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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
機(jī)電工程 系 填寫時(shí)間：2015 年 1 月 1日
課題名稱
汽車清洗污水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)、學(xué)號(hào)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
基本要求、重點(diǎn)需要
研究的問題
基本要求：完成一個(gè)汽車清洗污水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成15000字設(shè)計(jì)說明書，能夠使用相關(guān)的軟件進(jìn)行3D建模及相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙。
主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：制定汽車清洗污水回收系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、以及各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包含清洗平臺(tái)系統(tǒng)、回收系統(tǒng)、污水分離系統(tǒng)等設(shè)計(jì)以及其它配件的選型。
關(guān)鍵問題：回收的水具有一定的純凈度，能夠再次用于清洗汽車。
計(jì)劃
進(jìn)度
安排
1收集有關(guān)資料，完成開題報(bào)告（3周）。
2提出多種規(guī)劃方案、分析并確定最終的方案（3周）
3完成相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)及圖紙；（4周）
4、論文的撰寫及完善。（4周）
5、提交論文及答辯準(zhǔn)備。（1周）
應(yīng)收集
的資料
及主要
參考文獻(xiàn)
［1］汽車擁有量、汽車清洗現(xiàn)狀、環(huán)境問題、
［2］新產(chǎn)品開發(fā)方法、3D建模等資料、設(shè)施規(guī)劃等資料
指導(dǎo)教師（簽名）： 職稱： 副教授
系（教研室）主任（簽名）：
分管院長（簽章）：
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)題目： 汽車清洗污水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
專業(yè)年級(jí)： 11級(jí)機(jī)械4班
學(xué) 號(hào)： 116712144
姓 名：
指導(dǎo)教師、職稱：
2015年 1 月 23 日
一、本設(shè)計(jì)課題的目的意義，主要及擬解決的關(guān)鍵性問題（附參考文獻(xiàn)）
2014年我國的汽車總量將近1.4億輛，比10年前提高的29.9%。全國有31個(gè)城市汽車數(shù)量超過100萬輛。在現(xiàn)在這個(gè)淡水越來越少的時(shí)代，我們應(yīng)該充分利用水資源。地球上大概有71%的區(qū)域被水覆蓋，但是可供人類使用的淡水卻只有水總量的2.53%，能直接供人類使用的淡水僅僅只占淡水總量的0.3%。我國汽車總量飛速發(fā)展，清洗一輛小型汽車大概需用水0.06-0.1m3。以全國轎車總保有量以4000萬輛計(jì)算，如每周洗車一次，洗車用水以0.06m3每輛計(jì)算，每年用水就達(dá)12480萬m3，行業(yè)市場年市值估算31.2億元。2014年北京擁有小型汽車約500萬輛，以每輛車清洗一次用水0.06m3每周清洗1次計(jì)，洗車用水將是1560萬m3一年，相當(dāng)于1座中型水庫的儲(chǔ)水量。而且我國人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。人均可利用水資源量僅為900立方米，我國缺水總量為60億立方米。因此我們需要珍惜誰資源，水是生命之源，地球上的任何生命都離不開水。通過污水回收系統(tǒng)我們可以使水達(dá)到80%的回收，假如一家洗車店一天洗200輛車，那么可以一年可以省8.76萬的水費(fèi)。目前市場的污水處理系統(tǒng)一套大概10萬左右，可見有了污水處理系統(tǒng)不僅可以節(jié)約用水，而且還有可觀的收益。
二、本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:制定洗車污水回收系統(tǒng)，人工操作平臺(tái)系統(tǒng)，收集、分離、回收等零配件的選擇。
預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果:回收洗車用水80%以上。
擬解決的關(guān)鍵問題:使處理后的水清澈透明、無色無味，一次注水，可長期循環(huán)使用。
三、設(shè)計(jì)方法和步驟
一、對(duì)整體的元件進(jìn)行合理的布局和設(shè)計(jì)。
二、收集資料，并確定本設(shè)計(jì)的總體方案。
三、設(shè)計(jì)除污部分的結(jié)構(gòu)、尺寸。
四、繪制出零件圖、以及總裝配圖。
五、編寫設(shè)計(jì)說明書
四、設(shè)計(jì)工作的總體安排及進(jìn)度
（1）2015年1月23號(hào)，查找、了解相關(guān)資料，并完成開題報(bào)告。
（2）2015年3月10號(hào)，確定本設(shè)計(jì)總體方案。
（3）2015年4月20號(hào)，完成系統(tǒng)零配件的選擇，以及圖紙的繪制。
（4）2015年5月8號(hào)，完成設(shè)計(jì)說明書。
（5）2015年5月15號(hào)，上交畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)圖紙于指導(dǎo)老師。
五、指導(dǎo)教師審查意見：
簽字：
年 月 日
六、系(教研室)審查意見：
簽字：
年 月 日
七、學(xué)院審查意見：
分管院長簽章：
年 月 日
說明書
設(shè)計(jì)題目： 汽車清洗污水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
專業(yè)年級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2011級(jí)
學(xué) 號(hào)： 116712144
姓 名：
指導(dǎo)教師、職稱：
2015 年 5 月 27 日
目錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 - 1 -
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定 - 2 -
2.1 洗車場數(shù)據(jù)的設(shè)定 - 2 -
2.2 方案的種類及選擇 - 2 -
2.2.1 傳統(tǒng)污水處理工藝 - 2 -
2.2.2 電解法處理洗車廢水 - 2 -
2.2.3 膜生物反應(yīng)器 - 2 -
2.2.4 沉沙-除油-混凝沉淀-過濾-消毒的處理工藝 - 2 -
2.3 設(shè)計(jì)流程 - 3 -
3 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì) - 4 -
3.1 格柵的選擇 - 4 -
3.2 隔油池的選擇與計(jì)算 - 4 -
3.3 調(diào)節(jié)池的選擇與計(jì)算 - 5 -
3.4 水泵的選擇與計(jì)算 - 6 -
3.5 混凝反應(yīng)池的選擇與計(jì)算 - 6 -
3.6 加藥系統(tǒng)的選擇與計(jì)算 - 7 -
3.7 斜板沉淀池的選擇與計(jì)算 - 8 -
3.8 活性炭過濾器的選擇與計(jì)算 - 9 -
3.9 清水池的選擇與計(jì)算 - 10 -
4 總結(jié) - 11 -
5 參考文獻(xiàn) - 12 -
致謝 - 13 -
- 12 -
摘要
摘要：本設(shè)計(jì)為洗車污水系統(tǒng)處理設(shè)計(jì)。洗車污水廢水中油類是主要污染物質(zhì)，因此要設(shè)計(jì)除油裝置，本設(shè)計(jì)是通過處理污水中的油、泥砂等污染物，使水可以重新利用進(jìn)行洗車。先通過格柵以及污水池對(duì)水中大顆粒進(jìn)行過濾，然后經(jīng)過隔油池處理油污，再進(jìn)過混凝反應(yīng)加斜板沉淀池，對(duì)水中小顆粒進(jìn)行沉淀處理，最后再經(jīng)過活性炭去除色度以及加入消毒液對(duì)水進(jìn)行消毒，最終可以達(dá)到再次洗車的標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)有著處理效果好，工藝簡單，占地面積省，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗少的優(yōu)點(diǎn)。洗車污水水處理系統(tǒng)的效益巨大，每年都浪費(fèi)很多的水資源，為了讓污水處理技術(shù)有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水，保證出水水質(zhì)可以重新洗車，將自動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用于污水處理中，提高污水處理的自動(dòng)化水平已經(jīng)成為污水處理中的關(guān)鍵問題。
本文以洗車污水處理的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合污水處理工藝，探討如何自動(dòng)進(jìn)行污水處理，并充分考慮污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行。本文主要介紹了隔油池、混凝池、過濾池等污水處理過程。
關(guān)鍵字:格柵；隔油池；混凝池；過濾池；水泵；清水池
Abstract
Abstract: This design is the?treatment of car washing wastewater system. The water quality characteristics of?oil?washing wastewater?is the main pollutant in?car washing wastewater. According to the oil pollutant of car washing wastewater is divided into two major categories: the first is less oil, car washing wastewater with mud and sand, detergent more; the second is oil content, mud and sand, detergent like substances were higher for the car washing wastewater, this kind of wastewater treatment process is relatively complex. The design of?car washing wastewater?of oil,?mud and sand, detergent substances?were higher.?First through the grille and sewage pool of water particle filter and after the pool that lie between oil processing oil, and then go to mixed agglutination and inclined plate sedimentation tank, sedimentation treatment of small particles of water, finally through the activated carbon removal of chroma and add the disinfectant for water disinfection, can attain the standard car wash again.?This design?has a?good treatment effect, simple process, small occupied area, stable operation,low power consumption advantages. Car washing sewage water treatment system of great benefit, the annual waste a lot of water resources, in order to let the sewage treatment technology effectively realize water saving to ensure water quality may be re washing, automatic control technology used in wastewater treatment, improve the automation level of wastewater treatment has become a key problem in sewage treatment.
In this paper, based on the design of car washing wastewater treatment, considering the process of sewage treatment, investigate how to automatically for sewage treatment, and give full consideration to the operation of sewage treatment system.?This paper mainly introduces the?oil separation tank,?flocculation tank,?filter?and other sewage treatment?process.
Key words:?grid oil separator coagulation tank filter water pump clean water tank
1 緒論
2014年我國的汽車總量將近1.4億輛，比10年前提高的29.9%。全國有31個(gè)城市汽車數(shù)量超過100萬輛，其中北京汽車超過500萬輛[1]。目前我國是世界汽車消費(fèi)第一大國，現(xiàn)在每年的汽車增長還在持續(xù)增長，我國的汽車消費(fèi)越來越多，隨之洗車的污水也越來越多了。洗車污水中含有清潔劑、油污、泥沙等大量污染物質(zhì)，如不經(jīng)處理就直接排放，會(huì)對(duì)水體造成很大的污染。在現(xiàn)在這個(gè)淡水越來越少的時(shí)代，我們應(yīng)該充分利用水資源，污水再利用不僅能保護(hù)環(huán)境還能節(jié)約用水減少洗車店的開銷。
我國汽車總量飛速發(fā)展，清洗一輛小型汽車大概需用水0.06-0.1m3。以全國轎車總保有量以4000萬輛計(jì)算，如每周洗車一次，洗車用水以0.1m3每輛計(jì)算，每年用水就達(dá)20857萬m3，行業(yè)市場年市值估算31.2億元。2014年北京擁有小型汽車約500萬輛，以每輛車清洗一次用水0.1m3每周清洗1次計(jì)，洗車用水將是2607萬m3一年，相當(dāng)于1座中型水庫的儲(chǔ)水量。水是生命之源，地球上的任何生命都離不開水。地球上大概有71%的區(qū)域被水覆蓋，但是可供人類使用的淡水卻只有水總量的2.53%，能直接供人類使用的淡水僅僅只占淡水總量的0.3%，可見汽車洗車廢水回收利用是該行業(yè)節(jié)能的重中之重，加強(qiáng)對(duì)本行業(yè)的污染回收利用是世界節(jié)約用水的重要工作。
根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），新擴(kuò)改《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（2002年）排放標(biāo)準(zhǔn)，[2]洗車污水不能直接排放要經(jīng)過處理，洗車店污水亂排放最高罰兩萬。洗車店的水費(fèi)是按特殊行業(yè)水費(fèi)收取的1噸平均要7.5元(每個(gè)地區(qū)的價(jià)格不一樣)，北京洗車用水要40元一噸。假如一家洗車店一天洗200輛車，平均每輛車耗水量在100升左右那么可以一年要花大約25.6萬的水費(fèi)，通過污水回收系統(tǒng)可以使水達(dá)到80%的回收，平均每輛車耗水量在20升左右，一年可以省20萬的水費(fèi)，目前市場的污水處理系統(tǒng)一套大概10萬左右，由此可見有了污水處理系統(tǒng)不僅可以節(jié)約用水，而且還有可觀的收益。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定
2.1 洗車場數(shù)據(jù)的設(shè)定
本設(shè)計(jì)假設(shè)洗車店是10個(gè)車位的，用高壓水槍洗車的話，每輛車洗車用水大概100L，洗一輛車要10分鐘。每天洗200輛車，每天20噸污水。若流量q=6 m3/h、流速u=0.6 m/s。管徑計(jì)算公式： d=18.8×[(q/u)^(0.5)]=40.3選擇DN40的水管。DN40 外半徑48.3壁厚3.5[3]。按平均每天20噸污水進(jìn)行設(shè)計(jì)。污水處理2個(gè)小時(shí)可進(jìn)行再次利用。洗車場每天工作8個(gè)小時(shí)，因此污水處理系統(tǒng)容積要在5噸以上。在洗車污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)前，要有簡單的過濾處理，除去沙粒以及樹葉的大物體，起到保護(hù)污水處理系統(tǒng)不被堵塞以及損壞。
圖1.4 DN40水管
2.2 方案的種類及選擇
2.2.1 傳統(tǒng)污水處理工藝
傳統(tǒng)的洗車污水處理采用沉淀-除油-過濾的處理工藝，這種傳統(tǒng)的處理工藝有專門的除砂、除油工藝，占地面積較大，出水滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)[4]。
2.2.2 電解法處理洗車廢水
采用生物接觸氧化池、膜過濾等技術(shù)，采用重力分離法或者吸附聚結(jié)法，這個(gè)處理方法不僅占地面積大，而且處理效果不理想。雖然采用電解槽處理洗車污水，可以去除油、細(xì)菌等污染物，處理后的水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，但總體來說還是不合適。
2.2.3 膜生物反應(yīng)器
用膜生物反應(yīng)器處理洗車廢水，洗車污水經(jīng)過污水沉砂隔油池，去除污水中比重較大的無機(jī)砂粒和浮油有后，依靠膜的過濾中以及膜中培養(yǎng)的細(xì)菌對(duì)污泥進(jìn)行處理，這個(gè)處理辦法可以使水質(zhì)穩(wěn)定，占地小，運(yùn)行管理簡單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
2.2.4 沉沙-除油-混凝沉淀-過濾-消毒的處理工藝
洗車的廢水先經(jīng)過沉淀除去水中的沙粒以及打顆粒物體，經(jīng)過除油可以除去懸浮狀態(tài)的油，乳化狀態(tài)、膠體狀態(tài)的油以及水中小顆粒可以利用加藥加入絮凝劑和助凝劑使其形成絮體，然后經(jīng)過沉淀，達(dá)到去除目的，最終經(jīng)過活性炭過濾可脫色、脫臭，是提高水質(zhì)的重要措施。最后通過加藥系統(tǒng)加入消毒液，保證出水安全性，達(dá)到可回收利用的目的。
對(duì)上述方案進(jìn)行比較得到，傳統(tǒng)污水處理工藝出水雖然滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，但是處理后的水總有大腸桿菌、濁度等指標(biāo)上不滿足回用洗車用水的要求。電解法處理洗車廢水需要消耗電能，消耗鋼材，運(yùn)行費(fèi)用較高，占地面積大。膜生物反應(yīng)器必須連續(xù)的運(yùn)行方式以保持細(xì)菌的活性。而且不適合低于水溫8攝氏度，不然也會(huì)影響細(xì)菌活性，這些都會(huì)導(dǎo)致出水的惡化。所以最終我選擇（沉淀-除油-混凝沉淀-過濾-消毒）這個(gè)方案，這個(gè)方案水質(zhì)可以達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)，性能優(yōu)良，工藝流程簡單，處理效果好，節(jié)水率高達(dá)80%以上，水可長期使，節(jié)水率高，操作簡單。
2.3 設(shè)計(jì)流程
設(shè)計(jì)流程:格柵—沉沙—除油—調(diào)節(jié)—混凝沉淀—過濾—消毒-再次利用。
先在洗車店地上鋪上格柵，格柵可以擋住較大的物體，起到初步過濾的作用，經(jīng)過沉沙池除去沙子，經(jīng)過除油池除油，然后通過調(diào)節(jié)池對(duì)水的流速進(jìn)行控制及起到安全閥的作用。污水到混凝池后利用加藥系統(tǒng)加入絮凝劑和助凝劑使水中的小顆粒凝聚成大顆粒，經(jīng)過斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，再經(jīng)過活性炭脫色、脫臭、脫氯，最后加入消毒液就可以再次利用了。
3 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.1 格柵的選擇
格柵，是扁鋼和扭鋼焊接而成，格柵其主要用途在休息平臺(tái)，走道，水溝蓋和踏步板等方面，也用在洗車污水處理等方面。[5]因他的優(yōu)越性越來越多的被廣泛采用。按柵條間距的大小不同，格柵分為粗格柵、中格柵和細(xì)格柵3類。玻璃鋼格柵：是一種用玻璃纖維作增強(qiáng)材料，不飽和聚酯樹脂和氫氧化鋁粉為基體，經(jīng)過特殊的加工復(fù)合而成的一種帶有許多空格的板狀材料。玻璃鋼格柵比普通的格柵更輕質(zhì)、高強(qiáng)、且便于切割、安裝。一般轎車長度3.6-4m，寬度1.5-1.7m，因此我選擇50×38×38的玻璃鋼格柵尺寸1220×4010。最重可以承載5噸。
圖3.1 格柵
3.2 隔油池的選擇與計(jì)算
水中的油一般以三種狀態(tài)存在：（1）懸浮狀態(tài)：漂浮水面，占廢水中油量的80%-85%。（2）乳化狀態(tài)：油在水中呈乳化狀態(tài)，占廢水中油量的10%-15%。(3)溶解狀態(tài)：溶于水中的油，占廢水中油量的0.2～0.5%。[6]隔油池是利用廢水中油和水的比重不同而達(dá)到分離的目的。含油廢水通過水槽進(jìn)入平面為矩形的隔油池，沿水平方向緩慢流動(dòng)，在流動(dòng)中油品上浮水面，達(dá)到除去懸浮油的目的，經(jīng)過后續(xù)處理，去除乳化油。
設(shè)計(jì)參數(shù)：
確定設(shè)計(jì)流量為6m3/h。
設(shè)計(jì)每秒流量：Q=6×1000/3600＝1.67 L/S，
沖洗時(shí)間10min每輛，
污水在隔油池停留時(shí)間5min。
因此查隔油池型號(hào)表可以得知應(yīng)選擇0.6m3左右的有效容積。
因此選擇0.6m3的三級(jí)隔油池。平流式三級(jí)隔油池的原理如下圖，右邊有進(jìn)水口，總共有3個(gè)隔板；3個(gè)隔油板，每個(gè)隔板與隔油板的距離僅一個(gè)隔板距離的十分之一。那么水進(jìn)入第一個(gè)隔板后油漂浮水面，有十分之一的油進(jìn)入下一個(gè)隔板中，以此類推最后只有千分之一的油從出水口流出。洗車污水中油含量比較少，因此隔油池可以一段時(shí)間打開蓋板清理一次。
圖3.2 三級(jí)隔油池
3.3 調(diào)節(jié)池的選擇與計(jì)算
洗車污水在不同工段、不同時(shí)間所排放的污水差別大。這些問題都會(huì)給處理操作帶來很大的麻煩，使污水處理設(shè)施難以維持正常操作。因此，對(duì)于特征上波動(dòng)比較大的污水，有必要在污水進(jìn)入處理主體之前，先將污水導(dǎo)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均和調(diào)節(jié)處理，使其水量和水質(zhì)都比較穩(wěn)定，這樣就可為后續(xù)的水處理系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定和優(yōu)化的操作條件。總之有調(diào)節(jié)池可以不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，洗車污水一般不連續(xù)排水，若有多股水，水質(zhì)以及ph值差別較大，會(huì)影響后面加藥系統(tǒng)的運(yùn)行，因此要有個(gè)水量緩沖功能的裝置。具體說來，調(diào)節(jié)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）產(chǎn)生對(duì)污水的緩沖作用，防止系統(tǒng)負(fù)荷過度。
（2）可以減少進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的流量波動(dòng)，使加藥系統(tǒng)在處理污水時(shí)所用化學(xué)品的量能達(dá)到穩(wěn)定。
（3）可以起到控制污水的pH值、穩(wěn)定水質(zhì)方面，可利用不同污水自身的中和能力，減少加藥系統(tǒng)的藥品消耗量。
（4）當(dāng)暫時(shí)停止洗車時(shí)，仍能對(duì)處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入污水，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
（5）可以起到保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生洪水，可以對(duì)后面的裝置起到保護(hù)作用。
設(shè)計(jì)參數(shù)：
設(shè)計(jì)流量Q=1.67L/S ，水力停留時(shí)間20分鐘
調(diào)節(jié)池有效容積 V=QT=1.67×2/6=0.57m3
取池子總高度H=0.6m,寬度為1m，長度為1m
3.4 水泵的選擇與計(jì)算
泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將電動(dòng)機(jī)的電能轉(zhuǎn)換為其液體的能量使其壓力增加。主要可以用來運(yùn)輸液體也可運(yùn)輸液體、氣體混合物以及含固體的液體。根據(jù)不同的工作原理可分為潛水泵、立式泵、臥式泵、等類型。本設(shè)計(jì)就是利用潛水泵將污水進(jìn)行加壓運(yùn)輸。
最大涌水量Q=6m3/h
最大涌水量時(shí)水泵必須的排水能力Qe=6×1.2=7.2m3/h
查水泵目錄最終選擇WQD6-7-0.45的水泵。
調(diào)節(jié)池水泵的計(jì)算：水壓P=pgH=1000×9.8×7=6.86Mpa
沿程損失：hf=λLV2/2gd=1.8×0.5×4/0.2×2×9.8=0.918Mpa
局部損失：hm=ξV2/2g=4×20/2×9.8=4.08Mpa
損失綜合：Hw=hf+hn=4.998Mpa<6.86MPa[7]
由計(jì)算可得調(diào)節(jié)池的水泵可行。本設(shè)計(jì)的前面2個(gè)水泵后面有過濾裝置，因此也可以用揚(yáng)程較大的水泵增加水的流速。
活性炭過濾池前面的水泵無局部損失。
因此沿程損失：hf=λLV2/2gd=1.8×0.5×4/0.2×2×9.8=0.918Mpa<6.86,所以可以使用。
清水池水泵離地面揚(yáng)程2m，，而WQD6-7-0.45又7m揚(yáng)程，所以不存在水泵不能運(yùn)行的可能。設(shè)計(jì)3個(gè)水泵都可以使用WQD6-7-0.45的水泵?？紤]到洗車污水的間斷性，我設(shè)計(jì)在水泵內(nèi)部安裝壓力自動(dòng)開關(guān)，水泵會(huì)在水量不足時(shí)自動(dòng)停止工作，增加了產(chǎn)品的安全性，也提高了產(chǎn)品的壽命。[8]
圖3.4水泵
3.5 混凝反應(yīng)池的選擇與計(jì)算
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時(shí)，其布朗運(yùn)動(dòng)的可以阻止重力的作用，使顆粒不產(chǎn)生沉降，這種懸浮的顆?？梢蚤L時(shí)間保漂浮定狀態(tài)。，而且懸浮的顆粒表面通常都帶電，顆粒間有相互的電荷斥力使顆粒間不易合并變大，因此增加了懸浮顆粒的穩(wěn)定性?；炷磻?yīng)池的作用就是加入帶正電的混凝劑，使顆粒的負(fù)電和混凝劑進(jìn)行中和，最終使顆粒結(jié)合?？傊褪穷w粒間通過碰撞、表面吸附等作用，互相結(jié)合變大，以利于從水中分離?；炷窃诩铀幭到y(tǒng)藥物的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體。它不僅可以降低水的渾濁度，而且可以除去水中的有毒有害污染物。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械攪拌絮凝池。機(jī)械攪拌絮凝池絮凝效果好，水頭損失較小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。
設(shè)計(jì)流量Q=6m3/h,池?cái)?shù)n=2個(gè)，單池設(shè)計(jì)流量Q=3m3/h，絮凝時(shí)間t=20min，池內(nèi)平均水深采用h=0.8m。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)不露出水面，也不觸及池底，取葉片長度L=0.25m，寬度b=0.01m葉片與底面的距離D=0.18m。池長A=1m，池寬B=0.6m，池高C=1m。
每臺(tái)攪拌器板面積與絮凝池水?dāng)嗝娣e之比：n=4bL/Bh=4*0.25*0.01/0.6*0.8=20.8%<25%。[9]因此符合要求。
圖3.5混凝反應(yīng)池
3.6 加藥系統(tǒng)的選擇與計(jì)算
加藥系統(tǒng)是一種自動(dòng)投藥的設(shè)備，用于各種水處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)是利用加藥系統(tǒng)加入絮凝劑和助凝劑。絮凝劑我選擇聚合硫酸氯化鐵鋁在污水處理中，有著比明礬更好的效果，處理含油廢水的效果也很好，可以處理隔油池沒有處理干凈的油，處理后的絮凝物比重大，絮凝速度快，易過濾，其原料成本較低，適合洗車污水的處理。助凝劑我選擇活性硅酸，在加入絮凝劑后使水中的固體顆粒分離出來，但是在水中仍處于乳化或者混合狀態(tài)，為使這些顆粒徹底從水中分離出來，從而添加助凝劑。來增大固體顆粒徑，從而達(dá)到更好的過濾效果。[10]
圖3.6 加藥系統(tǒng)
查找資料得加藥一般投加量約為5公斤每噸，每天洗車污水20噸，那么每天需要加入絮凝劑和助凝劑各0.1噸。加藥系統(tǒng)有1噸容積，10天要重新對(duì)絮凝劑和助凝劑加藥桶注藥一次。
清水池消毒液加藥系統(tǒng)成分采用二氧化氯，二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，溶于水后很安全, 是國際上公認(rèn)消毒中唯一高效消毒劑。查找資料洗車污水每噸水加0.01公斤的二氧化氯，一天加0.2公斤。消毒系統(tǒng)為0.05噸，因此250天換一次消毒液。[11]
3.7 斜板沉淀池的選擇與計(jì)算
斜板沉淀池有著結(jié)構(gòu)簡單、材料便宜、運(yùn)行穩(wěn)定、容易操作、節(jié)約能源、占地省、投資少、效率高、沉淀效果好等優(yōu)點(diǎn)。[12]斜板沉淀池是根據(jù)淺池沉淀理論設(shè)計(jì)出來的高效組合式沉淀裝置。斜板沉淀池在沉淀區(qū)域有密集的斜板，使經(jīng)過加藥系統(tǒng)處理后的水中懸浮顆粒在斜板中進(jìn)行沉淀，水沿著斜板向上流動(dòng)，水中顆粒在在向上流動(dòng)中受到斜板的碰撞，使顆?？梢栽谥亓ψ饔孟卵匦卑寤脸氐?，最終再集中排出。斜板沉淀池的沉淀方法比傳統(tǒng)沉淀可以提高效率60%。還可以根據(jù)不同的污水來設(shè)計(jì)不同距離的斜管起最好的沉淀效果。斜板沉淀經(jīng)過研究證明60度的斜板有著最佳的沉淀效果。因此本設(shè)計(jì)采用60度的斜板沉淀池
圖3.7 斜板
經(jīng)過加藥系統(tǒng)使污水絮凝后，取q=3mm/s (mm/s是振動(dòng)速度值) Q=6m3/h
絮凝時(shí)間為15—20min
斜板的傾角 θ=60。 斜板長度L=0.8m
斜板凈板距P=0.05m 斜板有效系數(shù)η=0.9
顆粒沉降速度μ=0.4mm/s=0.0004m/s 斜板高度h=0.8sin60。=0.69m
設(shè)計(jì)的斜板面積A=0.6×0.8=0.48m2
計(jì)算的斜板面積Af=Q/μη=6/0.0004×3600×0.9×10=0.47m2<0.48,符合。
污泥計(jì)算：《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）提供了化學(xué)污泥產(chǎn)量預(yù)測公式。
TDS：總干泥量kg/d T：設(shè)計(jì)采用的原水濁度 E1：濁度與SS的換算系數(shù) C：0.2×葉綠素ug/L；A：聚合硫酸氯化鐵鋁mg/L；B：活性硅酸mg/L。[13]
TDS=Q（T×E1+0.2C+1.53A+B）=6（5×0.7+0.2×20+1.53×1）=0.01噸
本設(shè)計(jì)的集泥斗容積=0.3×0.6×0.5=0.09噸，因此大約9天清理一次污泥。
3.8 活性炭過濾器的選擇與計(jì)算
活性炭可以除去清水中的異色，異味還可除去污水中的重金屬物質(zhì)?；钚蕴窟^濾器結(jié)構(gòu)簡單，適用于各種污水處理中。活性炭原理是在表面形成一層平衡的表面濃度，然后把污水中的雜質(zhì)吸附到活性炭顆粒內(nèi)?；钚蕴款w粒越小，過濾面積越大，過濾效果越好，因此粉末狀的活性炭是過濾效果最好的，但是粉末狀的活性炭會(huì)在過濾時(shí)被水沖走，因此不采用粉末狀。所以采用條狀的活性炭，條狀的活性炭吸附能力強(qiáng)，而且方便攜帶和更換。在污水處理中過濾效果還和污水與活性炭的接觸時(shí)間有關(guān)，污水與活性炭接觸時(shí)間越長，過濾后的水質(zhì)越好。因此本設(shè)計(jì)是選擇條狀的活性炭。
設(shè)計(jì)流量Q=6m3/h 過濾速度v=0.07m/h
面積F1=0.6×0.8=0.48m2 活性炭過濾器數(shù)n=1131個(gè)
活性炭高度H=0.5m 活性炭半徑：D=10mm；
出水水質(zhì)：懸浮固體＜1.0mg/l 游離氯＜0.1mg/l。
過濾器直徑：d=5mm 過濾器高度=1m
設(shè)計(jì)計(jì)算： 過濾器面積：F=Q v = 0.42m2<0.48 m2。
滿足過濾要求，符合。[14]
圖3.8活性炭
3.9 清水池的選擇與計(jì)算
清水池是貯存污水處理后的清水。清水池作用是讓過濾后的水，沿著管道輸送到地面再次使用的儲(chǔ)水池，并在清水中加入消毒液進(jìn)行一段時(shí)間消毒，讓水中的大腸桿菌等病菌進(jìn)行殺滅以達(dá)到滅菌的效果[15]。
清水池設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間：10min—60min ，本設(shè)計(jì)采用 t=10min
設(shè)計(jì)的容積： V=0.6×2×1=1.2m3 Q=6m3/h
參數(shù)計(jì)算的容積：V=Qt=6×1/6=1m3<1.2m3,符合。
4 總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們作為學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用，是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過程，這一過程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考及工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)，同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，是我們步入社會(huì)參與實(shí)際工作的一次極好的演示，也是對(duì)我們自學(xué)能力和解決問題能力的一次考驗(yàn)，是學(xué)校生活與社會(huì)生活間的過渡。
通過幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我主要完成了以下工作:
（1）.通過查閱資料，了解洗車污水處理設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，掌握基本原理及方法，針對(duì)我所設(shè)計(jì)的污水處理，做出規(guī)劃和思考。
（2）.提出了具體的處理步驟和方法，對(duì)污水處理系統(tǒng)布置方案以及參數(shù)的確定。并確定洗車污水處理的大致方案。
（3）.上網(wǎng)學(xué)習(xí)CATIA繪圖軟件,根據(jù)污水量計(jì)算參數(shù)，畫出相應(yīng)的CATIA圖并對(duì)部件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算選擇適合的零件及尺寸。
(4）. 查找了大量的閱讀了大量的相關(guān)文獻(xiàn),進(jìn)行了整理,歸納.通過理解參考文獻(xiàn)中的內(nèi)涵，思路精華，通過自己的總結(jié)，歸納，完成了論文的基本寫作。
（5）.最終對(duì)論文中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)別字或不通的地方進(jìn)行了修改，對(duì)老師指出的格式錯(cuò)誤，內(nèi)容不符的地方也進(jìn)行了修改,對(duì)論文以及格式封面的修改，最終完成畢業(yè)論文。
在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我收獲頗多，掌握了很多關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，讓我在機(jī)械設(shè)計(jì)的道路上各加堅(jiān)定腳步。
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致謝
。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在張德暉導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，平易近人的人格魅力對(duì)本人影響深遠(yuǎn)。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)給我熱情的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意！在此我向農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院機(jī)械學(xué)校專業(yè)的所有老師表示衷心的感謝，謝謝你們?nèi)甑男燎谠耘?，謝謝你們?cè)诮虒W(xué)的同時(shí)更多的是傳授我們做人的道理。通過汽車清洗污水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅讓我學(xué)會(huì)了如何查找資料，如何在大量文獻(xiàn)里面提煉出自己想要的。而且培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。在以后的工作和學(xué)習(xí)過程中，我會(huì)更加努力，相信有了這次寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在以后的工作中我會(huì)更加出色的完成。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)和指正！