《环境工程原理》课程设计--活性炭吸附含铬电镀废水的吸附塔设计

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1、《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10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.处理水量Q=200m3/h2.原水COD平均120㎎/L3.出水COD小于30㎎/L4.活性炭吸附量q=(0.12～0.2)gCOD/g炭5.活性炭与水接触时间10～30min6.污水在塔中下降流速5～10m/h7.反冲洗水线速度28～32m/h8.反冲洗时间4～10min9.冲洗间隔时间72～144h10.炭层冲洗膨胀率30﹪～50﹪11.水利输

2、水管道流速0.75～1.5m/s12.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5.101.吸附塔计算图2.设计说明3.参考文献10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810一、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

3、《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

4、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10①处理水量Q=200m3/h②活性炭的吸附量q=0.15gCOD/g炭③污水在塔中下降流速V0=8m/s④接触时间t=30min⑤炭层密度ρ=0.5t/m3⑥原水COD平均浓度C0=120mg/L⑦

5、出水COD小于30mg/L⑧反冲洗水线速度V1=30m/h⑨反冲洗时间t1=7min⑩冲洗间隔时间t2=100h2、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⑴吸附塔面积AA===25m2采用二塔并联降流式固定床，则n=2则每个塔的面积A'A'===12.5m2⑵吸附塔直径DD===3.99m取4m⑶吸附塔炭层高度hh==8×30/60=4m⑷每个吸附塔炭层体积VV==12.5×4=50m3⑸每塔活性炭质量MM=ρ=0.5×50=25t⑹每塔每天应处理水量Q110Q1==100×24=2400t⑺每个吸附塔每天应吸附COD值WW==216kg/d

6、⑻活性炭再生周期TT==17.36d取17d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

7、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面积，及塔在塔截面上的空隙面积。或者说这一区域的空隙率应该大于填料层中的空隙率，否则当气速增大时将首先在支撑装置处出现液泛现象。污水有腐蚀性，要求支撑装置防腐蚀。10选型：选用多孔板填料层的活性炭质量M=25t，则选择的多孔板F支3×105N，材料选用镀锌钢板，为圆形，圆形与矩形、正方形比较，优点是不易堵塞，流水均匀，直径D'=D=4m，厚度d=100mm。1、液体分布装置要求：液体分布装置设在