用于城市污水处理的旋滤器分离机理及分离性能研究

论文摘要

液-液水力旋滤器是在常规的液-液水力旋流器和过滤器基础上开发的一种新型高效离心过滤分离设备。本文针对微孔滤料在污水深度处理中应用的可行性进行了较为详尽的研究。水力旋滤器具有体积小、处理能力大、有效分离粒度小、分离速度快等优点,具有广阔的应用前景。根据城市污水水质特点,确定旋流过滤方案,检测产出水效果,分析旋滤方式的截污特点是本文的主要研究内容。从经典的达西定律和科泽尼-卡曼方程着手,对液-液水力旋滤器的分离机理进行了研究,分析了流体在深层过滤中所受的阻力,截污滤层的过滤阻力和过滤速度的表达式,明确了过滤阻力随各种参数的变化关系,确定了截污滤层的压力分布与滤液量的关系。采用混合模型对多相流动进行处理,得出了油-水两相流场的分布规律和分离特性。本文以设计的水力旋滤器样机作为研究对象,根据水力旋滤器的性能,对原有模型进行优选设计,制造出新型水力旋滤器,同时还确定了所制造样机的最佳工作状况。另一方面,对水力旋滤器制造过程中关键件所用材料进行了腐蚀分析,并对其进行了安全评价,为投入现场实际应用打下了坚实基础。本文工作为进一步研究液-液水力旋滤器的分离机理及结构优化设计提供了一定的理论基础,并可为现场实际应用提供借鉴。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 我国水资源的现状
• 1.1.1 城市污水的现状
• 1.1.2 城市生活含油污水的处理
• 1.1.3 我国城市污水再生回用现状
• 1.2 旋流技术及过滤技术简介
• 1.2.1 液-液水力旋流器的国内外研究情况及研究现状
• 1.2.2 过滤技术发展概述
• 1.3 旋滤器技术发展概述
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 论文的理论意义及应用价值
• 1.6 本章小结
• 第二章 旋滤分离理论
• 2.1 旋流分离工作原理
• 2.1.1 离心力
• 2.1.2 径向压力
• 2.1.3 马格纳斯力
• 2.1.4 切应力
• 2.2 过滤
• 2.2.1 过滤的功能
• 2.2.2 过滤的机理
• 2.3 旋滤器的基本结构和工作原理
• 2.3.1 旋滤器的基本结构
• 2.3.2 旋滤器的基本理论
• 2.3.3 旋滤器的分离机理
• 2.4 本章小结
• 第三章 实验台建立及实验方案的确定
• 3.1 实验装置建立及工艺流程
• 3.1.1 实验系统
• 3.1.2 实验样机
• 3.1.3 实验物料
• 3.2 室内实验方案
• 3.2.1 实验方案
• 3.2.2 实验流程
• 3.2.3 实验方法及规范
• 3.3 分离性能实验
• 3.3.1 最佳处理量的确定
• 3.3.2 液-液水力旋滤器的最佳分流比的确定
• 3.3.3 流量和压力差的关系
• 3.3.4 滤速对过滤效果的影响
• 3.3.5 不同微孔孔径对旋滤效果的影响
• 3.3.6 旋滤后水样分析
• 3.4 结构优选对比实验
• 3.4.1 结构A 分离性能研究
• 3.4.2 结构B 分离性能研究
• 3.4.3 结构C 分离性能研究
• 3.4.4 结构D 分离性能研究
• 3.4.5 结构E 分离性能研究
• 3.4.6 结构F 分离性能研究
• 3.5 本章小结
• 第四章 金属材料的耐蚀性评价与实验方法
• 4.1 冲蚀情况
• 4.2 冲蚀机理
• 4.2.1 流体力学因素的影响
• 4.2.2 腐蚀性杂质的影响
• 4.3 腐蚀实验方法
• 4.3.1 腐蚀速度或腐蚀程度的表示方法
• 4.3.2 腐蚀实验
• 4.4 减轻冲蚀的措施
• 4.4.1 材料的选择
• 4.4.2 旋滤管内表面加工质量
• 4.4.3 进口流线形状的选择
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要