工程设计的前期工作.ppt
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1、2023/10/26,废水处理工程设计(三),1,学习要求,1.多做笔记,但要理解;2.认真作业;3.教参:水污染控制工程(下)、排水工程(下)水处理工程设计计算、污水处理新工艺与设计计算实例,2023/10/26,废水处理工程设计(三),2,工程设计的前期工作,第一节 废水产生的工艺过程和水质水量的调 查及评价第二节 实验室的试验和研究第三节 初步设计文件编制第四节 概(预)算书的编制第五节 废水处理站的总体布置,2023/10/26,废水处理工程设计(三),3,第一节:废水产生的工艺过程和水质水量的调查及评价,一、调查研究二、废水水质水量的确定三、水质水量的评价,2023/10/26,废水
2、处理工程设计(三),4,一、调查研究厂内调查,工厂概况工厂平面布置情况工厂管道布置情况地质资料环境状况,2023/10/26,废水处理工程设计(三),5,调查研究厂外调查,调查对象应以同行业同类型或相似类型为主,有针对性地了解同类型厂的生产工艺、单位产品耗水量、废水流量及治理工艺、效率、管理的难易、投资大小、处理成本等,进行综合评价后,进行小试、中试,确立最佳处理工艺路线。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),6,二、废水水质和水量的确定,废水水质、水量是设计的主要依据,是影响废水治理工程技术经济效果的重要因素。内容:废水排放点的位置及其标高、废水排放日流量的变化、废水排放时相应于其
3、时流量的水质情况。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),7,(一)废水水量的测定,容器法流速计法浮子法插板法浓度法计量槽法,2023/10/26,废水处理工程设计(三),8,1.容器法,在水流的出口处或水流有适当落差的地方,用容器测流量Q(m3/min)Q=60*v/t v容器容积,t冲水时间(s)比较准确,但仅限于小水量的测定,而且仅适用于在排水点处能设置充水容器的情况下。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),9,2流速计法,Q=A*vQ废水流量(m3/s)A明槽横断面积(m2)V流速(m/s)适用于大水量的明槽,也适用于较小流量的测定要求槽内最小水深为5cm,最低流速0
4、.05m/s,2023/10/26,废水处理工程设计(三),10,3.浮子法,原则:直段的水流平均流速等于表面最大流速的0.75倍方法:将浮子置于渠水面中轴线处,测得表面最大流速vmax;Q=0.75 vmax*A(A平均过水断面积)方法简便,适用于水深小、水流路径直的渠道中。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),11,例题(浮子法),某印染厂染整车间废水排放通过明沟进入废水处理站,明沟截面尺寸为400*700(mm2),槽中水深为10cm,用浮子法测得明沟中最大流速为0.6m/s,求染整车间的排水量。,Q=0.75 vmax*A=0.75*0.6*0.4*0.1=0.018 m3/
5、s=1555.2 m3/d 通过浮子法测定,可知染整车间排放废水量为1555.2 t/d,2023/10/26,废水处理工程设计(三),12,4.插板法,在水流途中,利用一定形状的插板,拦阻水流,使水流溢过插板,测定插板上的水位,计算流量。直角三角形插板法闸下出流插板法四边形插板法梯形插板法,2023/10/26,废水处理工程设计(三),13,插板法直角三角形,Q=k/H3/2(m3/s)K流量系数,当H=0.0210.200m时,取1.4H直角顶以上水头(m)适用于流量小于100l/s 的废水,2023/10/26,废水处理工程设计(三),14,插板法闸下出流,Q=A,流量系数,一般采用,近
6、似值为0.62;A闸板下孔口面积(m2);g重力加速度;H闸板前后的水位差,2023/10/26,废水处理工程设计(三),15,插板法四边形,Q=kBH3/2(m3/s)K流量系数,一般取1.85;B堰口宽度(m)H堰上水头(m),2023/10/26,废水处理工程设计(三),16,插板法梯形,Q=1.86 BH3/2(m3/s)B梯形堰底宽;H梯形堰底上的水深,2023/10/26,废水处理工程设计(三),17,5.浓度法,采用示踪剂,假定在流量为Q的废水流中示踪剂的浓度为C0,单位时间投入废水中的示踪剂浓度为C1,流量为q,混合后的浓度为C2,适用于水流急,混合状态良好的情况,2023/1
7、0/26,废水处理工程设计(三),18,(二)废水水质的测定,物理性指标:温度色度残渣电导率浊度等;有毒重金属:汞镉铅铬等;非金属无机物:酸度碱度pH值氰化物氟化物硫化物氨氮溶解氧等;有机化合物:化学需氧量生化需氧量总有机碳油类酚类等,2023/10/26,废水处理工程设计(三),19,三水质水量的评价,原因:工业废水的污染物组成复杂,往往一种废水存在着几种有害物质或有毒物质;目的:抓住治理重点和正确反映各种污染物质对环境的危害;评价污染物质的指标:污染负荷、超标倍数、等标负荷等,2023/10/26,废水处理工程设计(三),20,污染负荷,污染负荷是指排污的强度,表示每日排放污染物的绝对量(
8、或)某种污染物质的污染负荷,废水中某种污染物质的浓度废水日流量,2023/10/26,废水处理工程设计(三),21,超标倍数,超标倍数是指废水中含污染物质的浓度与污水综合排放标准之比超标倍数废水中含污染物的浓度排放标准,2023/10/26,废水处理工程设计(三),22,等标负荷,等标负荷是指排放污染物质的绝对量与排放标准的比值全厂等标负荷为各污染物等标负荷之和等标负荷比:(为了明确工厂各种污染物的危害程度),2023/10/26,废水处理工程设计(三),23,例题:某化工厂有两股废水,其中一股废水水量为,其水质指标如下:酚、氰、,另一股废水为无机废水,水量为,主要污染物质为锌,其含量为,试评
9、价该厂污染源情况,2023/10/26,废水处理工程设计(三),24,2023/10/26,废水处理工程设计(三),25,评价结论:在不考虑评价权数情况下,尽管锌离子浓度超标倍数为,比酚及氰超标倍数低,但由于含锌废水水量大,在全厂污染物中,锌污染占,因此在废水治理中,首先应去除锌,其次是酚与氰。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),26,目前水量水质测定,在线分析设备可研报告、环评中分析数据,2023/10/26,废水处理工程设计(三),27,第二节 实验室的实验和研究,基本任务:测定水质水量,提出处理方法,验证选定方法的可行性,确定基本的工艺条件。初步设计的资料是建立在实验室研究的
10、基础上的,因此,实验室研究的深入与否直接关系到设计的精度与质量。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),28,第三节 工艺路线的选择,在实际操作中,需要处理的污染物千差万别,处理的方式和方法也是有差异的。选择工艺路线是决定设计质量的关键,必须认真对待。如果某一种污染物仅有一种处理方法,也就无须选择;若有几种不同的处理方法,就应该逐个进行分析研究,通过各方面的比较,从中筛选出一种最佳的处理方法,作为下一步处理工艺流程设计的依据。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),29,一、工艺路线的选择原则 在选择处理的工艺路线时,应注意考虑如下基本原则。,1、合法性 环境保护设计必须遵循国
11、家有关环境保护法律、法规。,2、先进性 先进性主要是指技术上的先进性和经济上的合理可行。应该选择处理能耗小、效率高、管理方便和处理后得到的产物能直接利用的处理工艺路线。为适应排放标准越来越高的趋势,还要考虑处理的工艺路线要有一定前瞻性。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),30,3、可靠性 可靠性是指所选择的处理工艺路线是否成熟可靠。工程设计中可能采用的技术有:成熟技术、成熟技术基础上延伸的技术、不成熟技术和新技术。应避免采用不成熟技术;慎重对待尚在试验阶段的新处理技术、新处理工艺和新处理设备,必须坚持一切经过试验的原则。在实际中,要处理的污染物种类很多,有的是新的从来没有处理过的污
12、染物,这就需要慎重考虑处理的工艺路线,一种是进行类比选择,另一种是进行试验确定。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),31,4、安全性 对具有毒性的污染物,在选择对这些污染物的处理工艺路线时要特别注意,要防止污染物作为毒物散发,要有较合理的补救措施。同时还要考虑劳动保护和消防的要求。,5、简洁和简单性 选择处理工艺路线时,要选择简洁和简单的处理工艺路线,往往简洁和简单的处理工艺路线是比较可靠的工艺路线。同时要考虑系统中某一个设备出问题时,不至于对整个系统有较大的影响。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),32,上述六项原则必须在选择处理工艺路线时全面衡量,综合考虑。所选择的
13、污染物处理工艺路线,应保证其对污染物处理效果好、能耗低、费用小、运行管理以及维修方便,符合国情、切实可行。,6、结合实际情况 我们国家正在处于一个初级的发展阶段,经济能力、制造能力、自动化水平、环境保护意识和管理水平等各个方面都有一定缺陷,因此在选择处理工艺路线时,就要考虑企业的承受能力、管理水平和操作水平等各个具体问题,也就是说具体问题要具体分析。,2023/10/26,废水处理工程设计(三),33,二、工艺路线选择的基本步骤 选择处理工艺路线时一般要经过四个阶段。,1、收集资料,调查研究 根据要处理的污染物种类、数量和规模,有计划、有目的地收集国内外同类污染物处理的有关资料,包括处理技术路
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