【摘要】：天津是中國(guó)最大的淡水極缺的海濱城市。目前設(shè)計(jì)和興建的天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)萬(wàn)噸級(jí)海水淡化預(yù)處工程，可以有效地解決開(kāi)發(fā)區(qū)未來(lái)發(fā)展對(duì)水資源的需求問(wèn)題。渤海灣地區(qū)海水低溫低濁度、有機(jī)物、膠體物質(zhì)、懸浮物以及細(xì)菌等較其他海域高，屬于海水第Ⅳ類(lèi)水體的水質(zhì)。本論文即是針對(duì)渤海灣海水的水質(zhì)，開(kāi)展對(duì)該海水預(yù)處理方法及工藝的研究。根據(jù)該海水水質(zhì)和天津的條件，初步篩選出強(qiáng)化化學(xué)混凝、物理消毒和膜濾等單元處理方法為具體試驗(yàn)研究對(duì)象，分別考察它們對(duì)濁度、懸浮物、UV_(254)、COD_(Mn)和細(xì)菌的去除效果。通過(guò)研究確定一套適合于天津萬(wàn)噸級(jí)海水淡化預(yù)處理工程應(yīng)用且經(jīng)濟(jì)可行、運(yùn)行穩(wěn)定的最優(yōu)工藝方案，為該工程預(yù)處理工藝的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 強(qiáng)化混凝實(shí)驗(yàn)即是將FeCl_3·6H_2O、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)三者復(fù)配應(yīng)用。正交實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)FeCl_3·6H_2O、PAC和PAM的投加量分別為4mg／L、0.5mg／L和0.3mg／L，反應(yīng)溫度為15℃時(shí)為最佳組合工作條件。三者對(duì)濁度去除率影響的主次為：FeCl_3投加量，PAM投加量，PAC投加量和溫度。在該工作條件下，濁度的去除率為96％，COD_(Mn)的去除率為40％，UV_(254)的去除率為19％。 采用紫外線(UV)、臭氧(O_3)、脈沖電解海水以及臭氧-紫外線(O_3-UV)協(xié)同等方法對(duì)海水中的細(xì)菌進(jìn)行消毒實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，單獨(dú)使用任何一種消毒方法均存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺陷。而采用UV-O_3協(xié)同消毒，在反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)，細(xì)菌去除率可達(dá)到95.37％。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)O_3劑量為2mg·min／L、UV輻照時(shí)間和O_3的接觸時(shí)間均為10min，UV輻照劑量為12W／L，pH值為8.83時(shí)為最優(yōu)的工藝條件。它們對(duì)細(xì)菌去除率影響的主次為：O_3流量，UV照射時(shí)間，臭氧反應(yīng)時(shí)間，pH值。 對(duì)“聚合硫酸鐵(PFS)混凝+粉末活性炭吸附(PAC)+微濾膜(MF)過(guò)濾”組合法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究表明，PFS和PAC的投加量分別為5mg／L，1.8g／L時(shí)，濁度在95％的保證率下小于0.1NTU，COD_(Mn)的去除率為25％～57％，最高值沒(méi)有超過(guò)3mg／L，SDI_(15)在2～2.5之間，出水總鐵平均值為0.045μg／L。該工藝的出水水質(zhì)優(yōu)良，完全滿足反滲透膜的進(jìn)水水質(zhì)要求。同時(shí)，PFS、PAC的投加和紊動(dòng)的水力條件有效的緩解了膜污染的問(wèn)題。 最后，對(duì)“O_3-UV消毒+強(qiáng)化混凝+沉淀”和“混凝+活性炭吸附+微濾”兩種預(yù)處理工藝進(jìn)行比較，確定以“O_3-UV消毒+強(qiáng)化混凝+沉淀”工藝作為該工程的推薦工藝。經(jīng)成本核算得出，單位運(yùn)行成本分別為0.411元／m~3，比常規(guī)“混凝+消毒+沉淀”成本下降了0.049元／m~3，且有效地提高了出水水質(zhì)。
【圖文】：

海水通常由最后一級(jí)蒸發(fā)室進(jìn)入，逐級(jí)流向第一級(jí)蒸發(fā)室，在每一個(gè)蒸發(fā)室內(nèi)除了可蒸發(fā)濃縮外，還進(jìn)行了預(yù)熱，這樣亦可減少其達(dá)到第一蒸發(fā)室后蒸發(fā)所需的熱量11’I。采用MEO法的大型海水淡化處理廠多采用8一16級(jí)蒸發(fā)。圖1一2為多效蒸發(fā)流程示意圖。雖然多效蒸發(fā)的歷史要比閃蒸長(zhǎng)得多，也是化工過(guò)程最古老的單元操作，但它只是在低溫多效技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)之后才成功的用于海水淡化。所謂低溫多效海水淡化技術(shù)(TL一MEO)是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度低于70℃的淡化技術(shù)，從而避免和減緩了設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢問(wèn)題。由于鹽水的蒸發(fā)溫度低，使得使用廉價(jià)傳熱材料成為可能。低溫多效系統(tǒng)用于輸送液體的動(dòng)力消耗很低，只有O.kgW川m~a，.2kV叭Vm3左右，因此可以大大降低淡化水的制水成本;MEO海水淡化出水水質(zhì)好，產(chǎn)品水的含鹽量小于sm以L

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖1一，多級(jí)閃蒸流程示意Fig.1一1Sdl的atiefl洲Ch叭ofMFStCehnd叩y，一加熱器;2一熱回收段;3一排熱段;4一海水;5一排冷卻海水;6一進(jìn)料水;7一循環(huán)鹽水;8一加熱蒸汽;g一排濃鹽水;10一蒸餾水:11一抽真空1..42多效蒸發(fā)(MED)多效蒸發(fā)(MEO)系由單效蒸發(fā)組成的系統(tǒng)。MEO和MFS采用同樣的逐級(jí)減壓蒸餾的原理有一系列蒸發(fā)室。除第一級(jí)蒸發(fā)室外，其他蒸發(fā)室不需額外能量。第一級(jí)蒸發(fā)室只有部分海水蒸發(fā)，其余海水進(jìn)入二級(jí)蒸發(fā)室。二級(jí)蒸發(fā)室的加熱管是由一級(jí)蒸發(fā)室的蒸汽提供熱能。蒸汽部分冷凝成淡水后繼續(xù)進(jìn)入下一級(jí)蒸發(fā)室。海水通常由最后一級(jí)蒸發(fā)室進(jìn)入，，逐級(jí)流向第一級(jí)蒸發(fā)室，在每一個(gè)蒸發(fā)室內(nèi)除了可蒸發(fā)濃縮外，還進(jìn)行了預(yù)熱，這樣亦可減少其達(dá)到第一蒸發(fā)室后蒸發(fā)所需的熱量11’I。采用MEO法的大型海水淡化處理廠多采用8一16級(jí)蒸發(fā)。圖1一2為多效蒸發(fā)流程示意圖。雖然多效蒸發(fā)的歷史要比閃蒸長(zhǎng)得多，也是化工過(guò)程最古老的單元操作，但它只是在低溫多效技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)之后才成功的用于海水淡化。所謂低溫多效海水淡化技術(shù)(TL一MEO)是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度低于70℃的淡化技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：P747

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 胡學(xué)雯;天津港碼頭鋼板樁檢測(cè)及加固方法研究[D];大連海事大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2659050