(设计方案4)某酸洗废水处理及回用工艺设计.doc
含重金属酸性废水处理及回用工艺设计
含重金属酸性废水处理及回用工艺设计摘要：由于现阶段我国工业的高速成长，随之而言工业水污染问题越来越严重，在这之中重金属水污染格外严重，也是当前大多数冶金企业在成长进程中不可绕过的问题。
环境中重金属的污染不仅会给河道、湿地等水体自然环境造成不同程度的破坏，而且会给人们的健康造成一些致命的威胁，而且更加重要的是，给生产活动的废水回用造成了很大的影响，从一定意义上增加了工业生产和危废处理的经济负担。
所以本文针对含重金属酸性废水处理及回用工艺设计进行相应探讨，并对重金属废水处理形式的调研趋势进行了科学预测。
关键词：废水处理；回用工艺设计；措施引言：水是人们赖以生存的资源。
虽当前中国淡水资源总量较大，在世界上占比较大，但是我国人口总量大，导致饮用水的人均所有量较低，与此同时，我国有效的淡水存储量，随着现代化城市的构建，以及工业生产过程中废水的排放呈现下降趋势。
并且重金属废水（如含镉、铅、汞），正是这之中最为普遍的对环境造成影响的工业废水污染之一。
怎样实现重金属废水的高效处理、降低重金属离子对水体生态的危害，是国内科学工作者比较关注的研究课题。
本章中简要地介绍了含有重金属废水污染的来源，及其影响，同时总结了若干种常见的重金属污染的处理方法，并阐述了它们各自的物理化学特点，同时对若干种重金属废水处理的最新方法进行了详尽的总结[1]。
1重金属废水的来源重金属废水基本来自油漆厂和颜料厂所排水的生产废水、钢铁厂或者是有色金属的冶炼以及进行酸洗的废水、电镀部门开展电镀洗涤产生的废水、医学药品和农药进行加工产生的废水等等。
在工业废水中所蕴含的重金属离子的类型，以及含量和存在的形态会随着生产种类的差异而存在不同。
2重金属废水的危害2.1对人体的危害水资源是人们赖以生存的基础，在生活过程中会运用大量的水资源，假如纯净水资源受到重金属污染物的危害，将会对人们的生活以及身心健康造成较为严重的威胁。
重金属污染可能给人类健康造成间接危害与直接危害二类，这之中直接危害主要指人类在需要喝水的时用被土壤的重金属物质所污染，而如果自来水的重金属物质浓度超标，则将会导致人体内细胞死亡，而当人体中所蕴含的重金属浓度超过了规定范围时，则会对人身体内的神经系统产生危害[2]。
含重金属酸性废水处理及回用工艺设计
有 色 金 属 加 工
第４ ４卷
须处 理 达标 后 才 能 外 排 。本 项 目产 生 的 污 泥 为 含 重 金属 铜 的污 泥 ， 原 水 中铜 离 子 含 量 较 高 ， 具 有 可 观 的 回收价值 ， 根 据 污 泥 中金 属 离 子 的含 量 高 低 ， 将 本 项
Ｔａ ｂ． １ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎｄ ｅ ｘ ｏ ｆ ｒ ａ ｗ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ
根据 相关 资料 显示 ， 该铜 带厂 废 水排 放量 为 １ ０ ５ ０
１ Ｔ Ｉ ／ ｄ ， 考 虑一 定 的 富 裕 量 和 自用 水 量 ， 设 计 规 模 定 为
１ ２ ０ ０ ｍ ／ ｄ ；
加烧碱并搅拌 ， 中和沉淀后 的上清液排入厂区生活污
水 管道 ， 最终 排 放 至 厂 外 ， 沉 淀 污 泥定 期 排 入 污 泥 干
第４ ４卷
第 ４期
有 色金 属 加 工
ＮＯＮＦ ＥＲＲＯ ＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲＯＣＥ ＳＳＩ ＮＧ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｖｏ １ ． ４ ４ Ｎｏ ． ４
２ ０ １ ５年 ８月
Ａｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ２ ０ １ ５
含 重 金 属 酸 性 废 水 处 理 及 回 用 工 艺 设 计
点、 主要设计参数 、 技术经济指标和实际运行数据 。
关键词 ： 酸性 ； 重金属 ； 废水 ； 处理 ； 回用
中图分类号 ： Ｘ ７ ０ ３
文献标 识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ １— ６ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４—０ ０ ５ ９— ０ ４
酸洗废水处理方案酸洗废水如何处理
酸洗废水处理方案酸洗废水如何处理酸洗废水处理方案酸洗废水如何处理根据不同的酸洗介质，酸洗废水中可能含有下列组分中的儿种组分，即盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸、屮酸与经基乙酸、表面活性剂、铜络合剂、缓蚀剂以及被清洗下来的金属氧化物、各种沉积在锅炉受热面上的水(盐)垢等，酸洗废水处理应包括中和酸性、去除重金属离子、去除氟离子、降低化学耗氧量(COD)、去除悬浮物或沉淀物等儿部分。
下面由台江环保为你推荐酸洗废水处理方案，了解下酸洗废水该如何处理。
一、酸洗废水的处理1•盐酸、硝酸、硫酸废水当使用盐酸、硝酸或硫酸作酸洗介质时，其废液可在废水池直接用液体工业氢氧化钠中和处理到pH值6〜9,其反应生成物氯化钠、硝酸钠或硫酸钠为无害盐类，可直接排放。
酸洗工序完成后，酸洗废水中残留酸还有2%〜4%。
燃煤发电厂也可将酸洗废水直接排到锅炉冲灰池，利用这些残余酸清洗冲灰管道，与沉积在灰管上的碳酸钙等反应进一步消耗掉残余酸，有机缓蚀剂和溶解到酸洗废水中的酸洗杂质、重金属离子同时也会被煤灰吸附固定在灰场。
如果灰场灰水中还残留有酸度，再通过加碱调整灰水pH值到6〜9范围即可。
2.磷酸废液当使用磷酸作酸洗介质时，其废液可加入过量消石灰或石灰乳中和处理，其反应生成磷酸钙沉淀，降低废水中磷酸根的含量。
收集沉淀物经过浓缩脱水，挤压成块，将其在安全地方掩埋。
3.氢氟酸废液氢氟酸清洗废液的主要问题是溶液中的氟离子含量过高，必须进行处理。
处理方法根据所用药剂不同分为石灰法、石灰一铝盐法及石灰一磷酸盐法等。
其中采用混凝沉淀法配合进行处理比较普遍。
(1)石灰法。
使用过量的消石灰或石灰乳与氢氟酸反应生成氟化钙沉淀是最经济、有效的处理方法，即将生石灰粉(CaO)或石灰乳［Ca(OH)2］与含氟废水混合，生成氟化钙沉淀以使氟离子从废液中去除的方法。
石灰的加入量应比依据反应式计算的理论量要高，约为废液中氟含量的2.2倍。
酸洗废水方案(一)
酸洗废水方案一、实施背景酸洗废水是钢铁生产过程中产生的一种废水，主要成分为酸性物质和重金属离子，对环境和人体健康都有一定的危害。
因此，对酸洗废水的处理成为钢铁企业必须重视的环保问题。
二、工作原理酸洗废水处理方案主要采用化学沉淀和离子交换技术。
首先，将废水经过初步处理后，加入化学药剂进行沉淀，使重金属离子和酸性物质得以被沉淀下来。
然后，将沉淀后的水进行离子交换，去除废水中的离子物质，使水质达到国家排放标准。
三、实施计划步骤1.确定废水处理方案：根据钢铁企业的实际情况，选择适合的废水处理方案。
2.建设废水处理设施：根据废水处理方案，建设相应的废水处理设施。
3.投入运行：将废水处理设施投入运行，对废水进行处理。
4.监测效果：对处理后的废水进行监测，确保达到国家排放标准。
四、适用范围酸洗废水处理方案适用于钢铁企业的酸洗生产过程中产生的废水处理。
五、创新要点1.采用化学沉淀和离子交换技术，处理效果好。
2.废水处理设施建设合理，占地面积小。
3.处理后的废水可以达到国家排放标准，对环境和人体健康无害。
六、预期效果1.处理后的废水可以达到国家排放标准，对环境和人体健康无害。
2.减少废水对环境的污染，提高企业形象。
3.降低企业运营成本。
七、达到收益1.提高企业形象，增加企业社会责任感。
2.减少废水对环境的污染，降低环保罚款。
3.降低企业运营成本，提高企业效益。
八、优缺点优点：1.处理效果好，可以达到国家排放标准。
2.废水处理设施建设合理，占地面积小。
3.处理后的废水对环境和人体健康无害。
缺点：1.处理成本较高。
2.处理过程中需要消耗大量的化学药剂。
九、下一步需要改进的地方1.减少处理成本，提高处理效率。
2.研究新的废水处理技术，以提高处理效果。
洗车废水处理回用工程设计方案
洗车废水处理回用工程设计方案一、概述洗车废水是指在洗车过程中产生的含有油污、颗粒物、化学物质等污染物质的废水。
对洗车废水进行处理回用，可以实现节约水资源、减少对环境的污染等目的。
本文将对洗车废水处理回用工程进行设计方案的详细说明。
1.废水收集系统设计首先，需要建立废水收集系统，将洗车过程中产生的废水集中收集。
废水收集系统应包括足够数量的污水收集槽、废水管道和泵站等设施。
收集槽应配置有沉淀池和格栅，以便去除废水中的颗粒物和沉积物。
2.废水预处理系统设计废水预处理系统的主要目的是去除废水中的沉积物和悬浮物，并将废水中的油脂和有机物质降解。
预处理系统应包括沉淀池、格栅、油水分离器和生物处理设备等。
废水经过格栅去除颗粒物后，进入沉淀池进行沉淀，然后通过油水分离器去除油脂。
最后，废水进入生物处理设备中进行降解处理，以去除有机物质。
生物处理设备可以采用好氧生物滤池、活性污泥法等。
3.水质处理系统设计经过预处理的废水仍然需要进行进一步的处理，以达到可回用水质标准。
水质处理系统的主要设计包括混凝沉淀池、过滤器和消毒器等设备。
混凝沉淀池中加入适量的混凝剂，使废水中的悬浮物聚集成较大的颗粒，然后进一步通过过滤器去除悬浮物。
最后，使用消毒器对废水进行消毒处理，以确保水质符合相关标准。
4.回用系统设计经过水质处理的废水可以进行回用，用于洗车或者其他非饮用用途。
回用系统主要包括净水罐、泵站和供水管道等设施。
净水罐用于储存处理后的废水，泵站则负责将废水提升到所需的压力并供给到洗车设施。
供水管道应在洗车场地内布设，确保洗车业务正常进行。
5.监控与管理系统设计为了保证整个洗车废水处理回用工程的正常运行，需要设计和建立监控与管理系统。
该系统包括废水处理设备的监测与控制系统以及废水回用水质的监测与控制系统。
通过监测设备的数据收集和分析，及时发现废水处理设备的运行异常，并进行相应的调整和维护。
同时，通过监测废水回用水质，确保回用水质量处于可接受的范围。
酸洗废水处理方案
-认真记录运行数据，为运行管理和环保部门提供依据。
六、结论
本方案针对酸洗废水的特性，设计了一套完善的处理系统。通过本方案的实施，可有效降低废水对环境的污染，实现废水的资源化利用。同时，注重设施设备的运行管理和操作，确保系统长期稳定运行，为企业的可持续发展奠定基础。
1.废水水质
根据企业提供的数据，酸洗废水主要来源于金属加工过程中的酸洗、碱洗、除油等工序，其主要污染物为pH值、COD、SS、酸碱度等。
2.处理目标
根据《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）及地方环保部门的要求，确定以下处理目标：
（1）pH值：6-9；
（2）COD：≤100mg/L；
（3）SS：≤70mg/L；
二、设计标准与原则
1.遵守《中华人民共和国水污染防治法》及地方环保法规。
2.符合《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）及相关行业标准。
3.采取先进、成熟、可靠的处理技术，确保系统长期稳定运行。
4.节能降耗，降低运行成本，提高资源利用率。
5.考虑企业未来发展，预留一定的扩建空间。
三、废水特性及处理目标
（2）排放口：废水经过处理，达到排放标准后，通过排放口排放至受纳水体。
五、运行维护与管理
1.建立完善的废水处理设施运行管理制度，确保设施正常运行。
2.定期检查设施设备，发现问题及时维修，确保设施设备的完好率。
3.对废水处理过程中的各项指标进行监测，及时调整处理工艺，确保废水处理效果。
4.做好运行记录，为设施运行管理和企业环保部门提供数据支持。
2.化学处理
-混凝反应池：通过添加混凝剂和助凝剂，促使悬浮物和胶体形成絮体。
洗车废水处理回用工程设计方案
洗车废水处理回用工程设计方案一、项目背景和意义随着汽车保有量的增加，洗车服务的需求也在不断增长。
然而，洗车过程中产生的大量废水对环境造成严重污染。
因此，设计一个洗车废水处理回用工程方案具有重要意义，既可以减轻环境负担，又可以回收废水资源，实现资源的可持续利用。
二、设计原则1.排放标准：废水处理回用工程的设计应符合国家有关环境保护排放标准，确保排放水质符合规定。
2.废水回用：设计应考虑将处理后的洗车废水回用于洗车过程中，实现资源的高效利用。
3.安全性：设计方案应确保废水处理回用过程中对人员和环境的安全。
三、设计方案1.废水收集系统：a)设计合理的洗车废水收集系统，包括洗车场地的排水设施和管道连接设备。
b)洗车场地应具备充足的排水能力，确保所有废水能够顺利收集到回用处理系统。
2.废水预处理：a)设立废水沉淀池，用以沉淀悬浮物和泥沙，减少进入后续处理系统的负荷。
b)设计油水分离器，有效分离废水中的油脂和污染物。
3.生物处理系统：a)采用生物处理技术，如活性污泥法或生物膜法进行废水的处理。
b)设计合适的生物反应器，确保废水在一定时间内得到充分降解和净化。
4.组合过滤系统：a)引入组合过滤技术，包括活性炭过滤和深层过滤，去除废水中的有机物、细菌和重金属等污染物。
b)设计合适尺寸的过滤设备，确保废水经过过滤后水质符合回用要求。
5.喷淋回用系统：a)将处理后的洗车废水回用于洗车过程中，减少对自来水的依赖。
b)设计喷淋系统，确保废水能够充分覆盖车辆表面，实现有效清洗和冲洗效果。
6.监测和控制系统：a)安装水质监测仪器，实时监测废水处理回用系统的水质变化。
b)设计自动控制系统，根据监测结果对废水处理回用过程进行自动调节和控制。
四、设备和投资1.设备：a)废水沉淀池、油水分离器、生物反应器、组合过滤设备、喷淋系统、监测仪器等。
b)根据实际情况选择适当的设备品牌和规格。
2.投资：a)设备采购费用。
b)施工和安装费用。
洗车废水处理回用工程设计方案
精心整理洗车废水处理回用工程设计方案一、概述????随着我国汽车数量迅速增加，洗车业在我国出现红火局面，日益发展，洗车行业的繁荣一方面印证我国汽车行业的勃勃生机，另一方面也加大了城市用水及废水处理的压力，现在应用较为普遍的高压清洗机洗车，据保守估计，每辆车每次洗车用水至少在0.15m3-0.20m3,洗车废水的任意排放不但影响市容以及人们生活环境，而且由于洗车废水中含有油类、有机物、表面活性剂等????????????????????1??????????2?????SS??????????3?????BOD??≤15mg/L???????SS???≤5mg/LPH???6.5～9.0?????三、设计依据、原则及范围?????1、设计依据?????[1]?加德士（青岛）加油站提供的有关资料；?????[4]《水处理工程师手册》（2000年版）；?????[5]《室外排水设计规范》（GBJ14－87）（1997年版）；?????[6]《给水排水设计手册》（中国建筑工业出版社）；?????[7]《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)；?????[8]《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90)；?????[9]《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；?????[10]《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）。
?????2、设计原则?????[1]采用先进、实用、成熟、可靠的处理工艺，满足主要污染物为ss和油脂物质进水要求，?????[2]?????[3]?????[4]?????3?????????????1??????????混凝沉淀的工艺，代替气浮工艺。
混凝沉淀工艺投资成本低，操作简单，设备耗电量少，运行成本低，和后面的过滤工艺配合处理后的水完全满足中水回用要求；气浮池操作复杂，对操作人员的技术要求高，设备耗电量高，运行成本高。
?????在实际操作过程中，可以根据混凝沉淀出水水质情况考虑是否进行过滤处理，过滤之后的水进行加氯消毒。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章总论1.1设计的依据和目的本次设计主要针对钢材酸洗工段的酸洗废水的处理及回用提供工艺设计，该工艺实现“零”排放，主要参照吉林中国一汽富奥标准件公司酸洗废水车间工艺流程，根据设计任务书的水质水量，选择合适的工艺流程。
处理任务酸洗废水量为20吨，且含有大量的硫酸亚铁。
以往通过加入碱性药剂进行中和处理的方法，不仅造成了大量的酸碱物料的浪费，同时在中和过程中产生的大量亚铁沉淀物给后处理工作造成了很大的困难。
因此结合以往同类硫酸废液的治理经验，提出了采取冷却结晶工艺分别回收硫酸及水和硫酸亚铁的综合治理改造方案。
根据硫酸亚铁的溶解度特性，以及酸洗工序的工艺特点，因此将在酸洗温度(65℃左右)条件下接近硫酸亚铁饱和状态的硫酸废液进行加酸冷冻结晶，使其达到过饱和条件而结晶析出，从而实现废硫酸母液的回收利用及副产硫酸亚铁水合沉淀物。
1.2处理废水的技术指标1.2.1设计的主要条件及技术参数:表1 废水水质：1.3钢厂的酸洗工序是将钢材侵入质量分数为20%左右的硫酸洗槽中进行酸洗。
随着酸洗的进行，硫酸浓度逐渐降低，硫酸亚铁浓度不断增高，当溶液中硫酸的质量分数降至6%——8%,生成的硫酸亚铁质量浓度超过200——250g/l时，酸洗速率下降，必须更换酸洗液，排放酸洗废液。
酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以去除表面的酸性物质，又造成了废酸水的外排。
另外也可用盐酸代替硫酸，形成盐酸废水。
第二章工艺方法论证2.1硫酸酸洗废水的方法(1)提高废酸浓度，在低温或高温下使硫酸亚铁从废液中析出，回收的硫酸再用于酸洗。
低温分离有浓缩冷冻、蒸汽喷射真空结晶(简称蒸喷真空结晶)。
产品为FeSO4.7H2O 和再生酸。
(2) 某一物质于废液内，在一定的条件下使之与游离酸反应生成其他有用的物质后予以回收。
如加入铁屑使之全部生成硫酸亚铁的铁屑法、加铁屑和苛性钠处理的氧化铁红法、加氨处理的氧化铁红——硫酸铵法(HA法)等。
(2)废液中硫酸亚铁重新变为硫酸和氧化铁(或纯铁)，以回收全部硫酸如用扩散渗析法——电解法、氯化氢置换法(鲁兹钠法)等。
酸洗过程中，在钢件表面的氧化铁得到去除的同时，也使大量单质铁与硫酸反应而进入酸洗液中，这是酸洗液硫酸消耗的主要因素。
当酸洗液硫酸浓度降低到10%左右时，酸洗速度就会影响到生产进度，从而需要重新调整酸洗液硫酸浓度或全部进行置换。
对于酸洗硫酸废液的处理，国内一般传统工艺一是采用焚烧法回收硫酸和氧化铁，但由于耗能较高、设备腐蚀严重等问题，以被废弃;二是采用石灰中和法进行中和处理，但由于产生大量的泥渣给后续处理造成了较大的困难(采用碳酸那种和也同样要产生大量的碳酸铁沉淀)，而且，中和处理法本身也造成了资源的浪费。
2.2工艺基本原理根据硫酸亚铁的溶解度特性，以及酸洗工序的工艺特点，我们处理含硫酸小于10%的废液，因此将在酸洗温度(65℃左右)条件下接近硫酸亚铁饱和状态的硫酸废液进行加酸冷冻结晶，加酸是使酸度增加的同时硫酸亚铁的溶解度减小；此过程在沉降池中完成，并且同时实现自然冷却，使温度接近硫酸亚铁析出所需的临界温度，因为在酸度一定的条件下，温度越低，硫酸亚铁的溶解度越小，所以要继续降低废液温度，此过程在结晶罐里完成，用冷冻盐水冷却将废液温度降低至0度左右，使其达到过饱和条件，硫酸亚铁结晶析出，从而实现废硫酸母液的回收利用及副产硫酸亚铁水合沉淀物。
比较于其他的回收利用方法，加酸冷冻结晶法集浓缩冷冻法和蒸喷真空结晶法的优点于一身，它的主要优点是无需蒸发浓缩，减少蒸气耗能这一项，操作简便，但需要冷冻设备，劳动强度大。
2.3处理工艺可行性分析在处理过程中通过加酸的方式,使得酸洗废水中的SO42 +浓度升高,使FeSO4 的溶解平衡向着结晶析出的方向移动,从而使Fe2 +以结晶的形式析出,达到综合利用的目的;析出FeSO4后的酸液经过处理后可回用于钢材的酸洗工艺,间接减少了新酸的消耗。
其工艺原理是基于不同温度、H2SO4浓度条件下FeSO4的溶解度(质量分数).见图1[5]通过理论计算得出，将原废水硫酸浓度调到25%时2.4工艺流程2.5工艺流程简介(1)向酸洗废液中加工业硫酸，硫酸浓度由10%提高到24——25%，以提高废液的酸度和硫酸亚铁的饱和度；(2)含硫酸浓度24——25%的废酸液加入冷却槽，自然降温冷却到30℃。
以降低硫酸亚铁的溶解度；(3)30℃的废酸液泵入结晶器中，加冷冻盐水冷却至5℃，间歇操作，继续降低硫酸亚铁的溶解度；(4)为达到析出临界温度，废酸液被冷却到5℃，大部分硫酸亚铁呈七水硫酸亚铁结晶析出。
(5)结晶料浆流入人工卸料的三足式离心机中间歇操作，分离硫酸亚铁回收利用，此回收晶体采用人工包装，人力运输入库。
(6)母液自流入母液槽，然后泵送母液进入酸洗槽，并加入水调节硫酸浓度至25%左右，可以直接送入酸洗槽中进行酸洗，即达到回收利用作用，实现“零”排放。
第三章 物料衡算10%Q 1+Q 2=(Q 1+Q 2)25% Q 1=20t/d Q 2=4m 3/d 3.2硫酸亚铁晶体回收总量+-⨯20(%2520332%6)Q Q Q =⨯- 33 3.78Q m =/d3.3耗水量 d m Q /71.1278/12678.3278/12633=⨯=⨯表3第四章 热量衡算表4 已知数据:表5 选取数据:4.1此过程为自然冷却过程,根据试验冷却时间为24h 。
设沉降池的出口温度为30℃。
T M c q ∆⋅⋅=11kcalV 5.1137352483.174.0)3065(74.0=⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯=ρ 式中：c1-----30%H2SO4比热，0.74kcal/kg ·℃ △T---温度变化, ℃ ρ--- H 2SO 4密度,kg/l V---废液体积 4.2冷却结晶器 4.2.1总制冷量设进口温度为30 ℃,出口温度为5 ℃,则总体需要完成的制冷量为:kjkcal TM c q 333121096.220110785.526252410139.174.0⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=∆⋅⋅=4.2.2单位制冷量设每天为4个处理周期,每个处理周期为3h,则按量完成的制冷量应为:3332(34)2201.961012183.49910/q q kj h =÷⨯=⨯÷=⨯4.2.3冷却剂(25%CaCL 2盐水)(1)设冷却剂进入结晶器的温度为-15℃,出口温度为10℃。
234322310103884.289.210499.183M TM c q ⋅⨯⨯⨯=⨯∆⋅⋅=-所需制冷剂的质量:M 2=24.244×103 kg (2)又因为M 2=ρ2×V 2ρ2---25%CaCL 2盐水密度 V 2---盐水体积 所以所需的制冷剂的体积:V 2=24.244×103/1228=19.74m 3 (3)每天为4个处理周期，则每个处理周期需要的制冷剂质量为：M 3=M 2/4=24.244/4=6.061×103 kg (4)每个处理周期需要的制冷剂体积为：V 3=19.74/4=4.9m 3第五章 主体设备计算5.1冷却沉降池(废酸池) 5.1.1作用:用以水量,酸量调节和水质均合，主要起到对酸洗废液进行加酸调节浓度的作用，并对较大的颗粒物有自然沉降的作用，减轻水质水量变化对后续反应构筑物的冲击。
5.1.2设计原则(1)冷却沉降池的容积可根据废水的浓度和流量变化规律与要求调节均匀程度来计算。
(2)在计算冷却池时，要按最不利的情况，即浓度和流量在高峰时的区间来计算。
(3)调节时间越长，废水水质越均匀，要根据当地具体情况和处理要求选择合适的冷却沉降时间。
5.1.3设计参数设计最大流量:Q=20m3/d5.1.4设计计算涉及1座冷却沉降池，因有浓度和流量的变化，对比吉林气标厂的经验数据，确定自然沉降时间取24h，自然冷却至30℃。
(1)冷却沉降池的容积表6 计算中所选取的数据因为:10%V1+V2=(V1+V2)25%2+V2=(20+V2)25%V2=4m3V1---废酸液体积20m3V2---需要加酸体积总体积:V=V1+V2=20+4=24m3(2)冷却沉降池的面积设溶液水高为2mA=V/h=24/2=12m2(3)冷却沉降池的长,宽在池内设折流隔墙,间距为1m，取n=4，则长L=1×4=4m，宽 b =A/L=12/4=3m,则只有1个廊道L=4m(4)结构示意图综上所述，取整数，则V=24m 3。
5.2冷却结晶器 5.2.1作用通过夹层中盐水的冷却作用，使搅拌釜内的废酸液冷却至5℃左右，设有搅拌器使釜内液体充分搅拌各处温度匀一，FeSO 4.7H 2O 析出。
5.2.2设计原则(1)设夹套内各处温度相同,釜内液体充分搅拌各处温度均一； (2)此反应为简单的非定态传热过程； (3)换热量不小于所需制冷量；(4)釜的有效容积不小于每个周期处理量； (5)计算时按最不利的情况来计算,即温差最大是。
5.2.3计算参数设废液进入结晶釜时温度为30℃，出口温度为5℃。
5.2.4设计计算 1.结晶器容积选择结晶器，因为有换热面积，有效容积的制约，所以首要的是确定容积。
(a)总体需要完成的换热量:(见3.2.1)kjkcal q q TM c q 33232121089.211310716.505252410139.174.0⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=∆⋅⋅=则每个周期需要的换热量:q 2/4=528.47×103 kj(b)设每天有4个处理周期，则每个处理周期处理量为V/4=24/4=6m 3,不考虑备用,选用2台容积为5000L 的搪玻璃反应罐,初步选用QFK160型。
表7 各项主要数据如下：2.每小时需要的换热量(见3.2.2)设每天为4个处理周期,每个处理周期为3h,则每小时需要的换热量应为:h kcal q q /108.411210716.502433323⨯=⨯=⨯= 3.换热面积为便于计算,此过程可看为定态传热过程。
()2333211321131076.22538.010208.2653038.01015.018.48.41)(m A A t t q A t t A q m m m m ⨯=⨯⨯=-⨯⨯⨯⨯=-=-⋅⋅=λδδλλ---硫酸的导热系数,0.41w.m -1.k -1, δ---D 1-D 2=1750-1600=150mm 因为Ａｍ<2×103 m 2,所以传热面积符合QFK160型反应罐,选择合理。
4.冷却剂选用25%CaCL 2盐水作为冷却剂。
233212321231039.12557.01015.018.48.41)(m A T T q A T T A q m m m ⨯=⨯⨯⨯⨯=-⋅⋅=-⋅'⋅=λδδλT 1-----冷却剂进入温度，-15℃ T 2---冷却剂流出温度，10℃λ2---25%CaCL 2盐水的导热系数，0.57 w.m -1.k -1因为A m <2 ×103 m 2，所以传热面积符合QFK160型反应罐,选择合理。