中物院工学院08环测课程设计

《环境工程原理》课程设计

设计题目活性炭吸附含铬电镀废水的吸附塔设计

设 计 者 日 期

班 级 2008级环境监测与治理技术

指 导 老 师 日 期

中国工程物理研究院工学院

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设计任务书

一、设计题目

活性炭吸附含铬废水的吸附塔设计 二、设计任务及操作条件 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

处理水量 Q=200m3/h 原水COD平均 120㎎/L 出水COD小于30㎎/L

活性炭吸附量q=(0.12～0.2)gCOD/g炭 活性炭与水接触时间 10～30min 污水在塔中下降流速 5～10m/h 反冲洗水线速度 28～32m/h 反冲洗时间 4～10min 冲洗间隔时间 72～144h

10. 炭层冲洗膨胀率 30﹪～50﹪ 11. 水利输水管道流速 0.75～1.5m/s 12. 水力输炭水量与炭量体积比例 10:1 三、设计内容

1. 设计方案的确定及流程说明

2. 吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计

算

3. 吸附塔附属结构的选型和设计 4. 吸附塔工艺流程图

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5. 吸附塔计算图 6. 设计说明 7. 参考文献

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目 录

一、设计方案的确定及流程说明........................................ 1

二、工艺计算与主要设备计算 ......................................... 1

三、吸附塔附属结构的选型和设计...................................... 3

四、处理污水工艺流程图.............................................. 5

五、吸附塔计算图(附后）............................................. 6

六、吸附塔设计说明.................................................. 6

七、参考文献........................................................ 8

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一、设计方案的确定及流程说明

含铬电镀废水含有重金属离子Cr6+ ,它有剧毒，不能直接排放，排放的污水不符合排放标准。根据《设计任务书》所给条件，Q=200m3/h,水量较大，再考虑经济与实用性，该设计选用二塔并联降流式固定床吸附塔，二塔吸附，一塔再生。

固定床吸附是常用的污水处理方法，它的流程中吸附与脱附是分开的，结构简单，操作比较容易，造价低，而移动床流程中吸附与脱附在同一设备中，技术、结构复杂，操作困难。固定床根据水流方向有升流式和降流式。降流式固定床中，水流自上而下流动，流速较快，与填料接触时间短，填料不易堵塞，出水水质达排放标准，但水对填料磨损较大，吸附后水头损失较大，特别是处理含悬浮物较多的污水时，为防止炭层堵塞，先将污水经过砂滤柱进行过滤处理，并对床层定期进行反冲洗，有时还需在吸附层上部设表面冲洗设备；在升流式固定床中，水流自下而上流动，流速缓慢，水与填料接触时间较长，压头损失较小，当水头损失增大后，可适当提高进水流速，使充填层稍有膨胀，达到自清的目的，但进水波动较大，吸附层表面设冲洗装置易流失吸附剂，处理效果也不太好。因污水具有腐蚀性，所以工艺流程中的各个部件、附属配件均应选用防腐性好的材料进行工艺。

二、工艺计算与主要设备计算

1、设计参数选择

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① 处理水量 Q=200m3/h ② 活性炭的吸附量 q=0.15gCOD/g炭 ③ 污水在塔中下降流速 V0=8m/s ④ 接触时间 t=30min ⑤ 炭层密度 ρ=0.5t/m3 ⑥ 原水COD平均浓度 C0=120mg/L ⑦ 出水COD小于30mg/L ⑧ 反冲洗水线速度 V1=30m/h ⑨ 反冲洗时间 t1=7min ⑩ 冲洗间隔时间 t2=100h 2、设计计算

吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计算 吸附塔面积A A=

Q200==25m2 V08

采用二塔并联降流式固定床，则 n=2 则每个塔的面积A' A'==

An

25

=12.5m2 2

吸附塔直径D D=

4 A'

=

4 12.5

=3.99m 取4m 3.14

吸附塔炭层高度h h=V0 t=8×30/60=4m 每个吸附塔炭层体积V V=A' h=12.5×4=50m3 每塔活性炭质量M M=ρ V=0.5×50=25t 每塔每天应处理水量Q1

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Q1= 24=100×24=2400t

每个吸附塔每天应吸附COD值W W=Q1 (C0 C)

2400

(120 30)=216kg/d 1000

Q2

活性炭再生周期T T=

M q25 1000 0.15

=17.36d 取17d W216

三、吸附塔附属结构的选型和设计

1、填料

要求：填料是吸附塔处理污水的关键，污水具有腐蚀性，则要求填料具有防腐性，且填料应具有吸附性能好（吸附量大、比表面积大、孔隙率高等),化学性质稳定（不与污水反应），能经受水浸、水冲、高温、高压作用，不易破碎，而且还要价格便宜，来源广泛。 选型：采用新化x-16炭，它符合填料的基本要求，它的比表面积979m2/g,孔体积0.63m3/g,强度大于90%，堆积密度小于等于500g/L，采用柱状粒子，冲刷强度较颗粒大，直径3～3.5mm，长3～8mm。 2、支撑装置

要求： 支撑装置安装在填料下，用来支撑填料层及其所持的液体的质量 ，因此它要有足够高的机械强度，同时为了保证填料塔的通过能力及正常操作，支撑装置及其附属的气体通道面积应大于填料层的自由截 …… 此处隐藏：2892字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……