垃圾渗滤液输送管道结垢堵塞的影响因素与防治研究

垃圾渗滤液输送管道结垢堵塞的影响因素与防治研究

论文摘要

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,处理难度较大,将其与城市污水合并处理为目前一种经济的处理方案。在渗滤液通过管道送往城市污水处理厂时由于物理、化学、生物等原因,易出现输送管道结垢堵塞问题。为探究渗滤液输送管道结垢堵塞机理,本文先进行了结垢理论分析,然后对长安垃圾填埋场(四川最大的垃圾填埋场)渗滤液水质和输送管道中垢物组成做了分析,再通过室内静、动态实验研究影响结垢的主要因素,其中静态实验通过测定渗滤液失钙率(失钙率越大,表明沉淀生成越快,结垢程度越大)的大小、动态实验通过模拟渗滤液的输送并测定管道中的结垢量来判断各影响因素对结垢堵塞的影响,最后提出结垢的评价方法和防垢除垢对策。对长安垃圾填埋场输送管道中垢物测定结果表明垢物主要组成为碳酸钙,含量约84.2%。渗滤液水质分析发现渗滤液钙硬度高达455.45mg/L,碱度(HCO3-)高达173.82mol/L,过高的钙硬度和碱度为垢物的形成提供了条件。静态实验结果表明,在其他因素恒定时:失钙率随钙硬度的增大而增大,钙硬度分别为308.78mg/L、494.04mg/L、694.75mg/L和880.01mg/L时,失钙率分别为39.63%、49.69%、58.72%和69.81%;失钙率随碱度的增大而增大,碱度(HCO3-)分别为89.7mol/L、104.91mol/L、114.86mol/L、133.38mol/L和170.04mol/L时,对应失钙率分别为19.84%、24.96%、26.67%、31.78%和43.72%;失钙率随pH的升高而增大,当pH分别为6、7、7.5、8和9,对应失钙率分别为16.43%、19.84%、21.55%、40.31%和48.84%;温度在15℃和35℃之间时,随着温度的升高,失钙率逐渐增大,且增大较缓慢;结垢程度随时间的推移逐渐减小。动态实验结果表明:同一管材的管道结垢量随流量的增大而增多;流量相同时,PVC管比PE管结垢量稍大。结垢的评价方法有饱和指数法、稳定指数法、结垢指数法和临界pH值法等,其中稳定指数法最常用,临界pH值法最合理。可通过调节水质、改变外界条件和加防垢剂等方法来防止结垢的发生。除垢对策中化学除垢技术应用较广。本文可为填埋场的正常运行和渗滤液的正常管道输送提供科学依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 问题的提出
  • 1.1.1 城市生活垃圾产生及处理
  • 1.1.2 城市生活垃圾渗滤液水质特点
  • 1.1.3 城市生活垃圾渗滤液的处理现状
  • 1.1.4 问题的提出
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 论文的研究目标、研究内容及技术路线
  • 1.3.1 研究目标
  • 1.3.2 研究内容
  • 1.3.3 技术路线
  • 第2章 结垢理论分析
  • 2.1 结垢过程理论基础
  • 2.1.1 水溶液
  • 2.1.2 溶解度
  • 2.1.3 过饱和度
  • 2.1.4 晶体成核
  • 2.1.5 晶体生长
  • 3结晶规律理论分析'>2.2 CaCO3结晶规律理论分析
  • 3的结晶特征'>2.2.1 静态下CaCO3的结晶特征
  • 3的结晶规律'>2.2.2 动态下CaCO3的结晶规律
  • 第3章 渗滤液输送管道结垢堵塞影响因素实验研究
  • 3.1 结垢危害
  • 3.2 垢样分析
  • 3.3 水质分析
  • 3.4 结垢影响因素分析
  • 3.4.1 水质因素
  • 3.4.2 热力学因素(温度)
  • 3.4.3 流体动力学因素
  • 3.4.4 其它因素
  • 3.5 本章小节
  • 第4章 渗滤液输送管道结垢趋势评价及防治对策
  • 4.1 结垢趋势评价
  • 4.1.1 饱和指数法
  • 4.1.2 稳定指数法
  • 4.1.3 结垢指数法
  • 4.1.4 临界pH值法
  • 4.2 防垢对策
  • 4.2.1 调节水质
  • 4.2.2 改变外界条件
  • 4.2.3 防垢技术
  • 4.3 除垢对策
  • 4.3.1 化学除垢技术
  • 4.3.2 物理法除垢技术
  • 4.3.3 机械法除垢技术
  • 4.4 本章小节
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表论文及参与的主要科研项目
  • 相关论文文献

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