氣浮池設(shè)計(jì)-詳細(xì)

目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 21.1設(shè)計(jì)題目 21.2設(shè)計(jì)資料 21.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 21.4設(shè)計(jì)成果 2第二章 設(shè)計(jì)說明與計(jì)算書 32.1設(shè)計(jì)原理及方案選擇 32.1.1設(shè)計(jì)原理 32.1.2方案選擇 52.2設(shè)計(jì)工藝計(jì)算 62.2.1供氣量與空壓機(jī)選型 62.2.2溶氣罐 72.2.3氣浮池 82.2.4附屬設(shè)備 10第三章 參考文獻(xiàn) 11第四章 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 12第五章 附圖 12氣浮池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目加壓溶氣氣浮設(shè)備的設(shè)計(jì)（平流式）1.2設(shè)計(jì)資料某工廠污水工程擬用氣浮設(shè)備代替二沉池，經(jīng)氣浮實(shí)驗(yàn)取得以下參數(shù)：溶氣水采用凈化后處理水進(jìn)行部分回流，回流比0.2，氣浮池內(nèi)接觸時(shí)間為5min，溶氣罐內(nèi)停留時(shí)間為3min，分離時(shí)間為15min，溶氣罐壓力為0.4Mpa，氣固比0.02，溫度30℃。設(shè)計(jì)水量850m3/d。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）確定設(shè)計(jì)方案；（2）氣浮設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）系統(tǒng)設(shè)備選型，包括水泵、溶氣釋放器、溶氣壓力罐、空壓機(jī)及刮渣機(jī)等；（4）計(jì)算書編寫，計(jì)算機(jī)繪圖。1.4設(shè)計(jì)成果（1）設(shè)備工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；要求參數(shù)選擇合理，條理清楚，計(jì)算準(zhǔn)確，并附設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖；提交電子版和A4打印稿一份。（2）氣浮系統(tǒng)圖和氣浮設(shè)備結(jié)構(gòu)詳圖（包括平面圖、剖面圖）；要求表達(dá)準(zhǔn)確規(guī)范；提交電子版和A3打印稿一份。般為含油廢水的25％~50％。其特點(diǎn)為：（a）加壓的水量少，動(dòng)力消耗??；（b）氣浮過程中不促進(jìn)乳化；（c）礬花形成好，后絮凝也少；（d）缺點(diǎn)是氣浮池的容積較前兩種流程大。為了提高氣浮的處理效果，往往向廢水中加入混凝劑或浮選劑，投加量因水質(zhì)不同而異，一般由試驗(yàn)確定。圖4部分回流溶氣氣浮流程2.1.2方案選擇本設(shè)計(jì)采用平流式氣浮池,以下來平流式氣浮池分析帶氣絮凝體上浮分離過程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

帶氣絮粒在接觸室內(nèi)通過浮力、重力與水流阻力的平衡作用后，取得了向上的升速U上。進(jìn)入分離區(qū)后，又受到兩個(gè)力的作用：一是水流擴(kuò)散后由水平推力所產(chǎn)生的水平向流速U推；二是由于底部出流所產(chǎn)生的向下流速U下。這兩種流速的合速度大小及方向決定了帶氣絮凝體或是上浮去除，或是隨水流挾出。至于其中上升或下降的速度則視合成速度U合在縱軸上投影的大小。該速度影響了氣浮的處理效果。絮凝體的大小，氣泡的大小，氣浮池體中水流向下的速度三者直接影響合成向上速度。合成向上的速度越大，氣浮的去除效率越高，氣浮池體的就越小，整個(gè)工程造價(jià)越低。要使上浮效果好，首先在池體中盡量降低U下。它可用擴(kuò)大底部出流面積或提高出水的均勻度實(shí)現(xiàn)，隨著底部的均勻集流、出流，水流到池未端U平約為零，這有利于上浮力較小的帶氣絮凝體的分離；如要提前實(shí)現(xiàn)上浮去除，應(yīng)盡量降低u平，這可用擴(kuò)大氣浮池橫斷面的方式來實(shí)現(xiàn)。接著要處理好絮凝體的大小，通過加藥混合，和絮凝反應(yīng)來完成，應(yīng)注意控制以下幾個(gè)點(diǎn)，藥劑的品種，投藥量，藥劑和污水的混合時(shí)間和混合強(qiáng)度，藥劑的投加點(diǎn)，藥劑和污水的反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)強(qiáng)度，產(chǎn)生的絮凝體的大小。另外還要控制溶氣系統(tǒng)中氣泡的大小。

本設(shè)計(jì)采用空壓機(jī)供氣，而且采用部分回流水加壓工藝，因而采用溶氣效果較好的填料罐。2.2設(shè)計(jì)工藝計(jì)算2.2.1供氣量與空壓機(jī)選型氣浮所需空氣量Qg=Q=850=34L/h式中Qg氣浮所需空氣量，L/hQ氣浮池設(shè)計(jì)水量，m3/hR`實(shí)驗(yàn)條件下的回流比，%ac實(shí)驗(yàn)條件下的釋氣量，L/m3?水溫校正系數(shù)，取1.1~1.3（主要考慮水的粘度影響，試驗(yàn)時(shí)水溫與冬季水溫相差大者取高值）本設(shè)計(jì)取1.2.加壓溶氣水量Qp===5.72m3/h式中Qp加壓溶氣水量，m3/hP選定的溶氣壓力，MPaKT溶解度系數(shù)，可根據(jù)水溫查表n溶氣效率，對裝階梯環(huán)填料的溶氣罐可查表空壓機(jī)額定氣量Q`g=?=1.4=0.000793m3/min選用Z-0.036/7型空氣壓縮機(jī)。2.2.2溶氣罐按過流密度計(jì)算：取過流密度I=3000m3/(m2·d)溶氣罐直徑（內(nèi)徑）Dd===0.241m式中：溶氣罐內(nèi)徑，mI過流密度，，這里取填料罐L＝3000溶氣罐高度H=2H1+H2+H3+H4式中：罐頂?shù)追忸^高，m.目前多采用以內(nèi)徑為公稱直徑的橢圓形封頭。按【JB1154－73】規(guī)定，封頭高度與公稱直徑的關(guān)系：h1：曲面高度；h2:直邊高度：壁厚由＝0.241m查表取h1＝25h2=75=6則H1=25+布水區(qū)高度，取＝0.25貯水區(qū)高度，取＝1.0填料層高度，當(dāng)采用階梯環(huán)時(shí)，可取1.0~1.3m。本次?。?.2m則H===2.662mHD=11，符合高徑比應(yīng)大于選用上海同濟(jì)大學(xué)水處理技術(shù)開發(fā)中心附屬工廠生產(chǎn)的TR－300型溶氣罐，采用階梯環(huán)填料。2.2.3氣浮池氣浮池用擋板分為接觸室和分離室接觸區(qū)容積VcVc==(=3.43m3氣浮池內(nèi)接觸時(shí)間，T2=5min分離區(qū)容積VsVs==(=10.28m3分離室內(nèi)停留時(shí)間，Ts=15min氣浮池有效水深=1.35mνs水流上升速度，取1.5～3.0mm/s，本設(shè)計(jì)取2mm/s分離區(qū)面積As和長度L2As=Vs/H==3.86m2取池寬B=1.5m，則分離區(qū)長度L2=As接觸區(qū)面積Ac和長度L1Ac=取池寬B=1m，則接觸區(qū)長度L1=浮選池進(jìn)水管：Dg=200mm,v=0.9947m/s浮選池出水管：Dg=150mm集水管小孔面積S取小孔流速v1=1m/sS=取小孔直徑D=0.015m，則孔數(shù)n=4×S3.14氣浮池總高：H=h1+h2+h3=0.4+2+0.3=2.7m——保護(hù)高度，取0.3～0.4m。本設(shè)計(jì)中取=0.4m——有效水深，取2m；——池底安裝出水管所需高度，取0.3m。圖1氣浮池計(jì)算草圖2.2.4附屬設(shè)備1.刮渣機(jī)選型氣浮池寬度為1.5m，氣浮池壁厚度取400mm，則刮渣機(jī)跨度應(yīng)為1.5+0.4=1.9m此設(shè)計(jì)為矩形氣浮池，所以采用橋式刮渣機(jī)刮渣，此類型的刮渣機(jī)適用范圍一般在跨度10m以下，集渣槽的位置在池的一端。2.集水裝置（1）進(jìn)水裝置氣浮池常用的進(jìn)水方向?yàn)榈撞窟M(jìn)水。廢水在接觸室中的上升流速較小，在接觸室中停留時(shí)間應(yīng)大于60s。進(jìn)水管內(nèi)徑:D=[4(Qmax+Qp)/πu]1/2=[4×(850+137.28)/86400×π×1.5]1/2=0.46m=460mm（2）集水裝置本設(shè)計(jì)中氣浮池的集水裝置采用200的鑄鐵穿孔管。集水管中心線距池底200mm，相鄰兩管中心距為0.5m，沿池長方向排列。n=取6根。核算中心距：2.6/6=0.43m氣浮池集水管根數(shù)取6根，這每個(gè)集水管的集水量：q0=(Qmax+Qp)/6=(850+137.28)/(86400×6)=0.0019m3/s集水孔孔口流速：取每個(gè)集水管的孔口總面積：取W=q0/εv0=0.0019/(0.63×2.13)=0.0014m2單個(gè)孔眼面積：取d0=21mm=0.021mw0=則每根集水管的孔眼數(shù)：n=w/w0=0.0014/3.5×10-4=4取4個(gè)由于孔眼沿管長開兩排，兩排孔的中心線呈夾角。集水管的有效長度L=2.6m，則孔距：l0=L/(n0/2+1)=2.6/3=0.87m3.溶氣釋放器由于本設(shè)計(jì)采用回流水加壓系統(tǒng)，回流水SS≤10mg/L，故選用TS－78－Ⅴ型高效溶氣釋放器。參考文獻(xiàn)給水排水設(shè)計(jì)手冊編寫組編.《給排水設(shè)計(jì)手冊》（第三冊）,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002；鄭銘《環(huán)保設(shè)備原理·設(shè)計(jì)·應(yīng)用》第二版化學(xué)工業(yè)出版社,2006；3．《三廢處理工程技術(shù)》（廢水卷）,化學(xué)工業(yè)出版社,2001；4．羅輝.《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用》高等教育出版社,1997；5．高廷耀./顧國維.周琪.《水污染控制工程》（下冊），高等教育出版社，2007。設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過這次對氣浮設(shè)備的設(shè)計(jì)，讓我不僅將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中來，而且也是對所學(xué)知識(shí)的一種鞏固和提升。經(jīng)過一個(gè)星期的努力,我終于將環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)做完了。在這個(gè)過程中,我遇到了許多困難,但在不斷地努力下，我順利的完成了設(shè)計(jì)。從確定設(shè)計(jì)方案，計(jì)算書編寫，附屬設(shè)備的選型設(shè)計(jì)，到氣浮系統(tǒng)圖和氣浮設(shè)備結(jié)構(gòu)詳圖的繪制，這次設(shè)計(jì)不僅僅讓我掌握了氣浮設(shè)備的設(shè)計(jì)步驟與方法;也使我對制圖有了更進(jìn)一步的掌握，動(dòng)手能力、觀察能力、綜合分析和處理問題的能力都有所提升?？傊@次的課程設(shè)計(jì)讓我受益非淺。在這一個(gè)星期里，在做課設(shè)的同時(shí)我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)中很多不足的地方。在整個(gè)過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)