含油污水处理用絮凝沉降剂的研究及应用

发布时间：2017-03-20 02:08

  本文关键词：含油污水处理用絮凝沉降剂的研究及应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前我国的水资源现状不容乐观,含油污水的污染逐渐引起人们的重视。针对含油污水浮油难以处理的问题以及课题的实际要求,本文制备了絮凝沉降剂来处理船舶含油污水,并在此基础上设计和研究新型污水处理设备,以满足出水水质除油率达到90%以上,COD去除率达到75%以上,表面无浮油和杂质的项目要求。本文从两个方面进行实验和研究:首先是絮凝沉降剂的制备及性能研究。絮凝沉降剂的主要成分是聚合氯化铝铁和无机加重材料,因此在絮凝沉降剂的制备实验中主要是对聚合氯化铝铁的合成进行了实验和研究。对制备的絮凝沉降剂进行模拟含油污水絮凝实验,研究絮凝反应结束后污水和絮体的状态以及出水水质油污和COD的去除率,最终得到的絮凝沉降剂的最佳反应工艺参数如下:反应温度为90℃,反应时间为2h,反应物中铝铁的比例为9:1,碱化度为2,熟化时间为24h,合成的聚合氯化铝铁与无机加重材料的复配比为10:6。对制备出的絮凝沉降剂进行性能研究,得到如下结论:絮凝沉降剂处理模拟含油污水最佳投药量为300mg/L,合成的试剂在1~40℃的污水温度范围内对油污和COD的去除率保持稳定,在污水p H值在6~8之间絮凝效果良好。在上述实验条件下自制絮凝沉降剂对模拟含油污水的最大油污去除率为96.7%,COD去除率为82.3%。分别采用自制絮凝沉降剂和聚合氯化铝铁(市售)对Ⅰ号舱底水、Ⅱ号舱底水、Ⅱ号柜污水和Ⅲ号柜污水四种实际污水进行处理,发现自制絮凝沉降剂能够将实际污水中的油污和杂质全部聚沉,且油污和COD去除率比市售聚合氯化铝铁的要高。其次是含油污水处理设备的设计和研究。针对实际含油污水的处理环境及自制絮凝沉降剂比重较大易于下沉的特点,设计了含油污水放大实验的简易装置,并对简易装置中存在的浮油沉降慢、试剂难以完全参与反应、出水口的设计等问题进行了研究,在大量摸索实验的基础上,设计了新型的含油污水处理设备。该装置从整体上看是一个水循环系统,循环本开启后污水从反应池进入循环系统,同时絮凝沉降剂与管路中的污水在混合器中充分接触反应,污水回到反应池后絮凝沉降,反应结束后污水排出池外。针对浮油难处理的问题,设计了浮油收集器,收集器底部连接进水管路,表面有凹槽,在循环泵负压的作用下能有效收集污水表面的油污。对该设备的工艺参数进行研究,得出了处理1t含油污水时最佳加药量为840g,最佳的运行时间为20~30min,此时出水水质的除油率达到了96%左右,COD去除率达到了81%左右。
【关键词】：絮凝沉降剂 聚合氯化铝铁 含油污水 污水处理设备
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-25
• 1.1 水资源现状12
• 1.2 含油污水的来源及危害12-13
• 1.3 常见的处理含油污水的方法13-17
• 1.3.1 气浮法13
• 1.3.2 吸附法13-14
• 1.3.3 化学氧化法14
• 1.3.4 生物法14-15
• 1.3.5 超声法15-16
• 1.3.6 超临界水法16-17
• 1.4 絮凝法处理含油污水17-23
• 1.4.1 絮凝剂的分类及研究进展17-20
• 1.4.2 絮凝机理的研究20-21
• 1.4.3 聚合氯化铝铁的特性及应用21-23
• 1.5 本课题研究的目的、研究内容和意义23-25
• 1.5.1 研究目的及意义23
• 1.5.2 研究内容23-25
• 第二章 试验与方法25-32
• 2.1 絮凝沉降剂制备实验25-27
• 2.1.1 制备实验材料25
• 2.1.2 制备实验仪器25
• 2.1.3 絮凝沉降剂的制备方法25-27
• 2.2 絮凝沉降剂对含油污水的絮凝实验27-30
• 2.2.1 絮凝实验材料27
• 2.2.2 絮凝实验仪器27-28
• 2.2.3 模拟含油污水的配制方法28
• 2.2.4 絮凝实验方法28
• 2.2.5 含油量测定方法28-29
• 2.2.6 化学需氧量COD测定方法29
• 2.2.7 浊度测定方法29-30
• 2.2.8 悬浮物SS含量测定方法30
• 2.3 絮凝沉降剂红外光谱分析30-32
• 第三章 结果与讨论32-52
• 3.1 絮凝沉降剂制备过程中各因素对絮凝效果的影响32-41
• 3.1.1 反应温度对絮凝沉降剂絮凝效果的影响32-34
• 3.1.2 反应时间对絮凝沉降剂絮凝效果的影响34-35
• 3.1.3 铝铁比对絮凝沉降剂絮凝效果的影响35-37
• 3.1.4 碱化度对絮凝沉降剂絮凝效果的影响37-38
• 3.1.5 复配比对絮凝沉降剂絮凝效果的影响38-41
• 3.2 红外光谱分析41-43
• 3.3 污水处理过程中各因素对絮凝效果的影响43-47
• 3.3.1 加药量对絮凝沉降剂絮凝效果的影响43-45
• 3.3.3 污水温度对絮凝沉降剂絮凝效果的影响45-46
• 3.3.4 污水pH值对絮凝沉降剂絮凝效果的影响46-47
• 3.4 实际污水的絮凝实验47-51
• 3.4.1 实际含油污水的水质情况47-48
• 3.4.2 絮凝沉降剂对实际污水的絮凝效果48-50
• 3.4.3 市售聚合氯化铝铁对实际污水的絮凝效果50-51
• 3.5 小结51-52
• 第四章 含油污水处理设备的设计与研究52-60
• 4.1 含油污水放大实验探究52-54
• 4.1.1 放大实验装置研究52-53
• 4.1.2 放大实验结果及存在的问题53-54
• 4.2 含油污水处理装置设计54-59
• 4.2.1 含油污水处理装置的工作流程54-55
• 4.2.2 含油污水处理装置的特点55-57
• 4.2.3 工艺参数研究57-59
• 4.3 小结59-60
• 第五章 结论与展望60-62
• 5.1 主要结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 附录：攻读硕士学位期间的主要工作及发表的文章67

【参考文献】

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本文编号：256965