新型经济型石材加工污水处理工艺研究开发

【摘要】：石材加工时所产生的石粉,混入冷却水中形成大量且高浓度的石材污水,处理不当会破坏环境浪费水资源。本课题针对小规模石材厂家污水处理的现状,完成了一种新型经济型处理工艺的规划和设计。该工艺合理、高效、经济,在保证污水净化以及回用的同时,突出了经济性,降低了厂家的投资成本,符合小规模石材厂家的污水处理需求,有很大的研究和推广意义。 针对小规模石材厂家在处理工艺上的诸多问题,结合现有的污水处理技术和方法对传统处理工艺进行了改造,通过分析和考量企业的经济性需求,在初步规划的基础上,规划了处理工艺并设计了合理的流程。该工艺规划不仅实现了石材污水的循环利用,而且进一步提高了经济性。 根据工艺规划指标,采用合理的方法对工艺规划中的沉淀工艺、絮凝工艺、浓缩工艺、排泥工艺以及脱水设备五个方面做了相应的设计计算和经济性优化设计,降低了投资成本,提高了厂家的经济效益,符合净化与回用的要求,最终完成了新型经济型处理工艺的设计。 从沉淀池的经济性出发,分析了不确定性对于石材污水沉淀工艺优化设计的重要影响,将其引入,通过非线性规划,最终建立了沉淀池的费用模型。通过应用与比较,该优化设计实现了最初的优化目标,减小了基本参数,降低了成本投资,可以为设计和优化提供一定的参考。该优化研究是试图找到一种更加符合石材污水处理工艺实际状况的费用模型建立方法,缺乏必要的检验和校正。 通过分析絮凝效果和脱水特性之间的联系,确定了把比阻的测量实验作为絮凝工艺优化研究的实验方法,通过MATLAB来模拟不同絮凝工艺下比阻的变化曲线,通过分析和比较确定了PAM和PAC的最优投放量。实验性优化研究对处理工艺的处理效果和经济性都有着重要的参考意义,对絮凝工艺的设计和优化提供了准确的数据。 【关键词】：石材加工 污水处理 工艺 优化 比阻
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 石材加工污水处理工艺的研究现状13-19
• 1.2.1 石材污水处理工艺的技术基础13-16
• 1.2.2 沉淀工艺的基本概况16-17
• 1.2.3 絮凝工艺的理论基础17-18
• 1.2.4 石材污水处理工艺的技术难点18
• 1.2.5 沉淀池优化设计的研究现状18-19
• 1.3 课题研究的目的及意义19-20
• 1.4 课题研究的主要内容20-22
• 第2章 新型经济型石材加工污水处理工艺总体规划22-32
• 2.1 污水处理工艺的分析22-25
• 2.1.1 污水处理的技术方法22-24
• 2.1.2 现代污水处理工艺的基本流程24-25
• 2.1.3 污水处理工艺的基本原则25
• 2.1.4 污水处理工艺的标准规范25
• 2.2 新型经济型处理工艺的规划指标25-27
• 2.2.1 企业工作参数26-27
• 2.2.2 工艺运行指标27
• 2.3 新型经济型处理工艺的总体规划27-30
• 2.3.1 传统处理工艺的改造规划27-28
• 2.3.2 总体规划与工艺流程28-29
• 2.3.3 总体规划的设计模块划分29-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 新型经济型石材加工污水处理工艺的设计32-46
• 3.1 沉淀工艺的设计与参数优化32-38
• 3.1.1 沉淀的理论分析32-33
• 3.1.2 理想沉淀池的设计分析33-34
• 3.1.3 沉淀池参数的设计计算34-38
• 3.2 排泥工艺的设计38-41
• 3.2.1 沉淀池结构的优化38-39
• 3.2.2 排泥系统的设计39-40
• 3.2.3 潜污泵的选型40-41
• 3.3 絮凝工艺的设计41-42
• 3.3.1 锯切污水与颗粒的特性分析41
• 3.3.2 絮凝剂类型与用量的确定41-42
• 3.4 脱水设备的选型42-44
• 3.4.1 脱水设备的选型原则42-43
• 3.4.2 脱水设备的确定43-44
• 3.5 新型经济型处理工艺的效益分析44
• 3.6 本章小结44-46
• 第4章 针对沉淀池经济性的优化设计研究46-56
• 4.1 沉淀池优化设计的研究46-50
• 4.1.1 经济性优化设计的分析46-48
• 4.1.2 费用目标函数的研究48-49
• 4.1.3 优化设计方法的研究49-50
• 4.2 经济性优化设计方法的确定50-52
• 4.2.1 不确定性因素的分析50-51
• 4.2.2 引入不确定性的优化设计方法51-52
• 4.3 经济性优化模型的建立52-55
• 4.3.1 模型的约束条件52-53
• 4.3.2 模型的建立53-54
• 4.3.3 模型的应用54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 石材污水絮凝工艺的实验性优化56-72
• 5.1 优化絮凝工艺的必要性分析56
• 5.2 实验方案分析56-60
• 5.2.1 优化实验方案的确定56-58
• 5.2.2 污泥比阻的计算方式58-59
• 5.2.3 絮凝剂的初步筛选59-60
• 5.3 实验设计60-62
• 5.3.1 实验准备60-61
• 5.3.2 实验流程设计61-62
• 5.4 实验数据的整理与计算62-68
• 5.4.1 不同絮凝条件下的实验数据处理62-64
• 5.4.2 计算比阻的准备工作64-67
• 5.4.3 比阻值的计算67-68
• 5.5 实验数据分析68-70
• 5.6 本章小结70-72
• 结论与展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 学位论文评阅及答辩情况表79

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