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絮凝动力学应用于石化废水深度处理工艺的研究

作　者: 贾维婧
导　师: 赵宗升
学　校: 北京交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 混凝自保守混凝石化废水深度处理螺旋絮凝反应器
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 68次
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内容摘要

摘要：混凝-沉淀-过滤技术是给水处理及污水深度处理典型工艺技术。与其他物理化学方法相比具有出水水质好,工艺运行稳定可靠,经济实用、操作简便等优点。其中混凝是这一工艺技术的基础与关键,它确定这后面的沉淀和过滤工艺的效能和效率。混凝技术近些年来的主要研究焦点集中在混凝剂的研发,本文的创新点是将以自保守混凝理论为指导思想设计的螺旋絮凝反应器应用于中石油辽阳石化废水深度处理的混凝-沉淀-过滤工艺中,使该工艺的效能提高,同时处理出水能达到新的排放标准(DB21/1627-2008)以期回用。中试工艺处理的石化废水为中石油辽阳分公司450#污水厂二级处理出水,具有低COD、低浊度的特点,成功混凝处理难度很大,采用的螺旋絮凝反应器具有足够的柔和度使其中的速度梯度变化足够近似地达到自保守动力学对速度梯度的要求,使其中发生高效的自保守混凝,以期能成功达到混凝处理效果。中试研究表明：采用聚硅酸铝铁单一混凝剂可使6.73NTU的原水浊度经混凝-沉淀-过滤后达到0.06NTU,去除率91.79%；COD从54.85mg/L降到28.19mg/L,去除率为48.40%；总磷从2.52mg/L降到0.11mg/L,去除率为95.57%；悬浮物从16mg/L降到3mg/L,去除率为78.44%,证明混凝-沉淀-过滤技术在深度处理石化废水中具有可行性,同时也证明了螺旋絮凝反应器处理低浓度废水的有效性和高效性。经过中试工艺优化实验,综合考虑实验结果及运行稳定性和成本,得到当絮凝时间为20min,聚硅酸铝铁的投药量为30mg/L时是中试工艺的最佳运行参数。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
1 引言  12-24
  1.1 我国的水资源现状  12-14
    1.1.1 我国水资源的特点  12-13
    1.1.2 我国水资源紧缺的原因  13-14
  1.2 污水回用现状  14-15
    1.2.1 深度处理及循环再利用的必要性  14
    1.2.2 污水回用途径  14-15
  1.3 我国石油工业的废水排放情况  15-21
    1.3.1 石油化工废水的组成及特点  15-17
    1.3.2 石油化工废水深度处理方法  17-21
  1.4 论文研究的背景  21-22
    1.4.1 中石油辽阳石化公司介绍  21-22
    1.4.2 辽阳石化450#污水处理厂的介绍  22
  1.5 课题研究内容和技术路线  22-24
    1.5.1 研究构想与思路  23
    1.5.2 主要研究内容  23-24
2 深度处理中试工艺流程及监测指标的选择  24-32
  2.1 污水深度处理与回用标准的选择  24-25
  2.2 2009～2010年辽阳石化450#装置出水水质  25-28
    2.2.1 450#污水处理装置水质调研  25-26
    2.2.2 450#污水处理装置近两年出水COD统计  26-27
    2.2.3 450#污水处理装置出水中重金属离子的检测  27-28
  2.3 深度处理工艺流程的选择  28-30
    2.3.1 深度处理工艺的选用原则  28-29
    2.3.2 深度处理方法选择  29-30
    2.3.3 深度处理工艺流程的选择  30
  2.4 本章小结  30-32
3 混凝动力学及其在螺旋絮凝反应器中的应用  32-44
  3.1 混凝理论的发展历程及研究现状  32-33
  3.2 混凝过程  33
  3.3 絮凝体的分形理论  33-35
    3.3.1 絮凝体的分形构造  34
    3.3.2 分形成长模型  34-35
    3.3.3 分形维数的计算方法  35
    3.3.4 分形在絮凝动力学研究中的应用  35
  3.4 混凝动力学理论  35-39
    3.4.1 混凝动力学的基本方程  35-37
    3.4.2 混凝过程中粒径分布的自保守混凝  37-39
  3.5 中试螺旋絮凝反应器的简介  39-43
    3.5.1 螺旋絮凝反应器的参数  40-41
    3.5.2 螺旋絮凝反应器的特点  41-43
  3.6 水头损失校核  43-44
4 深度处理中试工艺可行性验证  44-64
  4.1 试验所需仪器汇总  44
  4.2 试验方案  44-45
  4.3 不同絮凝剂在中试试验中的应用研究  45-61
    4.3.1 PSAF的中试试验  45-51
    4.3.2 PSAF+PAM的中试试验  51-56
    4.3.3 PAC的中试试验  56-61
  4.4 对BOD_5、氨氮等达标水质指标的随机抽测  61-62
  4.5 本章小结  62-64
5 深度处理中试工艺运行参数的优化  64-78
  5.1 废水深度处理效果的比较和分析  64-73
    5.1.1 COD去除效果的比较和分析  64-67
    5.1.2 总磷去除效果的比较和分析  67-69
    5.1.3 浊度去除效果的比较和分析  69-71
    5.1.4 悬浮物去除效果的比较和分析  71-73
  5.2 最佳运行条件下废水深度处理的达标情况  73-74
  5.3 絮凝沉淀效果的影响因素  74
  5.4 实验中遇到的问题  74-76
    5.4.1 絮凝剂含有COD  74-75
    5.4.2 沉淀池内的温差异重流  75-76
  5.5 本章小结  76-78
6 结论和展望  78-80
  6.1 结论  78-79
  6.2 展望  79-80
参考文献  80-84
作者简历  84-88
学位论文数据集  88

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