加载絮凝技术处理彩管废水的试验研究

论文摘要

混凝沉淀无论是在给水处理还是废水处理中,始终是不可缺少的最基本的处理技术之一,其效果的好坏直接影响运行工况、最终出水水质和运行成本,因此,如何提高混凝沉淀过程的净水效能,实现高效絮凝澄清,一直是水处理领域的前沿性课题。论文结合彩管废水工艺实际处理效能,研究探讨了高效絮凝沉淀的途径与机理,分析了混凝沉淀过程中动力学控制条件,提出了混凝沉淀过程中动力控制与评价的新指标“加载沉降因子SVr”,作为加载絮凝工艺动力控制与净水效能评价指标。加载絮凝工艺是近年来国内外最新开发研究的高效固液分离技术,该工艺是在接触絮凝加速澄清技术基础上,提出的一种应用絮凝形态学理论的新型高效固液分离技术。此技术主要是通过投加适量的比重较大的加载剂(循环回流污泥),使之在混合及絮凝过程中形成致密的具有胶质性能的“凝核”,凝核可以强力吸附卷扫水中的微细颗粒物,且在沉降过程中各“凝核”之间相互碰撞凝聚成更大的致密絮团而快速下沉,从而实现高速固液分离。论文以絮凝形态理论和固液分离技术为基础,提出加载絮凝过程中“胶质凝核”概念及“胶质凝核”作用机理。论文通过对处理厂实际运行效果汇总分析,研究了各类常规混凝沉淀工艺处理彩管废水的净水效能(出水水质、沉淀速率、污泥含水率),探讨分析了这些常规混凝沉淀工艺处理彩管废水的可行性及局限性。彩管废水常规处理工艺实际运行效能研究表明,虽然现行的常规处理工艺可以基本保证排放废水污染物浓度低于排放标准,但运行成本高,且无法保障污染物排放总量达标,更无法做到将处理废水作为再生水回用。论文以彩管废水为代表,通过加载絮凝工艺的小试、生产性试验研究,探讨了加载絮凝高效澄清(沉淀)的机理,在分析控制混凝过程的动力学条件的基础上,提出了新概念“加载沉降因子SVr”这一工艺参数,该参数为加载絮凝处理后明渠集流槽液(简称加载絮凝液)在1L量筒中静沉5min后,沉淀污泥与混合液体积比,也可以理解为加载污泥沉降比,其静沉时间缩减到常规污

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 水体污染与工业废水处理现状
• 1.1.1 我国水体污染现状
• 1.1.2 工业废水污染现状
• 1.1.3 工业废水治理的现状与进展
• 1.2 彩管废水常规处理技术的局限性
• 1.2.1 彩管废水的来源与危害性
• 1.2.2 常规彩管废水处理技术的局限性
• 1.3 混凝沉淀技术在彩管工业废水处理领域的应用概况
• 1.3.1 常规混凝沉淀技术在水处理领域的应用概况
• 1.3.2 混凝沉淀技术在彩管工业废水处理领域的应用
• 1.4 高效絮凝澄清工艺研究进展及应用
• 1.4.1 高效絮凝澄清工艺研究进展
• 1.4.2 高效絮凝澄清工艺的形式
• 1.4.3 接触絮凝高速澄清工艺的应用
• 1.5 课题背景、研究基础及研究内容
• 1.5.1 课题背景
• 1.5.2 研究基础
• 1.5.3 研究内容
• 第2章 常规工艺处理彩管废水效能研究
• 2.1 彩管废水的来源及水质特性
• 2.1.1 彩管废水的来源
• 2.1.2 彩管生产废水的水质水量特性
• 2.2 彩管废水常规工艺处理效能
• 2.2.1 传统混凝剂+PAM工艺处理效能
• 2.2.2 无机高分子混凝剂+PAM工艺处理运行效能
• 2.3 本章小结
• 第3章 加载絮凝工艺处理彩管废水试验研究
• 3.1 试验方法与步骤
• 3.1.1 试验装置及药剂
• 3.1.2 控制指标及分析方法
• 3.1.3 试验步骤
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 加载絮凝工艺处理FD废水
• 3.2.2 加载絮凝工艺处理KD及AD废水
• 3.2.3 絮凝体有效粒径及分形维数
• 3.3 本章小结
• 第4章 加载絮凝工艺生产性试验研究
• 4.1 试验地废水处理站原始条件说明
• 4.1.1 试验地废水处理站原工艺说明
• 4.1.2 试验地废水处理站原工艺运行效果
• 4.2 试验工艺与对比工艺
• 4.3 试验检测指标与方法
• 4.4 试验结果与分析
• 4.4.1 除浊效果
• 4.4.2 F去除效果
• 4.4.3 COD去除效果
• 4.4.4 总铅、总铬、总锌的去除效果
• 4.4.5 pH值对加载絮凝工艺净水效果的影响
• 4.4.6 絮凝体的有效粒径及分形维数
• 4.4.7 加载剂量对净水效能的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 加载絮凝工艺动力学及机理研究
• 5.1 传统絮凝控制方式
• 5.1.1 异向絮凝与同向絮凝
• 5.1.2 絮体毯絮凝
• 5.1.3 差速沉降絮凝
• 5.1.4 絮凝的多级串联
• 5.1.5 颗粒粒度对絮凝速度的影响
• 5.2 强化絮凝控制方式
• 5.2.1 研制新型高效混凝剂
• 5.2.2 研制新型高效混凝设施
• 5.3 加载絮凝控制方式
• 5.3.1 增加接触碰撞
• 5.3.2 加载颗粒的絮凝效能
• 5.3.3 “胶质凝核”的吸附黏结作用
• 5.3.4 加载絮凝工艺净水效能
• 5.4 加载絮凝工艺絮凝体的分形特性与评价指标
• 5.4.1 絮凝体的粒径分布
• 5.4.2 絮凝体的分形维数
• 5.4.3 絮凝体的有效密度
• 5.4.4 加载絮凝评价指标
• 5.5 本章小结
• 第6章 加载絮凝工艺运行实效及经济性分析
• 6.1 彩管废水加载絮凝工艺处理流程
• 6.2 彩管废水加载絮凝工艺处理效能
• 6.2.1 加载絮凝工艺净水效能
• 6.2.2 加载絮凝工艺污染物排放总量
• 6.2.3 经济效益分析
• 6.2.4 社会效益分析
• 6.3 本章小节
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 哈尔滨工业大学博士学位论文原创性声明、使用授权书及涉密论文管理
• 致谢
• 个人简历