新型混凝设备设计及其在污水深度处理中的应用

【摘要】：我国原本就是一个人均水资源占有量较少的国家，然而，有限的水资源又被大量的的城市生活污水和工业污水所污染，其导致我国可用的水资源量更加可怜。水资源的短缺和被污染已经影响了城市居民的正常生活和工业企业的发展，如果将部分污水经深度处理后回用于工业以及城市杂用水，不但可以缓解水资源紧张的问题，同时还能减轻对环境的污染，实现社会效益和环境效益双赢。 混凝沉淀技术是水质控制的重要方法，然而传统的混凝设备混凝反应时间长、占地面积大，对于当前我国土地资源紧张的现状，水厂的选址及征地变成了一大烦恼。因此研发可以缩短混凝反应时间进而减小占地面积的混凝设备就显得尤为必要。 本文以长春市北郊污水处理厂二级出水为研究对象，根据微旋流混凝原理设计新型微旋流混凝设备，利用该设备对污水厂二级出水进行实验室模拟试验和现场验证试验。 根据实验室模拟实验结果，混凝剂投加量为40mg/L是高岭土去除率的变化点；高岭土去除率随沉淀时间的增加而增大，在20min以内沉降速率较快，沉淀时间超过20min后，去除率增加较少且增速缓慢；絮凝时间大于10min时，高岭土去除率随混凝剂投加量的增加先增大后减小，絮凝时间小于等于10min时，去除率随混凝剂投加量的增加而增大；当反应器过水断面宽度为70mm，扰流挡板宽度为50mm时，混凝反应器出水水质效果最佳，最大效率可达92.2%。 根据现场验证结果，混凝设备稳定运行条件下，出水浊度在2-5NTU之间，浊度去除效率在77.3-89%之间；出水COD_(Cr)浓度在35.4-41.2mg/L之间，COD_(Cr)的去除率在21.7-30.9%之间；出水SS浓度在6.8-9.9mg/L之间，SS的去除率在50.5-60.3%之间；出水NH_3-N浓度在15.5-16.9mg/L之间，NH_3-N的去除率在8.5-12.5%之间。除NH_3-N外，其他指标均能满足回用水水质要求。该工艺应用于城市污水深度处理并回用于工业水时，需设置后续的过滤或吸附工艺去除溶解性污染物。 【关键词】：微旋流 新型设备 深度处理 回用
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 前言10-18
• 1.1 水资源现状10-12
• 1.1.1 世界水资源现状10
• 1.1.2 我国水资源现状10-12
• 1.2 国内外污水深度处理及回用现状12-14
• 1.2.1 国外污水深度处理及回用现状12-13
• 1.2.2 国内污水深度处理及回用现状13-14
• 1.3 污水深度处理技术14-16
• 1.4 传统絮凝池的特性比较16-17
• 1.5 研究目的17
• 1.6 研究内容17-18
• 第2章 试验材料与方法18-22
• 2.1 试验装置18
• 2.2 试验材料18-19
• 2.2.1 试验药品18-19
• 2.2.2 实验仪器19
• 2.2.3 试验用水19
• 2.3 试验方案19-21
• 2.3.1 实验室模拟阶段19-20
• 2.3.2 现场验证阶段20-21
• 2.4 分析指标与方法21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 新型微旋流混凝反应器的设计22-33
• 3.1 微旋流混凝反应器设计原理22-27
• 3.1.1 高密度微分场理论的提出22
• 3.1.2 微分旋流絮凝的基本原理22
• 3.1.3 胶体及其稳定性22-25
• 3.1.4 高密度微分场理论25-27
• 3.2 微旋流混凝反应器设计27-30
• 3.3 混合反应器设计30-31
• 3.4 试验装置流程设计31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 模拟试验及结果讨论33-43
• 4.1 模拟试验条件及启动33-34
• 4.2 试验内容34
• 4.3 模拟实验结果及讨论34-42
• 4.3.1 混凝剂投加量对去除率的影响34-37
• 4.3.2 絮凝时间对去除率的影响37-39
• 4.3.3 沉淀时间对去除率的影响39-41
• 4.3.4 扰流挡板设置对去除率的影响41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 现场试验及结果讨论43-50
• 5.1 现场实验启动方案43-45
• 5.2 工艺需要满足的出水水质标准45-46
• 5.3 现场试验结果与讨论46-49
• 5.3.1 浊度去除效果分析46
• 5.3.2 COD_(Cr)去除效果分析46-47
• 5.3.3 SS 的去除效果分析47-48
• 5.3.4 NH_3-N 去除效果分析48-49
• 5.3.5 去除率变化趋势分析49
• 5.4 本章小结49-50
• 第6章 经济效益分析50-52
• 第7章 结论及建议52-53
• 7.1 结论52
• 7.2 建议52-53
• 参考文献53-57
• 作者简介57-58
• 致谢58

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