含油污水處理用絮凝沉降劑的研究及應(yīng)用
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【摘要】:目前我國(guó)的水資源現(xiàn)狀不容樂(lè)觀,含油污水的污染逐漸引起人們的重視。針對(duì)含油污水浮油難以處理的問(wèn)題以及課題的實(shí)際要求,本文制備了絮凝沉降劑來(lái)處理船舶含油污水,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和研究新型污水處理設(shè)備,以滿足出水水質(zhì)除油率達(dá)到90%以上,COD去除率達(dá)到75%以上,表面無(wú)浮油和雜質(zhì)的項(xiàng)目要求。本文從兩個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究:首先是絮凝沉降劑的制備及性能研究。絮凝沉降劑的主要成分是聚合氯化鋁鐵和無(wú)機(jī)加重材料,因此在絮凝沉降劑的制備實(shí)驗(yàn)中主要是對(duì)聚合氯化鋁鐵的合成進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和研究。對(duì)制備的絮凝沉降劑進(jìn)行模擬含油污水絮凝實(shí)驗(yàn),研究絮凝反應(yīng)結(jié)束后污水和絮體的狀態(tài)以及出水水質(zhì)油污和COD的去除率,最終得到的絮凝沉降劑的最佳反應(yīng)工藝參數(shù)如下:反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為2h,反應(yīng)物中鋁鐵的比例為9:1,堿化度為2,熟化時(shí)間為24h,合成的聚合氯化鋁鐵與無(wú)機(jī)加重材料的復(fù)配比為10:6。對(duì)制備出的絮凝沉降劑進(jìn)行性能研究,得到如下結(jié)論:絮凝沉降劑處理模擬含油污水最佳投藥量為300mg/L,合成的試劑在1~40℃的污水溫度范圍內(nèi)對(duì)油污和COD的去除率保持穩(wěn)定,在污水p H值在6~8之間絮凝效果良好。在上述實(shí)驗(yàn)條件下自制絮凝沉降劑對(duì)模擬含油污水的最大油污去除率為96.7%,COD去除率為82.3%。分別采用自制絮凝沉降劑和聚合氯化鋁鐵(市售)對(duì)Ⅰ號(hào)艙底水、Ⅱ號(hào)艙底水、Ⅱ號(hào)柜污水和Ⅲ號(hào)柜污水四種實(shí)際污水進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)自制絮凝沉降劑能夠?qū)?shí)際污水中的油污和雜質(zhì)全部聚沉,且油污和COD去除率比市售聚合氯化鋁鐵的要高。其次是含油污水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究。針對(duì)實(shí)際含油污水的處理環(huán)境及自制絮凝沉降劑比重較大易于下沉的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了含油污水放大實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置,并對(duì)簡(jiǎn)易裝置中存在的浮油沉降慢、試劑難以完全參與反應(yīng)、出水口的設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行了研究,在大量摸索實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了新型的含油污水處理設(shè)備。該裝置從整體上看是一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng),循環(huán)本開(kāi)啟后污水從反應(yīng)池進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),同時(shí)絮凝沉降劑與管路中的污水在混合器中充分接觸反應(yīng),污水回到反應(yīng)池后絮凝沉降,反應(yīng)結(jié)束后污水排出池外。針對(duì)浮油難處理的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了浮油收集器,收集器底部連接進(jìn)水管路,表面有凹槽,在循環(huán)泵負(fù)壓的作用下能有效收集污水表面的油污。對(duì)該設(shè)備的工藝參數(shù)進(jìn)行研究,得出了處理1t含油污水時(shí)最佳加藥量為840g,最佳的運(yùn)行時(shí)間為20~30min,此時(shí)出水水質(zhì)的除油率達(dá)到了96%左右,COD去除率達(dá)到了81%左右。
【關(guān)鍵詞】:絮凝沉降劑 聚合氯化鋁鐵 含油污水 污水處理設(shè)備
【學(xué)位授予單位】:機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X703
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 第一章 緒論12-25
- 1.1 水資源現(xiàn)狀12
- 1.2 含油污水的來(lái)源及危害12-13
- 1.3 常見(jiàn)的處理含油污水的方法13-17
- 1.3.1 氣浮法13
- 1.3.2 吸附法13-14
- 1.3.3 化學(xué)氧化法14
- 1.3.4 生物法14-15
- 1.3.5 超聲法15-16
- 1.3.6 超臨界水法16-17
- 1.4 絮凝法處理含油污水17-23
- 1.4.1 絮凝劑的分類及研究進(jìn)展17-20
- 1.4.2 絮凝機(jī)理的研究20-21
- 1.4.3 聚合氯化鋁鐵的特性及應(yīng)用21-23
- 1.5 本課題研究的目的、研究?jī)?nèi)容和意義23-25
- 1.5.1 研究目的及意義23
- 1.5.2 研究?jī)?nèi)容23-25
- 第二章 試驗(yàn)與方法25-32
- 2.1 絮凝沉降劑制備實(shí)驗(yàn)25-27
- 2.1.1 制備實(shí)驗(yàn)材料25
- 2.1.2 制備實(shí)驗(yàn)儀器25
- 2.1.3 絮凝沉降劑的制備方法25-27
- 2.2 絮凝沉降劑對(duì)含油污水的絮凝實(shí)驗(yàn)27-30
- 2.2.1 絮凝實(shí)驗(yàn)材料27
- 2.2.2 絮凝實(shí)驗(yàn)儀器27-28
- 2.2.3 模擬含油污水的配制方法28
- 2.2.4 絮凝實(shí)驗(yàn)方法28
- 2.2.5 含油量測(cè)定方法28-29
- 2.2.6 化學(xué)需氧量COD測(cè)定方法29
- 2.2.7 濁度測(cè)定方法29-30
- 2.2.8 懸浮物SS含量測(cè)定方法30
- 2.3 絮凝沉降劑紅外光譜分析30-32
- 第三章 結(jié)果與討論32-52
- 3.1 絮凝沉降劑制備過(guò)程中各因素對(duì)絮凝效果的影響32-41
- 3.1.1 反應(yīng)溫度對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響32-34
- 3.1.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響34-35
- 3.1.3 鋁鐵比對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響35-37
- 3.1.4 堿化度對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響37-38
- 3.1.5 復(fù)配比對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響38-41
- 3.2 紅外光譜分析41-43
- 3.3 污水處理過(guò)程中各因素對(duì)絮凝效果的影響43-47
- 3.3.1 加藥量對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響43-45
- 3.3.3 污水溫度對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響45-46
- 3.3.4 污水pH值對(duì)絮凝沉降劑絮凝效果的影響46-47
- 3.4 實(shí)際污水的絮凝實(shí)驗(yàn)47-51
- 3.4.1 實(shí)際含油污水的水質(zhì)情況47-48
- 3.4.2 絮凝沉降劑對(duì)實(shí)際污水的絮凝效果48-50
- 3.4.3 市售聚合氯化鋁鐵對(duì)實(shí)際污水的絮凝效果50-51
- 3.5 小結(jié)51-52
- 第四章 含油污水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究52-60
- 4.1 含油污水放大實(shí)驗(yàn)探究52-54
- 4.1.1 放大實(shí)驗(yàn)裝置研究52-53
- 4.1.2 放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果及存在的問(wèn)題53-54
- 4.2 含油污水處理裝置設(shè)計(jì)54-59
- 4.2.1 含油污水處理裝置的工作流程54-55
- 4.2.2 含油污水處理裝置的特點(diǎn)55-57
- 4.2.3 工藝參數(shù)研究57-59
- 4.3 小結(jié)59-60
- 第五章 結(jié)論與展望60-62
- 5.1 主要結(jié)論60-61
- 5.2 展望61-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 致謝66-67
- 附錄:攻讀碩士學(xué)位期間的主要工作及發(fā)表的文章67
【參考文獻(xiàn)】
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