石材加工污水处理工艺及过滤设备的研究

【摘要】：石材在切割与磨光过程中,产生大量高浊度污水,造成了水资源的浪费和环境的污染。课题面向中小石材企业提出一种新型石材污泥脱水系统,在实验与数值模拟相结合的基础上,按照污水絮凝、沉淀、浓缩、固液分离的顺序,改造设计出运行经济的处理工艺和脱水设备。本系统的研发促进了石材污水处理技术的发展,同时带动了石粉再循环利用相关产业,符合循环经济发展的趋势。 借鉴一般工业和生活污水处理行业的成熟技术,根据企业要求并在方便技术升级的基础上,课题提出污泥脱水系统的总体规划,包括处理工艺、进料系统、脱水系统和辅助系统。结合日照某石材企业污水生产现状,对沉淀池进行了改造,并进行了参数设计,提出了一套完善的处理工艺。 对污泥固有特性——污泥比阻进行了实验研究,污泥浓度低于0.20g/ml时,比阻值a变化明显,高于该值变化趋于平坦；选用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)两种絮凝剂作为添加剂时,对过滤时间、含水率都有较大改善；当按配比添加PAM溶液10ml、PAC溶液7ml时,比阻为0.77×107cm/g,比未添加絮凝剂时降低了55.2%,比只添加PAM时降低了30%,具有明显的絮凝效果,这为进一步完善处理工艺和过滤参数提供了参考。 在PRO/E中建立了压滤过滤的数值模型,应用GAMBIT进行了网格划分；采用固液离散相模型和欧拉模型相结合,基于k-ξ湍流模型,在FLUNT中模拟了尺寸为0.7×0.7×0.03m滤室的压力场和速度场分布,分析了不同条件下湍流作用对料浆分离快慢的影响,并得出理想的过滤参数。这为设备的具体型号选择提供了参考,并丰富了过滤理论。 设计了一套完善的污泥脱水设备,确定了压滤机的基本结构,选择涤纶滤布作为过滤介质,过滤目数在300-400之间。选用气动隔膜泵作为新式供料设备,对泵的具体型号进行了估计,实现了泵与压滤机的参数匹配。添加了输送带、储泥箱等辅助设备,系统采用PLC控制,完善了控制系统的设计。面向1-10台锯机规模的企业,将污泥脱水系统进行系列化设计,对其运行费用、社会效益进行了评价,分析表明系统满足中小石材企业对污水处理技术的要求。 【关键词】：石材 污水 污泥比阻 数值模型 压滤机
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 课题研究背景12-13
• 1.2 石材污水处理技术研究现状13-19
• 1.2.1 石材污水处理技术发展13-16
• 1.2.2 过滤设备发展现状16-17
• 1.2.3 过滤理论的发展17-18
• 1.2.4 絮凝理论及实践18-19
• 1.2.5 多相流理论及数值模拟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
• 1.5 章节结构安排20-22
• 第2章 新型石材污泥脱水系统总体方案及工艺设计22-38
• 2.1 新型石材污泥脱水系统总体规划22-24
• 2.1.1 总体设计原则22
• 2.1.2 总体设计指标22-23
• 2.1.3 系统功能划分23-24
• 2.2 污水处理工艺分析24-27
• 2.2.1 一般工业污水处理工艺流程24-25
• 2.2.2 污水处理原则25
• 2.2.3 一般污水处理方法25-27
• 2.3 新型石材污水处理工艺设计27-29
• 2.3.1 石材污水处理设计指标27
• 2.3.2 石材污水处理工艺设计27-29
• 2.4 工艺参数设计29-36
• 2.4.1 自由沉降理论29-30
• 2.4.2 现有沉淀池的改造设计30-35
• 2.4.3 絮凝剂的添加35-36
• 2.5 工艺分析36-37
• 2.5.1 系统平面布置36-37
• 2.5.2 工艺流程分析37
• 2.6 本章小结37-38
• 第3章 石泥脱水特性的优化分析38-56
• 3.1 石材污泥过滤特性的分析38
• 3.2 实验方案设计38-41
• 3.2.1 实验分析38-39
• 3.2.2 污泥比阻的测量方法39-40
• 3.2.3 絮凝剂的选取40-41
• 3.3 实验操作过程41-45
• 3.3.1 实验药剂与仪器41-42
• 3.3.2 实验操作过程42-45
• 3.4 实验数据的记录处理45-48
• 3.5 实验数据的分析48-54
• 3.5.1 数据的计算48-50
• 3.5.2 石材污水过滤特性分析50-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第4章 石泥脱水过滤数值模拟56-70
• 4.1 流体运动基本方程56-58
• 4.2 数学模型及其算法58-61
• 4.2.1 湍流模型58-59
• 4.2.2 多相流模型59-60
• 4.2.3 模型数值算法60-61
• 4.2.4 CFD-FLUNT61
• 4.3 石材污水过滤模型的建立61-64
• 4.3.1 在PRO/E中三维实体模型的建立61-62
• 4.3.2 GAMBIT网格划分62
• 4.3.3 压滤离散模型的建立62-64
• 4.4 过滤模型的分析64-69
• 4.4.1 压力和速度分布64-66
• 4.4.2 固相率分布66-67
• 4.4.3 不同截面下的分布67-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第5章 石材污泥脱水设备设计70-86
• 5.1 脱水装置的总体结构70-71
• 5.2 脱水装置的结构71-73
• 5.2.1 厢式压滤机的机械结构71-72
• 5.2.2 厢式压滤机的液压系统72-73
• 5.2.3 过滤介质的确定73
• 5.3 入料系统的设计73-79
• 5.3.1 泵的参数选型原则73-74
• 5.3.2 入料泵的型号74
• 5.3.3 入料泵参数的确定74-78
• 5.3.4 泵的安装78-79
• 5.4 辅助系统的设计79-82
• 5.4.1 输运设备79-80
• 5.4.2 控制系统的设计80-82
• 5.5 系统运行分析82-84
• 5.5.1 经济效益分析82-83
• 5.5.2 新型石材污泥脱水系统83-84
• 5.6 本章小结84-86
• 结论与展望86-88
• 参考文献88-92
• 致谢92-93
• 学位论文评阅及答辩情祝表93

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

新型经济型石材加工污水处理工艺研究开发    李元彧

基于叠螺脱水设备的石材加工污泥脱水系统研究    魏凯

石材行业清洁生产综合评价体系研究及应用    张艳伟

A USM-Θ two-phase turbulence model for simulating dense gas-particle flows    

滤饼过滤过程的计算机模拟程序设计    徐新阳,徐继润,刘振山,罗茜

过滤设备在污水处理中的应用研究与实践    张焘,张玮琦

中国压滤机行业现状和发展前景浅析    张德友;周进;

关于过滤理论与滤饼可压缩性的探讨——第一部分表层过滤的特性和沉降的密切关系    罗茜,徐新阳

改性淀粉/聚胺复合物在石材加工废水处理中的应用研究    李忠阳;吴宗华;陈少平;

梅山细粒尾矿过滤试验研究    于发;张林;

液固流化床中颗粒流动特性的数值模拟    刘国栋;沈志恒;王帅;王家兴;陆慧林;

液体过滤技术现状与我国的发展趋势    赵扬;姬忠礼;王湛;张虎;王建东;

聚合氯化铝的制备及处理污水的研究    柳怡;赵梦颖;邱凤仙;

带式压滤机脱水性能优化设计研究    朱剑波

新型麦汁压滤机的研究    刘海洋

基于PLC的污泥离心脱水系统设计与实现    王薇

An improved large eddy simulation of two-phase flows in a pump impeller    

Studies on gas turbulence and particle fluctuation in dense gas-particle flows    

O_3氧化-活性炭吸附在洗衣污水回用中的应用    周乃磊;王中琪;巫杨;

絮凝剂在河湖污泥脱水中的应用研究    毕涛;西伟力;王旭东;刘朝辉;杨瑞茜;

UASB+生物接触氧化工艺处理洗毛废水    祝欢;陈颖敏;寇利卿;

乳制品废水处理工程的设计    张珺;刘恒明;

电站废水处理的计算机控制系统    刘松青

不同混凝剂处理石板材加工废水的研究    汪清环;董国滨;冯昭华;郑育毅;张江山;

强化混凝调理生活剩余污泥脱水研究    李明松;李志光;刘海林;何纯莲;

凹凸棒土/聚合铝铁絮凝剂制备因素的研究    贺晓娟;梁卫东;曹丰龙;

预处理-物化-生化联合工艺处理制革废水的应用研究    杨德敏;

改性淀粉/聚胺复合物在石材加工废水处理中的应用研究    李忠阳;吴宗华;陈少平;

磁流变液-SiC自由磨粒流加工深孔研究    郭瑞;刘洪美;于天彪;王宛山;

离散元法在机械工程中的应用举例    姜胜强;谭援强;张浩;杨冬民;

微小孔磨粒流抛光装置的研制与工艺研究    李俊烨

正压水平过滤过程及其新型装置研究    黄文锋

不同代谢类型细菌的产氢效能及作用机制研究    张露思

挤压膨化大米作辅料的啤酒糖化过程的试验研究    孟阳

低浓度剩余活性污泥涡凹气浮浓缩工艺研究    胡锋平

火力发电厂亚临界压力锅炉用水除硅研究    程相利

滤饼微观结构与压榨过滤理论的研究    赵扬

转铁蛋白受体介导Tf-PEI-shRNA complex内吞靶向沉默缺氧诱导因子-1α抑制恶性黑素瘤生长的实验研究    刘业强

浮选柱的自吸封闭式泡沫输配研究    张海军

高效软性磨粒流精密加工方法及其测控系统    许京雷

生物质改性材料的制备及其在造纸中的应用    龚新怀

厌氧发酵生物制氢影响因素的研究    黄莹

医院含菌废水消毒处理和实际应用研究    李嶙

Ti/SnO_2-Sb-Nd电极制备及处理有机废水研究    李国华

PROFIBUS与PROFINET网络结构的研究与应用    孟静静

A公司带式压滤机产品推广的营销策略研究    刘全平

石材加工污水塔式分离净化与循环利用系统的设计    杨庆华

电化学技术在膜法制备超纯水预处理中应用    张志坤

基于触媒原理的CVD金刚石薄膜抛光    徐振浩

不同Al/Fe比无机高分子絮凝剂PAFC的合成及性能    李欣然

MATLAB-GUI在图形可视化中的应用    于育民;梁瑛;

改善环境管理 提高企业绩效——基于环境的设计与企业运作管理    汪应洛;

多故障状态复杂系统的模糊综合评价    贾旭杰;刘争元;高松;

清洁生产评价方法    张秋根,王桃云,熊辉,杨朝晖

平流式沉淀池的设计心得    芮芳

模糊算子的优化选取    李仁杰,刘峰,辛明颖

表格在MATLAB图形用户界面设计中的应用    龚妙昆;

基于层次分析法的企业绩效考核体系综合评价    钱冰冰;姜超;

絮凝剂在石材加工中的应用    许国强,黄雪红,潘学渊

浅析石材废水处理回用方法    林雄平;

    蔡祖光

电镀企业清洁生产评价管理系统研究    肖海龙

基于360°的煤矿安全文化模糊综合评价研究    刘文娟

沉淀池优化设计研究    刘振中

沉淀池重要结构参数研究    何国建

建设项目清洁生产评价方法研究及应用    唐晓兰

氮肥企业清洁生产评价方法及实例研究    司景

水泥行业清洁生产审核中的模糊数学和计算机工具运用    张洁

清洁生产审计与我国出口企业的可持续发展问题研究    李曼

新型螺旋挤压过滤机的研究    曾祥珺

火力发电厂清洁生产综合评价    闫玉静

聚丙烯酰胺生产技术及其应用    单伟;张学佳;那荣喜;孙宏磊;

可压缩物料滤饼压缩性指数求解方法    杨爱英，陈晓珍

液固流化床颗粒速度场和固含率的数值模拟    吴琳;周昆颖;

低温地表水高效除浊工艺    薛罡;闫丹丹;袁琪;

阳离子型天然高分子絮凝剂的合成及絮凝性能    邰玉蕾,宋辉,马希晨,曹亚峰

利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制    程月;

阴阳离子型聚合物溶液的调剖实验    康少冬,卢祥国,孙延昌,石志成,何文勇

淀粉改性阳离子絮凝剂的制备及其絮凝性能研究    尹华,彭辉,刘慧璇,张娜

行星齿轮差速器对提高卧式螺旋离心机性能的技术作用    虞培清,王则胜

新型压滤机液压控制系统的研制    张齐生,赵静一,黄宴委,张晓东

卧式螺旋卸料沉降离心机的螺旋强度和振动分析    顾威

卧式螺旋沉降离心机理论计算与分析    常映辉

基于两相流的水轮机引水、导水部件内流特性研究    李琪飞

固—液分离用水力旋流器的三维数值模拟研究    李慧

对称入口固液分离水力旋流器的数值模拟    刘刚

PAFC给水处理的试验研究    皮新华

旋流泵内部流动的三维数值模拟    刘天宝

旋流泵内部液固两相流场的计算及PDPA实验研究    高波

污泥脱水和干燥新技术——微波加热工艺简评    闵怀;

钻井污泥脱水试验    刘长星;

两性絮凝剂P(AM/AMPS/DMDAAC)的合成及应用    陈密峰,杨健茂,石启增,张秀娟

改性壳聚糖对处理污泥脱水性能影响的研究    封盛,相波,邵建颖,李义久,王峰

影响污水污泥脱水性能因素的探讨    董辉;王国华;孙晓;

粉煤灰在水厂污泥处理和处置中的作用研究    杨崇豪;张利伟;赵丽敏;

微生物絮凝剂的稳定性及其对城市污水厂浓缩污泥的絮凝脱水    张娜;尹华;秦华明;彭辉;叶锦韶;赵鑫鑫;何宝燕;

谈谈污泥脱水与干化    许泽美;

复合絮凝剂对生活污泥脱水的研究    郭亚萍,胡云楚,吴晓芙

污泥脱水系统自动化的分析探讨    贺淑芳;

带式浓缩压滤机在污泥脱水系统的研究与应用    孙万领;刘民;孙振华;

利用爆炸冲击波作用提高污泥脱水率试验探索    杨军;陈大勇;

4300mm生产线污泥脱水系统优化与改进    左先仁;邢瑶;温亮;

适合污泥脱水的机械原理分析    俞锐;左明;

超声波技术强化污泥脱水性能的研究    齐建;陈亮;陈东辉;

生物酸化后污泥脱水与石灰半干化的污泥处理技术探讨    仝武刚;孙福成;徐灏龙;

污泥减量和改进污泥脱水性的先进技术的开发    E.Neyns;J.Baeyens;B.Deheyder;李树国;

有机絮凝剂在污泥脱水中的应用分析    尹作钦;赵建军;

基于高压脉冲放电的城市污泥脱水机理的研究    吴朝阳;陈荷娟;芮延年;

浅析几种污泥处理处置新方法    崔哲;

污泥脱水除臭后可做燃料    记者 章盛莉

污泥能促进林木生长    刘颂颂

水热干化技术破解污泥脱水难题    李建军

ECO型污泥脱水用带式压滤机通过验收    本报记者 唐瑾

循环流化床锅炉吞吃黑疙瘩    高杰

污水厂污泥处理的出路在哪里？    付丽丽

恒亮离心机 治污显身手    赵鹤茂

开启化学反应新通道    马守贵

高分离率污泥脱水机推陈出新    李玉芳高杰

广东探索城市污泥处理产业路    越飞

木质素磺酸盐的接枝共聚反应及两性木质素基絮凝剂LSDC的制备与性能研究    刘千钧

壳聚糖—改性粉煤灰联合调理改善污泥脱水性能及机理初探    陈畅亚

净水厂生产废水回用风险分析及控制研究    李文英

水滑石型污泥脱水剂的制备及污泥脱水性能    綦峥

基于节能减排的改良型氧化沟流场优化与污泥制备建材的探索    杨晓

热水解联合氯化钙改善活性污泥脱水性能    于洁

纸浆污泥纤维素酶水解糖化与增效工艺及机理的研究    吕健

污泥烧制陶粒的技术路径与控制因子研究    章金骏

城市污水污泥热水解特性及污泥高效脱水技术研究    麻红磊

污泥复合燃料热利用特征与灰渣成型性能    张辉

基于叠螺脱水设备的石材加工污泥脱水系统研究    魏凯

净水污泥脱水效能及资源化利用研究    田美玲

脱硫灰与微波辐射协同作用改善污泥脱水性能的研究    杨国友

电化学预处理与表面活性剂联合调理对污泥脱水性能的影响    周贞英

污泥脱水及减量微生物菌剂的筛选与应用研究    黄小格

制浆造纸废水污泥脱水性能的优化研究    李清林

冷融法改善牡丹江某污水处理厂污泥脱水效能的研究    殷德霖

壳聚糖接枝共聚污泥脱水剂的制备及污泥脱水性能    高明

阳离子表面活性剂与FeCl_3、CaO联合作用于污泥脱水及机理研究    于文华

絮凝剂和溶菌酶联用强化污泥脱水性能研究    周先敏