论文摘要
城市污水再生后回用于工业循环冷却水是解决我国水资源短缺的有效途径之一。本文研究了回用水水质与腐蚀和结垢之间的关系,在对目前常用的石灰混凝法作了深入的研究之后,提出了采用土壤含水层处理城市污水厂二级出水并回用为循环冷却水的新思路,并重点对其进行了研究。本研究共分三个部分,第一部分采用静态旋转挂片法和碳酸钙沉积法研究水中各影响因素对系统腐蚀和结垢的影响进行研究;第二部分采用烧杯实验,研究了石灰混凝法对二级水进行深度处理时的最佳投药剂量,并将再生水应用于模拟循环装置,研究水质变化和冷却管的腐蚀及结垢情况;第三部分采用模拟SAT系统,对二级水进行深度处理,并将出水应用于模拟循环冷却水系统,与应用石灰混凝出水时作对比分析。静态实验结果表明,在腐蚀作用方面,和SO42 -表现出相似的规律,在中浓度区时腐蚀速率较稳定;Ca2+及较低浓度的HCO-3有一定的缓蚀作用。在结垢作用方面,结垢量与Ca2+及HCOCl-- 3的浓度变化几乎成正比关第系,SO42 -对结垢量影响不大;有机物对腐蚀和结垢的作用则相当小。石灰混凝实验结果表明,在实验水质条件下,石灰投加量为1.25倍理论计算量、PFS投加量为20mg/L时为最佳投药量,此时硬度、碱度、SS和COD的去除率分别为25.86%、40.00%、77.39%、39.98%。但对于和SO42 -则没有很好的去除效果。将出水应用于模拟循环冷却水系统,在运行过程中维持浓缩倍数为1,冷却水的pH值、浓度和SO24 -浓度基本维持不变,硬度和碱度则一定程度下降。冷却管的腐蚀速率、产生的污垢量及污垢中Fe和有机物的含量均比直接应用二级水时有所下降。Cl-Cl-土壤含水层处理实验结果表明,SAT系统对SS、COD、和SO24 -的去除率分别为95.25%、64.86%、38.46%、38.33%。应用于循环冷却水时,冷却水的pH值、碱度、硬度随浓缩倍数变化不大,和SO24 -在冷却水随浓缩倍数成倍增加。冷却管的腐蚀速率、产生的污垢量及污垢中Fe和有机物的含量均比直接应用二级水和石灰混凝出水时有所下降,其中,冷却管的腐蚀速率和结垢量约为二级水的1/4,石灰混凝出水的1/2。Cl-Cl-
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 目前我国水资源现状1.2 城市污水回用作为循环冷却水的意义1.3 再生水回用作为循环冷却水的主要问题及控制1.3.1 腐蚀与结垢1.3.2 微生物问题1.3.3 卫生安全问题1.4 再生水回用作为循环冷却水的再生工艺1.4.1 石灰混凝工艺1.4.2 人工地下水回灌工艺1.4.3 膜处理工艺1.4.4 活性炭吸附1.5 国内外污水回用研究及应应用现状1.5.1 国外污水回用研究及应用现状1.5.2 国内污水回用研究及应用现状1.6 课题意义和主要内容1.6.1 课题意义1.6.2 课题的主要内容第2章 实验装置与方法2.1 实验流程2.2 实验水质2.3 实验装置与方法2.3.1 结垢实验与挂片实验2.3.2 石灰混凝法对二级水深度处理实验2.3.3 模拟SAT系统对二级水深度处理实验2.3.4 再生水水质稳定性分析2.3.5 动态模拟实验2.4 分析方法第3章 模拟二级水对冷却水系统腐蚀和结垢作用3.1 模拟二级水对冷却水系统的腐蚀作用-对冷却水系统的腐蚀作用'>3.1.1 Cl-对冷却水系统的腐蚀作用42- 对冷却水系统的腐蚀作用'>3.1.2 SO42-对冷却水系统的腐蚀作用3.1.3 硬度对冷却水系统的腐蚀作用3.1.4 有机物对冷却水系统的腐蚀作用3.1.5 碱度对冷却水系统的腐蚀作用3.2 模拟二级水对冷却水系统的结垢作用3.2.1 硬度对冷却水系统结垢的影响3.2.2 碱度对冷却水系统结垢蚀的影响42- 对冷却水系统结垢的影响'>3.2.3 SO42-对冷却水系统结垢的影响3.2.4 有机物对冷却水系统结垢的影响3.3 本章小结第4章 石灰混凝法出水对冷却水系统的影响4.1 石灰混凝法处理二级出水的最佳工艺条件4.1.1 PFS最佳投加量确定4.1.2 石灰最佳投加量确定4.2 石灰混凝出水的水质稳定性分析4.3 石灰混凝出水对模拟循环冷却水系统的影响4.3.1 模拟冷却水系统的水质变化规律4.3.2 石灰混凝出水对冷却水系统的腐蚀影响分析4.3.3 石灰混凝出水对冷却水系统的结垢影响分析第5章 土壤渗滤处理出水对冷却水系统的影响5.1 土壤渗滤出水的水质稳定性分析5.2 土壤渗滤出水对冷却水系统的影响5.2.1 模拟冷却水系统的水质变化规律5.2.2 土壤渗滤出水对冷却水系统的腐蚀影响分析5.2.3 土壤渗滤出水对冷却水系统的结垢影响分析5.3 石灰混凝与土壤渗滤处理出水回用效果对比分析5.4 本章小结结论参考文献致谢
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