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废水臭氧处理系统设计方案

【摘要】:求出、和H后,可根据产品样本,选择臭氧发生器型号及台数,并设50%的备用台数。干燥器应有100%备用,以便一组工作,另一组再生。活性炭吸附柱的高度一般取1.2m,直径200~500mrn,活性炭吸附柱应有100%备用,以便轮流工作或再生。

1.臭氧发生器

臭氧需要量可按下式计算:

式中:——臭氧需要量,g/h;

——处理废水量,m3/h;

C——臭氧投量,mgO3/L影响臭氧氧化的主要因素是废水中杂质的性质、浓度、pH值、温度、臭氧的浓度、臭氧的反应器类型和水力停留时间等。臭氧投量应通过试验确定;

1.06—安全系数

臭氧化(干燥)空气量按下式计算:

式中:——臭氧化干燥空气量,m3/h;

——臭氧化空气浓度,g/m3,一般取10~14g/m3

臭氧发生器的气压可根据接触反应器的形式确定,对多孔扩散式反应器,按下式计算:

式中:H——臭氧发生器的工作压力,m;

h1——臭氧接触反应器的水深,rn,一般采用4~5.5 m;

h2——臭氧接触反应器扩散装置的水头损失,m,一般取10~15m;

h3——输气管道的水头损失,m。

求出和H后,可根据产品样本,选择臭氧发生器型号及台数,并设50%的备用台数。

2.臭氧接触反应器

根据臭氧和水中杂质反应的类型选择适宜的臭氧反应器。

臭氧反应器的容积按下式计算:

式中:V——臭氧反应器的容积,m3

t——水力停留时间,min,根据试验确定。一般为5~10min。

3.气源冷却和除尘设备

气源冷却设备可按空压机出口空气的夏季含热量和冷却到5~10℃后的空气含热量进行热力计算,选择定型的冷凝器。旋风分离器、瓷环过滤器及毛毡过滤器的直径一般取300mm,径高比1:3~1:5,空塔气体流速取1m/s。

4.干燥器

进入干燥器的湿空气量按下式计算:

式中:Q湿——进入干燥器的湿空气量,m3/h;

P湿——进入干燥器湿空气的气压,kPa,加热再生P湿采用196~245kPa,变压无热再生可采用684~748kPa;

T湿——进入干燥器湿空气的绝对温度,K,T湿=273+(5~10)(K);

Q——进入臭氧发生器的干燥空气量,m3/h;

P——进入臭氧发生器干空气的气压,kPaP=H(kPa);

T——进入臭氧发生器干空气的绝对温度,K,T=273+(15~20)(K);

K——干燥器再生耗气系数,采用加热再生K=1,采用变压再生K=1.25;(1.2~1.5)——安全系数。

于燥剂的吸湿量按一下式计算:

式中:G——干燥剂的吸湿量,吨;

Q湿——湿空气量,m3/h;

B1——湿空气的饱和含湿量,kg/m3,气温5℃时,B1=6.9g/m3,10℃时B1=9.73g/m3

B2——干燥空气的饱和含湿量,进入臭氧发生器空气的温度要求达到露点-40~-50℃,B2=0.03g/m3

t——干燥器的工作周期(h),加热再生t1=5~10d,变压无热再生t1=5min。

干燥剂的重量按下式计算:

式中:G——千燥剂的重量,kg;

a——干燥剂的吸附容量(kg水/kg干燥剂),变压无热再生时为0.2%~0.5%,加热再生时,硅胶为5%~8%,分子筛为10%~12%。

干燥器的容积按下式计算:

式中:V——干燥器的容积m3

——干燥剂的容重kg/m3,可取700kg/m3

干燥器的食径一般采用300~500mm,径高比为1:5左右,空塔气体流速不大于0.5m/s。干燥器应有100%备用,以便一组工作,另一组再生。

5.尾气处理设备

采用活性炭法时,活性炭用量可按下式计算:

式中:G——活性炭用量,kg;

C——尾气臭氧浓度,g/m3,可取C=0.1

a——活性炭吸附容量,gO3/g炭,取5g/g炭;

t——活性炭吸附工作周期,d,取30d左右。

活性炭吸附柱有效容积,按下式计算:

式中:V——活性炭吸附柱的有效容积,m3

——活性炭的容量,kg/m3,可取450kg/m3

活性炭吸附柱的高度一般取1.2m,直径200~500mrn,活性炭吸附柱应有100%备用,以便轮流工作或再生。