高效一体化小型水处理设备技术研究

论文摘要

随着水源污染日益严重以及国家对饮用水标准的不断提高，对于农村地区的饮用水安全问题越来越受到重视。国家对农村地区的饮用水要求也越来越高。但对于一些偏远的山区来说，传统的城镇水厂难以辐射到这些地区。因此，本课题通过研究一种小型高效的水处理装置来解决这部分农村地区的供水问题。在高效一体化小型水处理设备的研究中，主要研究加药量、混凝条件、沉淀条件以及处理水量等因素对处理效果的影响。实验表明，增加加药量可以增加去除效果，但是，考虑经济因素后，最佳的加药量取20mg／L。在比较不加填料运行、鲍尔环填料和空心球填料后，发现空心球填料混凝效果较好，不容易积泥。沉淀池在连续排泥情况下比间歇排泥处理的效果好，但耗水量大。增加反应时间可以增强处理效果，但容易导致混凝区积泥。在最佳的浊度处理条件下，该装置对于COD和色度也有一定的去除效果，出水基本可以达到国家规定的要求。本论文根据电凝聚的原理，设计出一套管道式电凝聚装置。同时研究了电流密度、极板间距、pH值、以及隔网和电流是否变化对处理效果的影响。同时，也研究了其在最佳浊度处理条件下对COD的去除效果。经过研究，总结出该管道式电凝聚装置在下面的条件下对于浊度有最佳的去除效果：电流密度为3．33mA／cm~2，极板间距为5mm，pH值为7～8。此时，该装置对于COD的去除效果可以达到30％。通过经济性比较，电凝聚和化学絮凝在能耗和材料消耗方面相差不大，但运输费用以及基建费用可以节省很多。通过经济性分析，可以看出这两种装置，高效、占地面积省，运输方便，比较适合在水质较好地偏远的农村地区的推广使用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 水资源形势
• 1.2 我国农村供水的现状及问题
• 1.2.1 现状
• 1.2.2 目前我国农村饮水安全存在的主要问题
• 1.3 一体化工艺选择
• 1.4 新型一体化小型水处理设备技术原理
• 1.4.1 微涡流混凝技术
• 1.4.2 沉淀墙技术
• 1.4.3 高效纤维过滤技术
• 1.4.4 电凝聚技术
• 第2章 研究内容和技术路线
• 2.1 课题研究的意义
• 2.2 试验水质和试验方法
• 2.2.1 试验水质
• 2.2.2 试验装置
• 2.2.3 电极材料的选择
• 2.3 研究内容和试验方案
• 2.3.1 研究内容和试验方案
• 2.3.2 水质指标及分析方法
• 第3章 一体化处理设备的试验研究
• 3.1 一体化主体设备的中试试验研究
• 3.1.1 试验步骤
• 3.1.2 试验过程和结果
• 3.2 一体化附属电凝聚设备的小试试验研究
• 3.2.1 试验步骤
• 3.2.2 不同条件的试验结果分析
• 第4章 影响因素分析
• 4.1 主体设备影响因素分析
• 4.1.1 混凝条件分析
• 4.1.2 不同水量对处理效果的影响分析
• 4.2 电凝聚影响因素分析
• 4.2.1 电凝聚的铝阳极过程
• 4.2.2 pH对铝盐的聚沉作用的影响
• 4.2.3 电凝聚装置的极板间距分析
• 4.2.4 电凝聚装置的极板保护分析
• 第5章 技术经济分析
• 5.1 主体设备的经济性分析
• 5.1.1 设备制造费用分析
• 5.1.2 设备运行费用分析
• 5.2 电絮凝装置与PAC加药的经济性对比
• 5.2.1 铝板消耗
• 5.2.2 电能消耗
• 5.3 一体化设备与水厂的经济性对比
• 第6章 结论
• 6.1 研究结论
• 6.1.1 一体化装置
• 6.1.2 电凝聚装置
• 6.2 进一步研究设想
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在校期间发表的学术论文与研究成果