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船舶压载水气浮旋分除藻系统实验研究

作　者: 田尚云
导　师: 杨义勇
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 压载水气浮气泡发生器旋分除藻
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前,远洋船舶转运压载水造成的生物侵袭问题引起了国际社会的广泛关注。大量的海洋生物随压载水在全球范围内传播,破坏了海洋生物的多样性及沿海的生态平衡。为了保护并改善海洋环境,也为我国远洋运输企业能够适应国际海事组织(IMO)制定的《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》的要求,开展了国家科技支撑计划项目——远洋船舶压载水物理净化处理技术。其中除藻是整个研究中的难点,为了有效去除压载水中的悬浮藻类,本文进行了气浮与旋分相结合进行除藻的理论与实验研究。由于常规气浮工艺是静态的,而且受到分离时间和分离粒径尺寸的限制,无法直接用于压载水除藻,而旋分分离主要用于分离重质颗粒,因此本文首先从理论上深入分析了二者结合用于除藻的可行性。为了证实气浮与旋分两种工艺相结合对海水分离,尤其是对于藻类的去除效果,本文根据两种工艺的特性进行了改进和系统设计,包括气泡发生器的多方案设计和实验台整体工艺的多方案设计,并对各方案进行分析评价选择最符合课题需要的方案具体实施。在完成实验台具体制作、装配以及调试工作后,根据实验规划进行了大量详细的分析对比实验。包括对分离颗粒尺寸的实验研究,气浮旋分结合除藻和单独旋分的对比实验,进水压力、流量及充气压力对除藻效果的影响等。随着实验台结构的逐步优化和实验参数的优化,最终达到了实验台稳定可靠运行,并实现了最优的除藻效果。证明了气浮与旋分相结合进行除藻的是可行的,为压载水除藻技术的进一步研究和应用奠定了理论和实践基础。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 引言  10-19
  1.1 课题背景及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状与发展趋势  11-17
    1.2.1 目前主要水处理除藻技术  11-13
    1.2.2 气浮技术的研究概况  13-16
    1.2.3 气浮与旋分结合技术发展概况  16-17
  1.3 本文主要研究内容  17-19
2 气浮旋分除藻理论研究  19-28
  2.1 气浮法除藻的理论研究  19-24
    2.1.1 气浮分离法的原理  19-21
    2.1.2 气浮分离法关键参数分析  21-24
  2.2 气浮与旋分相结合的理论研究  24-25
  2.3 气浮与旋分结合进行除藻的可行性分析  25-27
  2.4 本章小结  27-28
3 气浮旋分除藻实验系统研制  28-45
  3.1 气浮旋分除藻实验台方案设计与评判  28-35
  3.2 气泡发生器方案设计  35-39
  3.3 气浮旋分除藻实验系统制造  39-44
    3.3.1 备料  39
    3.3.2 零件制造  39-41
    3.3.3 实验台装配及调试  41-44
  3.4 本章小结  44-45
4 气浮旋分除藻实验及结果分析  45-65
  4.1 实验方案  45-48
    4.1.1 实验用藻的选择  45
    4.1.2 实验参数及操作规程  45-46
    4.1.3 实验检测方案  46-48
  4.2 气浮旋分除藻系统分离粒径范围研究  48-50
    4.2.1 微细颗粒分离实验  48-49
    4.2.2 较大颗粒分离实验  49-50
  4.3 充气与不充气对比实验  50-52
  4.4 进水流量对除藻的影响  52-58
    4.4.1 多工况实验  52-56
    4.4.2 实验结果分析  56-58
  4.5 实验台结构优化  58-59
  4.6 参数优化实验  59-64
  4.7 本章小结  64-65
5 结论  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
附录  70-71
  研究成果  70-71
  个人简历  71

船舶压载水气浮旋分除藻系统实验研究

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