陶瓷膜處理含油乳化廢水的技術(shù)開發(fā)及傳遞模型研究
發(fā)布時間:2022-02-22 00:04
含油乳化廢水是一種處理難度較大的廢水,在大型鋼鐵企業(yè)、機械加工業(yè)中大量存在。雖然在近十幾年里,處理技術(shù)得到了相應(yīng)的提高,但隨著各行各業(yè)對軋制板材的要求越來越高,各大型鋼鐵企業(yè)都在鋼材表面涂層技術(shù)和鋼材表面潔凈技術(shù)上做了大量的技術(shù)改進,尤其是為了保證高附加值產(chǎn)品在軋制過程的質(zhì)量穩(wěn)定,所采用乳化液中的乳化油分子量越來越小,乳化劑組成越來越復(fù)雜,隨之而來的軋鋼廢水的污染成分產(chǎn)生了質(zhì)與量的變化,對現(xiàn)有的處理技術(shù)帶來極大的困難和挑戰(zhàn)。為此,本論文選擇長期以來一直困擾著冶金系統(tǒng)的含油乳化廢水的治理作為論文的選題和工業(yè)應(yīng)用背景。 論文在比較各種處理技術(shù)的優(yōu)缺點基礎(chǔ)上,選擇了近年來發(fā)展迅速的膜法分離技術(shù)作為處理手段。針對國內(nèi)引進的有機超濾膜裝置,在處理含油乳化液廢水中存在的問題,采用了能耐酸、堿和高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好的管式陶瓷微濾膜裝置,對含油廢水的膜分離技術(shù)進行了深入的開發(fā)研究。論文從基礎(chǔ)實驗和理論上系統(tǒng)研究了關(guān)鍵參數(shù)對膜分離過程的影響,膜污染控制,探索了提高膜滲透通量和截留率的途徑,提出強化傳遞和優(yōu)化過程的手段,建立了通用的數(shù)學(xué)模型。本文主要進行了以下幾方面的研究工作。 在基礎(chǔ)實驗研究中...
【文章來源】:南京工業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:198 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
前言
第一章 文獻綜述
1.1 含油廢水的主要來源及油污水性質(zhì)
1.1.1 含油廢水的主要來源
1.1.2 油污水的物理化學(xué)性質(zhì)
1.2 含油廢水的處理方法
1.2.1 物理法
1.2.2 物理化學(xué)法
1.2.3 化學(xué)法
1.2.4 生物化學(xué)法
1.2.5 電化學(xué)法
1.2.6 其他處理方法
1.3 膜法處理含油廢水的研究與應(yīng)用
1.3.1 有機膜處理含油廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 無機膜處理含油廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 陶瓷膜污染與影響因素
1.4.1 膜的污染機理
1.4.2 影響膜污染的主要因素
1.5 膜污染控制與清洗方法
1.5.1 膜污染控制
1.5.2 膜清洗
1.6 膜法分離的數(shù)學(xué)模型
1.6.1 濃差極化模型
1.6.2 傳遞模型
1.6.3 流體力學(xué)模型
1.6.4 阻塞模型
1.6.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
1.7 本文研究目的和內(nèi)容
1.7.1 選題的目的和意義
1.7.2 主要研究內(nèi)容
參考文獻
第二章 實驗裝置和測量方法
2.1 實驗裝置
2.2 實驗操作
2.2.1 膜組件微濾操作
2.2.2 膜組件清洗操作
2.2.3 反沖操作
2.3 膜材料及膜組件
2.3.1 膜材料
2.3.2 膜組件
2.4 實驗料液
2.4.1 料液來源及組成
2.4.2 料液性質(zhì)
2.5 油含量的分析方法
2.5.1 重量法
2.5.2 非分散紅外法
2.5.3 紫外分光光度法
2.5.4 CPA-紫外分光光度法
2.6 膜表面油濃度分析方法
2.6.1 膜面油濃度的確定
2.6.2 膜面微量水的確定
2.7 其他分析方法
2.8 主要實驗儀器及設(shè)備
2.9 本章小結(jié)
參考文獻
第三章 陶瓷微膜處理含油乳化廢水的實驗研究
3.1 膜選擇
3.1.1 膜孔徑選擇
3.1.2 膜表面涂層材料選擇
3.2 操作條件對微濾膜分離性能影響
3.2.1 操作壓差對膜通量影響
3.2.2 膜面流速對膜通量影響
3.2.3 料液溫度對膜通量影響
3.2.4 料液濃度對膜通量影響
3.2.5 料液pH值對膜通量影響
3.3 膜通量隨時間的變化
3.3.1 膜通量隨時間的衰減
3.3.2 膜通量穩(wěn)定性考察
3.4 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 膜污染機理、污染控制和清洗方法的研究
4.1 膜污染機理分析
4.1.1 微濾過程的阻力分析
4.1.2 膜污染機理探討
4.2 膜污控制技術(shù)研究
4.2.1 反沖技術(shù)研究
4.2.2 管內(nèi)擾動技術(shù)研究
4.3 膜清洗方法的研究
4.3.1 清洗劑的確定
4.3.2 清洗方法及清洗條件的確定
4.3.3 清洗效果的重復(fù)性考察
4.4 本章小結(jié)
參考文獻
第五章 工業(yè)裝置的現(xiàn)場試驗
5.1 實驗裝置及工藝流程
5.2 膜處理工藝條件的考察
5.2.1 孔徑選擇和膜材質(zhì)確定
5.2.2 pH值影響
5.2.3 操作壓差影響
5.2.4 膜面流速影響
5.2.5 溫度及其它影響
5.3 膜通量穩(wěn)定性考察和清洗方法確定
5.3.1 長期運行考察
5.3.2 膜清洗方法
5.4 經(jīng)濟成本測算與比較
5.4.1 經(jīng)濟成本測算
5.4.2 操作條件優(yōu)化
5.4.3 與進口裝置的對比
5.5 本章小結(jié)
第六章 湍流傳遞模型和膜過程模擬計算
6.1 湍流傳遞模型的建立
6.1.1 湍流數(shù)學(xué)模型的建立
6.1.2 湍流微分方程的離散化
6.1.3 離散方程的求解
6.1.4 定解條件
6.1.5 計算程序
6.2 速度場模擬計算與結(jié)果分析
6.2.1 無滲流時的速度分布
6.2.2 滲流時的速度分布
6.2.3 壓力場模擬計算與分析
6.3 濃度場模擬計算與分析
6.3.1 傳質(zhì)微分方程
6.3.2 擴散系數(shù)處理
6.3.3 濃度邊界條件確定
6.3.4 濃度場模擬計算與分析
6.4 滲透通量預(yù)測與驗證
6.4.1 通量預(yù)測方法的確定
6.4.2 通量的預(yù)測與驗證
6.4.3 模型討論
6.5 本章小結(jié)
參考文獻
第七章 結(jié)論
符號說明
附錄
附錄Ⅰ 湍流數(shù)學(xué)模型的建立
附錄Ⅱ 定解條件的確定
附錄Ⅲ 證明材料
發(fā)表與撰寫的論文
獲獎情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高溫優(yōu)勢菌生物膜法處理采油廢水[J]. 鄒克華,隋峰,曹明偉,張圓,唐運平. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2002(05)
[2]高溫優(yōu)勢菌生物膜法處理采油廢水[J]. 鄒克華,隋峰,曹明偉,張圓,唐運平. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2002 (05)
[3]樁西聯(lián)采油廢水氧化塘的逗留時間分布研究[J]. 肖昌勝,李曉東,謝嘉. 油田化學(xué). 2002(03)
[4]懸浮填料生物接觸氧化法處理煉油廢水[J]. 陳洪斌,龐小東,李建忠,周光霞,唐賢春. 中國給水排水. 2002(09)
[5]摻雜對γ-Al2O3薄膜的改性研究[J]. 徐曉虹,張英,吳建鋒,王萬強,楊惠珍. 佛山陶瓷. 2002(08)
[6]馬鋼含油廢水處理技術(shù)應(yīng)用綜述[J]. 苑智,汪立,汪為民. 冶金動力. 2002(04)
[7]勝利油田采油廢水污染現(xiàn)狀及達標(biāo)處理技術(shù)探討[J]. 閆毓霞,王志強,楊懷杰. 油氣田環(huán)境保護. 2002(02)
[8]乳化液廢水處理技術(shù)的試驗研究[J]. 成文,趙立和,曾麗璇,彭瑛. 華南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(01)
[9]分離膜材料的污染與清洗[J]. 孫洪貴,夏海平,藍偉光. 功能材料. 2002(01)
[10]膜技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用[J]. 戴軍,袁惠新,俞建峰. 膜科學(xué)與技術(shù). 2002(01)
本文編號:3638289
【文章來源】:南京工業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:198 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
前言
第一章 文獻綜述
1.1 含油廢水的主要來源及油污水性質(zhì)
1.1.1 含油廢水的主要來源
1.1.2 油污水的物理化學(xué)性質(zhì)
1.2 含油廢水的處理方法
1.2.1 物理法
1.2.2 物理化學(xué)法
1.2.3 化學(xué)法
1.2.4 生物化學(xué)法
1.2.5 電化學(xué)法
1.2.6 其他處理方法
1.3 膜法處理含油廢水的研究與應(yīng)用
1.3.1 有機膜處理含油廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 無機膜處理含油廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 陶瓷膜污染與影響因素
1.4.1 膜的污染機理
1.4.2 影響膜污染的主要因素
1.5 膜污染控制與清洗方法
1.5.1 膜污染控制
1.5.2 膜清洗
1.6 膜法分離的數(shù)學(xué)模型
1.6.1 濃差極化模型
1.6.2 傳遞模型
1.6.3 流體力學(xué)模型
1.6.4 阻塞模型
1.6.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
1.7 本文研究目的和內(nèi)容
1.7.1 選題的目的和意義
1.7.2 主要研究內(nèi)容
參考文獻
第二章 實驗裝置和測量方法
2.1 實驗裝置
2.2 實驗操作
2.2.1 膜組件微濾操作
2.2.2 膜組件清洗操作
2.2.3 反沖操作
2.3 膜材料及膜組件
2.3.1 膜材料
2.3.2 膜組件
2.4 實驗料液
2.4.1 料液來源及組成
2.4.2 料液性質(zhì)
2.5 油含量的分析方法
2.5.1 重量法
2.5.2 非分散紅外法
2.5.3 紫外分光光度法
2.5.4 CPA-紫外分光光度法
2.6 膜表面油濃度分析方法
2.6.1 膜面油濃度的確定
2.6.2 膜面微量水的確定
2.7 其他分析方法
2.8 主要實驗儀器及設(shè)備
2.9 本章小結(jié)
參考文獻
第三章 陶瓷微膜處理含油乳化廢水的實驗研究
3.1 膜選擇
3.1.1 膜孔徑選擇
3.1.2 膜表面涂層材料選擇
3.2 操作條件對微濾膜分離性能影響
3.2.1 操作壓差對膜通量影響
3.2.2 膜面流速對膜通量影響
3.2.3 料液溫度對膜通量影響
3.2.4 料液濃度對膜通量影響
3.2.5 料液pH值對膜通量影響
3.3 膜通量隨時間的變化
3.3.1 膜通量隨時間的衰減
3.3.2 膜通量穩(wěn)定性考察
3.4 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 膜污染機理、污染控制和清洗方法的研究
4.1 膜污染機理分析
4.1.1 微濾過程的阻力分析
4.1.2 膜污染機理探討
4.2 膜污控制技術(shù)研究
4.2.1 反沖技術(shù)研究
4.2.2 管內(nèi)擾動技術(shù)研究
4.3 膜清洗方法的研究
4.3.1 清洗劑的確定
4.3.2 清洗方法及清洗條件的確定
4.3.3 清洗效果的重復(fù)性考察
4.4 本章小結(jié)
參考文獻
第五章 工業(yè)裝置的現(xiàn)場試驗
5.1 實驗裝置及工藝流程
5.2 膜處理工藝條件的考察
5.2.1 孔徑選擇和膜材質(zhì)確定
5.2.2 pH值影響
5.2.3 操作壓差影響
5.2.4 膜面流速影響
5.2.5 溫度及其它影響
5.3 膜通量穩(wěn)定性考察和清洗方法確定
5.3.1 長期運行考察
5.3.2 膜清洗方法
5.4 經(jīng)濟成本測算與比較
5.4.1 經(jīng)濟成本測算
5.4.2 操作條件優(yōu)化
5.4.3 與進口裝置的對比
5.5 本章小結(jié)
第六章 湍流傳遞模型和膜過程模擬計算
6.1 湍流傳遞模型的建立
6.1.1 湍流數(shù)學(xué)模型的建立
6.1.2 湍流微分方程的離散化
6.1.3 離散方程的求解
6.1.4 定解條件
6.1.5 計算程序
6.2 速度場模擬計算與結(jié)果分析
6.2.1 無滲流時的速度分布
6.2.2 滲流時的速度分布
6.2.3 壓力場模擬計算與分析
6.3 濃度場模擬計算與分析
6.3.1 傳質(zhì)微分方程
6.3.2 擴散系數(shù)處理
6.3.3 濃度邊界條件確定
6.3.4 濃度場模擬計算與分析
6.4 滲透通量預(yù)測與驗證
6.4.1 通量預(yù)測方法的確定
6.4.2 通量的預(yù)測與驗證
6.4.3 模型討論
6.5 本章小結(jié)
參考文獻
第七章 結(jié)論
符號說明
附錄
附錄Ⅰ 湍流數(shù)學(xué)模型的建立
附錄Ⅱ 定解條件的確定
附錄Ⅲ 證明材料
發(fā)表與撰寫的論文
獲獎情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高溫優(yōu)勢菌生物膜法處理采油廢水[J]. 鄒克華,隋峰,曹明偉,張圓,唐運平. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2002(05)
[2]高溫優(yōu)勢菌生物膜法處理采油廢水[J]. 鄒克華,隋峰,曹明偉,張圓,唐運平. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2002 (05)
[3]樁西聯(lián)采油廢水氧化塘的逗留時間分布研究[J]. 肖昌勝,李曉東,謝嘉. 油田化學(xué). 2002(03)
[4]懸浮填料生物接觸氧化法處理煉油廢水[J]. 陳洪斌,龐小東,李建忠,周光霞,唐賢春. 中國給水排水. 2002(09)
[5]摻雜對γ-Al2O3薄膜的改性研究[J]. 徐曉虹,張英,吳建鋒,王萬強,楊惠珍. 佛山陶瓷. 2002(08)
[6]馬鋼含油廢水處理技術(shù)應(yīng)用綜述[J]. 苑智,汪立,汪為民. 冶金動力. 2002(04)
[7]勝利油田采油廢水污染現(xiàn)狀及達標(biāo)處理技術(shù)探討[J]. 閆毓霞,王志強,楊懷杰. 油氣田環(huán)境保護. 2002(02)
[8]乳化液廢水處理技術(shù)的試驗研究[J]. 成文,趙立和,曾麗璇,彭瑛. 華南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(01)
[9]分離膜材料的污染與清洗[J]. 孫洪貴,夏海平,藍偉光. 功能材料. 2002(01)
[10]膜技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用[J]. 戴軍,袁惠新,俞建峰. 膜科學(xué)與技術(shù). 2002(01)
本文編號:3638289
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