再生水中氨氮在循环冷却系统内迁移转化研究

发布时间：2020-08-25 23:56

【摘要】：随着我国现代化进程的发展,水资源的供需矛盾越来越激烈,一边是对于水资源的爆炸性增长需求,另一边是水资源枯竭、污染,此时以城市再生水作为循环冷却系统的补给水成为解决水资源短缺的重要措施之一。然而城市再生水水质复杂,其中氮元素是关系循环冷却系统结垢、腐蚀和微生物滋生三大问题的重要因素之一。本文以城市再生水为补给水中的氨氮为研究对象,通过自行设计的循环冷却实验装置,探究了常规条件对循环冷却系统中氨氮形态转移及系统结垢腐蚀的影响。通过改进河床底泥中磷的分级提取方法,分析了沉积垢中不同赋存形态,建立了循环冷却系统沉积垢体中氮的提取方法;对氮在循环冷却系统液-固两相中形态和含量进行分析测定,总结氨氮在循环冷却系统内迁移转化规律以及对系统结垢腐蚀的影响。研究结果表明:优化改进而建立的氮的分级提取方法,可以应用于循环冷却系统沉积垢体中氮的提取,该方法对系统沉积垢中氮的回收率为96.5%,回收率较高,表明优化后的方法能对沉积垢中不同形态氮进了有效的回收和测定,循环冷却系统沉积垢中氮的赋存形态有两种,分别为离子态交换氮和碳酸盐结合态氮。温度和浓缩倍率是影响氨氮在循环冷却系统内迁移转化的主要因素,随着温度的升高,离子态交换氮在沉积垢中的占比由10.26%小幅上升至10.53%,碳酸盐结合态氮在沉积垢中的占比由89.76%小幅下降至88.56%;随着浓缩倍率的增大,离子态交换氮在沉积垢中占比缓慢下降,碳酸盐结合态氮在沉积垢中的占比随之上升,离子交换态氮占比由10.5%下降至7.79%,碳酸盐结合态氮占比由89.26%上升至91.88%。不同条件对系统的影响不同,不同温度条件下,系统结垢量和氨氮迁移转化具有高度相关性,温度越高氨氮转移率越大,系统结垢量越大;不同投加量条件下,氨氮投加量增大,消耗了水中的碳酸氢根,降低了系统的碱度,系统结垢量降低;浓缩倍率条件下,浓缩倍率越高,成垢离子浓度越高,系统结垢量越大,但浓缩倍率在2-3之间,系统内氨氮浓度低于2mg/L,金属腐蚀率无显著变化,腐蚀情况得到抑制。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
【图文】：

污水中不同形态氮组分关系图

模拟循环冷却系统装置图

模拟垢装置示意图

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本文编号：2804365