活性炭吸附含铬电镀废水吸附塔设计

1、仅供个人参考活性炭吸附含铭电镀废水吸附塔设计设计任务书一、 设计题目活性炭吸附含铭电镀废水的吸附塔设计二、设计任务及操作条件1、处理水量 Q=200r3/h2、原水CO评士匀120mg/L3、出水 CODJ、于 30mg/L4、活性炭吸附量q= (0.120.2) g COD/g炭5、活性炭与水接触时间1030min6、污水在塔中的下降流速 510m/h7、反冲洗水的线速度2832m/h8、反冲洗时间410min9、冲洗间隔时间72144h10、炭层冲洗膨胀率30%- 50%11、水力输炭管道流速0.751.5m/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

2、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与设计4、吸附塔工艺流程图5、吸附塔计算图6、设计说明7、参考文献不得用于商业用途一、设计方案和流程的说明由于电镀废水中Cr6+属于有毒重金属离子，不能直接排放。根据国家环境标准 对废水的处理要求，考虑经济性与实用性，选用活性炭吸附 ，采用二塔并联降流 式固定装置。吸附是一种物质在另一种物质表面上进行自动累积或浓积的现象，可以发生 在气-液，气-固，液-液两相之间。在污水处理中，吸附则是利用多孔性固体物质 的表面吸附污水中的一种或多种污染物， 从而达到净化水质的目的。活性炭是常 用吸附剂之一。固定床吸附器最

3、大的优点是结构简单、造价低、吸附器磨损少、使方便。它是污水处理中 常用的吸附装置。污水连续地流过装有吸附剂的固定床层，被吸附后的污水连续排 出。当出水水质不符合要求（即床层被穿透）时，则停止进水，将吸附剂再生。固定床根据水流方向又分为开流式和降流式两种。降流式水流自上而下，出水水质较好，但水头 损失大，需对床层定期进行反冲洗。而升流式水流由下而上流动，这种床型水头损失 增加较慢，运行时间较降流式长。根据处理水量、原水水质及处理要求，固定床可分为单床和多床系统，单床 一般用于处理规模小的工艺。多床层又分并联、串联两种，该设计根据实际要求 选择大规模处理，出水要求低的并联方式。二、设计参数选择及计

4、算1、设计参数选择处理水量200m3/h、原水CODffi匀120mg/L、出水COD=30mg/L活性炭的吸 附量q=0.14gCOD/g炭、活性炭与水接触的时间 30min、污水在塔中下降的流速 V=8m/h反冲洗水的线速度28m/h、反冲洗时间6min、反冲洗间隔时间80h、炭层冲洗膨胀率45%水力输炭管道流速 0.8m/s、水力输炭水量与炭量体积比例 10: 1、炭层密度 p=0.43t/m2、计算吸附塔的面积A:2008一 2二25m每个塔的面积A:A A 25m2,用2个塔吸附A = i 112.5mn 2吸附塔直径D :c|4父 A4x12.5 ccc 3中,D = J=,= 3

5、.99m,术用 4m二 ,3.14吸附塔炭层的高度h:,、，c 30,h =Vt =8 =4m60每个吸附塔的炭层容积V:V = Ah =12.5 4 =50m3每塔填充活性炭质量M:M = V = 0.43 50 =21.5t每塔每天应处理的水量Q：-Q200Q= 24= 24 =2400t 22每个吸附塔每天应吸附的COD值W :(120 -30) 2400W 二Q(Co -C) =() = 216kg/d1000活性炭再生周期T := 13.9d,取 14 天T Mq 21.5 1000 0.14一 W 一 216三、吸附塔附属结构的选型和设计1. 活惚活性炭是最常用削瞅性吸附剂，由木炭

6、、坚果壳、煤等含碳原悻徵化与活化制得的 一种多孔性含碳物质，有大的比表面积（6031500的），吸附容量大，吸附能力强，该设计属 于液相吸附，一般用孔径为（2父1030.1 Rm）的活性炭。它有稳定的化学性质，易再生与再利用，来源广、价格低。它对铭阳离子也有还原作用；他用活性炭处理装置设备时应选不锈钢 材料，防止活，性炭与普通钢材拗蚣生严重的化学腐蚀。2. 装置位于填料底部，安装平稳，既要保证能够支撑箕料层的质量，又要保证液体育犯畅的流动，具有耐腐蚀性，耐压，耐冲击。根据以上要求我们常选用不锈钢（乍为支架材料。3. 体分布装置让液体分布装置设在塔顶，让废水均匀的分 布在填料表面，设备的耐腐性强

7、。考虑易于维修又使布水均匀，且具有一定的水力冲刷强度及直径大小，选用不锈钢材料的可拆卸多孔管布水装置。4. 液体出口装置For personal use only in study and research; not for commercial use沉降式,出口位于塔底。管与塔接触&吩密封性好，防止出现梃寸现象，保证出水通畅流出，还要防腐蚀，耐压，耐冲击。选排水管的直径为100项m用价格低、容易得的铸铁。5. 中洗设备防止堵塞，设在吸附层的下方，孔管布水，孔径为10mm使，忡冰在整个底部平面均匀分布，M叫间为6min每80h，M一次。以长久利益来看，选用费用高，操作简单，育缴长时 间向塔内

8、输水，泵小、耗电较均匀的冲洗Z阳来排冲洗后的水。四、吸附塔工艺流程图A、B并联吸附，C再生；下一个阶段是：A再生，B、 C并联吸附；再下一个阶段 是：A、C并联吸附时，B再 生。这样以此类推。五、吸附塔计算图六、设计说明1、设计要求：处理水量大、出水水质高、可回收、吸附剂可再生、设备耐腐性强 采用柱状活性炭进行吸附，不易堵塞。若用粉末活性炭吸附，要防火防爆，而且对设备要求也高，投资高，麻烦。反冲洗时要让冲洗水均匀分布，有足够的冲洗时间，冲洗后的水要及时排出活性炭的再生：吸附剂在达到吸附饱和后，必须进行脱附再生才能重复使用, 所谓再生，及在吸附剂本身不发生或很少发生变化的情况下， 用某种方法把吸

9、附 质从吸附剂空隙中除去，恢复它的吸附能力，这样就可以大大的减少水处理运行 成本。再生分为：加热再生法，化学氧化再生法，溶剂再生法。我们选用加热再 生法，它是目前最常用最有效的一种再生方法。其再生步骤如下：a.脱水：使活性炭和含铭电镀废水进行分离。b.干燥：加热到100150C,将吸附在活性炭细孔中的水分蒸发出来，同 时使一部分低沸点的有机物也够挥发出来。c.炭化：加热到300700 C ,使高沸点有机物热分解，一部分低沸点有机 物挥发，另一部分被炭化留在活性炭细孔中。d.活化：加热到7001000C,将炭化阶段留在活性炭细孔中的残留物用 活化气体（如水蒸汽、CO及Q）进行氧化反应，反应产物以

10、气态形式逸出，达 到重新造孔的目的。e.冷却：把活化后的活性炭用水急剧冷却，防止氧化。2、主要设计参数:参数内容吸附塔面积A每个塔面积A吸附塔直彳至D吸附塔炭层高度h每个塔 炭层的 容积V每塔填 充活性 炭质量M每塔每天应处理水量Qi每个吸 附塔每 天吸附 COD值活性炭在生周期T数值25m12. 5m4m4m50m21. 5t2400t216kg/d14d3、影响吸附的因素：吸附剂的种类：一般来说，极性吸附剂易吸收极性吸附质，非极性吸附剂易吸收 非极性吸附质。活性炭的比表面积：比表面积（60g15002/g）越大，吸附能力越强，吸附量越大。？L结构：孔径越大，比表面积越小，吸附能力差。该设计

11、属于液相吸附，孔径一般为（2父1030.1 ）。温度：其他条件不变的条件下，低温有利吸附，升温有利脱附。pH值：在酸性溶液中，活性炭的吸附率要比在碱性溶液中高一些。接触时间：在进行吸附操作时，应保证吸附质与活性炭有一定的接触时间，使吸 附接近平衡，以充分利用活性炭的吸附能力。吸附速度越大，吸附时间就越短。七、参考文献环境工程原理化学工业出版社主编：张柏钦，王文选 2003,7水污染控制技术化学工业出版社主编：王金梅，薛叙明 2004,3仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l etude et la recherche uniquement