高浊度污水快速净化装置的开发研究

论文摘要

本文为应用相关理论和技术对一体化污水净化设备的开发研究,该设备将污水的“一级处理”和“三级处理”过程合并设计在一个一体化污水净化器罐体内,以实现水中有机污染物及其它有害杂质的去除。应用化学强化一级处理技术、闪速混合技术、旋流和点涡流絮凝技术、悬浮泥层过滤技术、过滤水力学原理等理论,设计出处理量为2t/h的一体化污水处理装置样品设备及闪速混合反应器,对滏阳乳业乳品废水进行试验研究,试验结果表明装置具有如下与众不同的特征:1.所开发装置采用的是物化方法,因此整个工艺流程只需30分钟。处理每立方米污水仅耗电0.125度,药剂消耗少,占地面积比传统生物化学法要少60%。2.闪速混合是一种有效的混合方式,是依照紊流速度、混合时间和水力学结构数据设计出的,因此能使药剂和原水得以十分充分的混合,为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件。3.污水净化器内部结构是完全按照混凝机理精确设计的,形成的涡旋流动和各部位恰当的水流速度,使得胶体颗粒之间有最多的碰撞次数,并且有凝聚吸附所需的最佳流速环境,从而在极小的容积内获得了极充分的凝聚效果。4.根据混凝形成的絮团实际状况,准确确定了污水净化器内部的水动力学参数,使得在罐体中上部形成了一个有几十厘米厚的、十分致密的悬浮泥层。所有经过混凝的出水都必须通过此悬浮泥层的过滤,才能升流到罐体上部的清水汇集区,它十分成功地起到了污水高级处理工艺中极为重要的过滤作用。5.随着过滤水力学原理形成的罐体旁路流动,引导着悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥桶,并得到有效浓缩。6.经过夏冬两季的连续运行,该设备对乳品废水的处理基本达到了预期的效果,出水水质稳定可靠,启动调试快捷,运行管理方便,具有一定的技术可行性。论文最后根据试验结果,应用相似性原理设计出几种不同型号的高浊度污水快速净化装置,其产水量从0.5 m3/h到50 m3/h不等,以实现装置的工业应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 水资源现状及水污染治理
• 1.1.2 传统工艺及其局限性
• 1.1.3 水处理呼唤中国特色
• 1.2 物化法在水处理工程中的应用
• 1.2.1 市政污水处理
• 1.2.2 工业废水处理
• 1.3 化学强化一级处理的应用及研究现状
• 1.3.1 国内外研究现状和工程应用
• 1.3.2 CEPT 技术的发展趋势
• 1.4 一体化设备的研究及产业发展现状
• 1.4.1 一体化设备开发研究的必要性
• 1.4.2 一体化设备的产业化发展现状
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 CEPT 处理污水的相关理论
• 2.1 CEPT 的工艺构成及理论基础
• 2.1.1 工艺构成
• 2.1.2 理论基础
• 2.2 CEPT 去除污染物的机理
• 2.2.1 双电层压缩机理
• 2.2.2 架桥作用机理
• 2.3 CEPT 中混合技术的发展
• 2.4 CEPT 对污水处理过程的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 高浊度污水快速净化装置的开发设计
• 3.1 实现泥水有效分离的强化技术
• 3.2 装置的基本结构及工作原理
• 3.2.1 污水净化器的结构及原理
• 3.2.2 装置工艺系统
• 3.2.3 装置的结构和技术特点
• 3.3 装置设计应用到的主要理论技术
• 3.3.1 悬浮泥层过滤技术
• 3.3.2 闪速混合技术
• 3.3.3 漩流和点涡流絮凝技术
• 3.3.4 过滤水力学原理及旁路流通技术
• 3.4 装置的基本参数及设计成果
• 3.4.1 设计思路
• 3.4.2 基本参数及设计原理
• 3.4.3 处理量为2t/h 装置主反应器的设计
• 3.4.4 闪速混合器的设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 快速净化装置处理乳品废水的试验
• 4.1 试验系统组装
• 4.2 乳品废水的来源及水质特征
• 4.2.1 废水来源
• 4.2.2 乳品废水物化处理的技术基础
• 4.2.3 试验废水水质水量特征
• 4.3 试验目的和内容
• 4.3.1 试验研究的目的和意义
• 4.3.2 试验研究的内容
• 4.3.3 检测项目及检测方法
• 4.4 装置运行影响因素及试验方案
• 4.4.1 装置运行影响因素
• 4.4.2 试验方案
• 4.5 本章小结
• 第5章 装置的试验结果及分析
• 5.1 各单因素对运行效果的影响
• 5.1.1 滤料厚度为15cm 时运行效果分析
• 5.1.2 滤料厚度为30cm 时运行效果分析
• 5.1.3 混合状态对去除效果影响的研究
• 5.1.4 各单因素对运行效果影响的分析
• 5.2 装置各参数的正交试验
• 5.2.1 试验条件及结果
• 5.2.2 正交试验结果讨论
• 5.3 设备运行管理要点
• 5.4 本章小结
• 第6章 装置的技术经济适应性研究
• 6.1 技术可行性分析
• 6.2 经济可行性分析
• 6.2.1 本工艺处理乳品废水的运行成本
• 6.2.2 原工艺的投资及处理成本
• 6.2.3 可行性分析
• 6.3 装置工业化
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 论文发表情况