论文摘要
绿色铸造是21世纪铸造工业生产的发展趋势。在所有种类的铸造型砂中,水玻璃砂是最有可能实现绿色铸造的型砂之一,但要实现基于水玻璃砂的绿色铸造,其关键是实现水玻璃旧砂的完全再生。在目前常用的几种水玻璃旧砂再生方法(主要是干法再生、湿法再生、化学法再生)中,湿法再生以高脱膜率、高旧砂回用率等特点而优于其他再生方法。由于湿法再生砂可以完全取代新砂使用,所以湿法再生被认为是完全再生,但湿法再生的最大弊端是存在污水和污泥的处理问题。因此,研究水玻璃旧砂湿法再生的污水处理和循环使用问题以及污泥处理和回用问题,是实现水玻璃旧砂完全再生的关键技术之一。本文系统地研究了水玻璃旧砂湿法再生的污水处理问题,对处理后的污泥进行了化学组成测定及它用分析,并在模拟试验的基础上设计了实用化的水玻璃旧砂湿法再生污水处理系统。本试验采用聚合氯化铝(PAC)水溶液和聚丙烯酰胺(PAM)水溶液作絮凝剂,系统地研究了污水的PH值、絮凝剂的加入量对再生污水的处理效果的影响,确定了水玻璃旧砂湿法再生污水处理的最佳配方,并对不同处理工艺下的处理成本进行了核算。采用X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)等现代分析测试方法对处理后的污泥进行了化学组成测定,根据污泥的化学组成,分析了污泥回用的可行性。本文对水玻璃旧砂湿法再生污水处理的工艺过程进行了模拟,并在模拟试验的基础上设计了实用化的水玻璃旧砂湿法再生污水处理系统。该系统主要包括混合器和污水处理器两大部分。本文结合它们的结构阐述了污水处理系统的工作原理及工艺流程,并计算了整个污水处理系统中污水的流动速度与处理时间、污泥的沉降速度与沉降时间等,完成了该污水处理系统的全部图纸设计。