭氧化空气收集室) 电：高压端接石墨，低压端接不锈钢管提高产量的措施：增加电压＋提高交流电的频率＋减少放电间隙 3.臭氧接触反应设备分类：气泡式、水膜式、水滴式 (1) 气泡式臭氧接触反应器多孔扩散式反应器臭氧化空气通过设在反应器底部的多孔扩散装置分散成为微小气泡后进入水中。多孔扩散装置：穿孔管、穿孔板、微孔滤板气水流动方向：同向流(利用率低)＋异向流(利用率达80%)＋承压式异向流(反应器增设了降流和升流管，反应器底部压力增大，臭氧利用率达90%以上)。 表面曝气式反应器臭氧化空气沿液面流动，采用叶轮曝气，适用臭氧投量低的场合，但能耗大。塔板式反应器分类：筛板塔＋泡罩塔塔内设多层塔板 每层塔板上设溢流堰（维持一定水深，防止气流沿降流管上升）和降液管塔板上开许多筛孔――筛板（塔） 上升的气流通过筛孔，被分散成细小的气泡，与水接触，再上升至上层。 气流维持一定压力，阻止废水经筛板下漏 (2)水膜式臭氧接触反应器填料塔塔内装拉西环或鞍状填料，废水经配水装置分布在填料上，形成水膜沿填料表面向下流动，上升气流从填料间通过和废水逆向接触。 (3)水滴式臭氧接触反应器喷雾塔废水由喷雾头分散成细小水珠，水珠在下落过程中，同上升的臭氧化空气接触，在塔底聚集流出，尾气从塔顶排出。特点：简单价低，对臭氧吸收能力低，喷头易堵塞。 4.臭氧氧化设备的设计与计算 ①臭氧需要量的计算 (2)臭氧接触反应器 鼓泡塔为例2S6红软基地

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