气浮池设计-详细

目录第一章 设计任务书 21.1设计题目 21.2设计资料 21.3设计内容 21.4设计成果 2第二章 设计说明与计算书 32.1设计原理及方案选择 32.1.1设计原理 32.1.2方案选择 52.2设计工艺计算 62.2.1供气量与空压机选型 62.2.2溶气罐 72.2.3气浮池 82.2.4附属设备 10第三章 参考文献 11第四章 设计心得体会 12第五章 附图 12气浮池的设计计算设计任务书1.1设计题目加压溶气气浮设备的设计（平流式）1.2设计资料某工厂污水工程拟用气浮设备代替二沉池，经气浮实验取得以下参数：溶气水采用净化后处理水进行部分回流，回流比0.2，气浮池内接触时间为5min，溶气罐内停留时间为3min，分离时间为15min，溶气罐压力为0.4Mpa，气固比0.02，温度30℃。设计水量850m3/d。1.3设计内容（1）确定设计方案；（2）气浮设备的设计计算；（3）系统设备选型，包括水泵、溶气释放器、溶气压力罐、空压机及刮渣机等；（4）计算书编写，计算机绘图。1.4设计成果（1）设备工艺设计计算说明书；要求参数选择合理，条理清楚，计算准确，并附设计计算示意图；提交电子版和A4打印稿一份。（2）气浮系统图和气浮设备结构详图（包括平面图、剖面图）；要求表达准确规范；提交电子版和A3打印稿一份。般为含油废水的25％~50％。其特点为：（a）加压的水量少，动力消耗省；（b）气浮过程中不促进乳化；（c）矾花形成好，后絮凝也少；（d）缺点是气浮池的容积较前两种流程大。为了提高气浮的处理效果，往往向废水中加入混凝剂或浮选剂，投加量因水质不同而异，一般由试验确定。图4部分回流溶气气浮流程2.1.2方案选择本设计采用平流式气浮池,以下来平流式气浮池分析带气絮凝体上浮分离过程的运动状态。

带气絮粒在接触室内通过浮力、重力与水流阻力的平衡作用后，取得了向上的升速U上。进入分离区后，又受到两个力的作用：一是水流扩散后由水平推力所产生的水平向流速U推；二是由于底部出流所产生的向下流速U下。这两种流速的合速度大小及方向决定了带气絮凝体或是上浮去除，或是随水流挟出。至于其中上升或下降的速度则视合成速度U合在纵轴上投影的大小。该速度影响了气浮的处理效果。絮凝体的大小，气泡的大小，气浮池体中水流向下的速度三者直接影响合成向上速度。合成向上的速度越大，气浮的去除效率越高，气浮池体的就越小，整个工程造价越低。要使上浮效果好，首先在池体中尽量降低U下。它可用扩大底部出流面积或提高出水的均匀度实现，随着底部的均匀集流、出流，水流到池未端U平约为零，这有利于上浮力较小的带气絮凝体的分离；如要提前实现上浮去除，应尽量降低u平，这可用扩大气浮池横断面的方式来实现。接着要处理好絮凝体的大小，通过加药混合，和絮凝反应来完成，应注意控制以下几个点，药剂的品种，投药量，药剂和污水的混合时间和混合强度，药剂的投加点，药剂和污水的反应时间和反应强度，产生的絮凝体的大小。另外还要控制溶气系统中气泡的大小。

本设计采用空压机供气，而且采用部分回流水加压工艺，因而采用溶气效果较好的填料罐。2.2设计工艺计算2.2.1供气量与空压机选型气浮所需空气量Qg=Q=850=34L/h式中Qg气浮所需空气量，L/hQ气浮池设计水量，m3/hR`实验条件下的回流比，%ac实验条件下的释气量，L/m3∅水温校正系数，取1.1~1.3（主要考虑水的粘度影响，试验时水温与冬季水温相差大者取高值）本设计取1.2.加压溶气水量Qp===5.72m3/h式中Qp加压溶气水量，m3/hP选定的溶气压力，MPaKT溶解度系数，可根据水温查表n溶气效率，对装阶梯环填料的溶气罐可查表空压机额定气量Q`g=∅=1.4=0.000793m3/min选用Z-0.036/7型空气压缩机。2.2.2溶气罐按过流密度计算：取过流密度I=3000m3/(m2·d)溶气罐直径（内径）Dd===0.241m式中：溶气罐内径，mI过流密度，，这里取填料罐L＝3000溶气罐高度H=2H1+H2+H3+H4式中：罐顶底封头高，m.目前多采用以内径为公称直径的椭圆形封头。按【JB1154－73】规定，封头高度与公称直径的关系：h1：曲面高度；h2:直边高度：壁厚由＝0.241m查表取h1＝25h2=75=6则H1=25+布水区高度，取＝0.25贮水区高度，取＝1.0填料层高度，当采用阶梯环时，可取1.0~1.3m。本次取＝1.2m则H===2.662mHD=11，符合高径比应大于选用上海同济大学水处理技术开发中心附属工厂生产的TR－300型溶气罐，采用阶梯环填料。2.2.3气浮池气浮池用挡板分为接触室和分离室接触区容积VcVc==(=3.43m3气浮池内接触时间，T2=5min分离区容积VsVs==(=10.28m3分离室内停留时间，Ts=15min气浮池有效水深=1.35mνs水流上升速度，取1.5～3.0mm/s，本设计取2mm/s分离区面积As和长度L2As=Vs/H==3.86m2取池宽B=1.5m，则分离区长度L2=As接触区面积Ac和长度L1Ac=取池宽B=1m，则接触区长度L1=浮选池进水管：Dg=200mm,v=0.9947m/s浮选池出水管：Dg=150mm集水管小孔面积S取小孔流速v1=1m/sS=取小孔直径D=0.015m，则孔数n=4×S3.14气浮池总高：H=h1+h2+h3=0.4+2+0.3=2.7m——保护高度，取0.3～0.4m。本设计中取=0.4m——有效水深，取2m；——池底安装出水管所需高度，取0.3m。图1气浮池计算草图2.2.4附属设备1.刮渣机选型气浮池宽度为1.5m，气浮池壁厚度取400mm，则刮渣机跨度应为1.5+0.4=1.9m此设计为矩形气浮池，所以采用桥式刮渣机刮渣，此类型的刮渣机适用范围一般在跨度10m以下，集渣槽的位置在池的一端。2.集水装置（1）进水装置气浮池常用的进水方向为底部进水。废水在接触室中的上升流速较小，在接触室中停留时间应大于60s。进水管内径:D=[4(Qmax+Qp)/πu]1/2=[4×(850+137.28)/86400×π×1.5]1/2=0.46m=460mm（2）集水装置本设计中气浮池的集水装置采用200的铸铁穿孔管。集水管中心线距池底200mm，相邻两管中心距为0.5m，沿池长方向排列。n=取6根。核算中心距：2.6/6=0.43m气浮池集水管根数取6根，这每个集水管的集水量：q0=(Qmax+Qp)/6=(850+137.28)/(86400×6)=0.0019m3/s集水孔孔口流速：取每个集水管的孔口总面积：取W=q0/εv0=0.0019/(0.63×2.13)=0.0014m2单个孔眼面积：取d0=21mm=0.021mw0=则每根集水管的孔眼数：n=w/w0=0.0014/3.5×10-4=4取4个由于孔眼沿管长开两排，两排孔的中心线呈夹角。集水管的有效长度L=2.6m，则孔距：l0=L/(n0/2+1)=2.6/3=0.87m3.溶气释放器由于本设计采用回流水加压系统，回流水SS≤10mg/L，故选用TS－78－Ⅴ型高效溶气释放器。参考文献给水排水设计手册编写组编.《给排水设计手册》（第三册）,北京:中国建筑工业出版社,2002；郑铭《环保设备原理·设计·应用》第二版化学工业出版社,2006；3．《三废处理工程技术》（废水卷）,化学工业出版社,2001；4．罗辉.《环保设备设计与应用》高等教育出版社,1997；5．高廷耀./顾国维.周琪.《水污染控制工程》（下册），高等教育出版社，2007。设计心得体会通过这次对气浮设备的设计，让我不仅将所学的知识应用到实际中来，而且也是对所学知识的一种巩固和提升。经过一个星期的努力,我终于将环保设备设计与应用的课程设计做完了。在这个过程中,我遇到了许多困难,但在不断地努力下，我顺利的完成了设计。从确定设计方案，计算书编写，附属设备的选型设计，到气浮系统图和气浮设备结构详图的绘制，这次设计不仅仅让我掌握了气浮设备的设计步骤与方法;也使我对制图有了更进一步的掌握，动手能力、观察能力、综合分析和处理问题的能力都有所提升。总之这次的课程设计让我受益非浅。在这一个星期里，在做课设的同时我认识到学习中很多不足的地方。在整个过程中,我发现像我们这些学