酸碱平衡曝气工艺在小型水垢去除设备中的应用研究及优化

发布时间：2020-10-28 01:38

　　 地下水作为我国常用的饮用水水源之一,大多数地下水体中的总硬度虽然符合我国《生活饮用水卫生标准》中的规定,但普遍存在水垢较高的问题,给人们的生活和生产带来诸多不便。为了解决用户对水质需求与供水系统水质总硬度标准之间的矛盾,以酸碱平衡曝气法为基本原理,将酸碱平衡曝气工艺中的各个工艺单元进行整合,设计和加工了一套小型水垢去除设备。实验以陕西省A、B两个水垢较多的地下水水源为研究对象,验证设备对A、B两种水源水垢去除的效果,进一步分析和优化加药量、气水比和水力停留时间等设备运行的关键参数,并对设备长期运行的稳定性进行实验。为了进一步减少设备运行的成本,分别设计加装填料、使用间歇曝气和使用混合酸三种实验方案,研究其对设备运行出水水质产生的影响。论文主要结论如下:(1)设备在A、B两地运行效果显示,在一定的运行工况下,可以较好的改善A、B两种水源的结垢现象。对于A、B两种水源,投药量分别为2.0‰~2.3‰和1.4‰~1.6‰,气水比分别为6:1~7:1和5:1~6:1,水力停留时间为18min~22min时,处理后的出水碱度分别降至138mg/L和154mg/L以下,冷开水浊度稳定在1.0NTU以下,出水pH基本与原水接近。长期运行结果显示,设备运行较为稳定,出水效果较好。(2)设备加装填料后可以增加气水接触面积和接触时间,提高气体吹脱效率,使出水的pH值比无填料运行时的pH值提升约0.05~0.07,可有效降低运行成本。设备使用间歇曝气后可有效提升出水的pH值。停曝时间越短,设备出水pH波动越小;水力停留时间越长,间歇曝气的出水pH越高。当停曝时间小于1min且水力停留时间为18min~22min时,间歇曝气的出水效果最佳。设备使用不同体积比的盐酸和硫酸配置的混合阻垢剂在相同的工况下运行时,出水碱度、暂时硬度、冷开水浊度和出水pH值与使用盐酸阻垢剂相比基本相同,连续运行结果显示各项出水水质稳定,可以代替盐酸阻垢剂。(3)为了更好地将设备推广应用,在结合之前研究成果的基础上,给设备设计自动控制方案,将酸碱平衡曝气法的各个工艺单元进行整合,配置集成化电源模块,建立自动控制系统。
【学位单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU991.2
【部分图文】：

课题研究框架

西安建筑科技大学硕士学位论文2 水垢去除设备的方案设计及加工章根据酸碱平衡曝气法去除水垢的工艺特点，将酸碱平衡曝气法工加工艺段、水力混合工艺段、酸碱反应工艺段和鼓风曝气工艺段进行酸碱平衡曝气工艺设备应用的外部环境条件，设计和制作一套可用系统和供水终端的水垢去除设备。碱平衡曝气工艺流程碱平衡曝气工艺主要包括药剂投加工艺段、水力混合工艺段、酸碱鼓风曝气工艺段，具体工艺流程如图 2.1 所示。

13（b）图 2.2 一种去除水暂时硬度的装置如图 2.2 所示，本方案按照传统水处理构筑物的形式，将整个酸碱平衡曝气法的各个工艺按照水平方向布置，依次实现进水、药剂投加工艺段、水力混合工艺段、酸碱反应工艺段、鼓风曝气工艺段。原水经进水管，在进水管上设置加药管，加药后的原水由池体上部进入酸碱反应区，酸碱反应区内装有搅拌装置，使原水与阻垢剂充分混合反应；酸碱反应区和鼓风曝气区组成一个长方体状上部开口的池体，由隔板将酸碱反应区和鼓风曝气区隔开，隔板底部有 0.1～0.2m 间隙，鼓风曝气池底部均匀布置曝气装置，原水与药剂在酸碱反应区内充分混合后由隔
【参考文献】

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3 林宇铃;;工业锅炉水垢的形成、危害及处理方法[J];装备制造技术;2014年08期

4 苏东霞;李冬;张肖静;张功良;周元正;张杰;;曝停时间比对间歇曝气SBR短程硝化的影响[J];中国环境科学;2014年05期

5 张程;刘成;胡伟;;复配药剂软化法对地下水中硬度的去除效能研究[J];中国给水排水;2014年07期

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5 张芳;二氧化碳—石灰联用提高水质化学稳定性的中试研究[D];湖南大学;2012年

6 明星;锅炉水垢晶体结构调控及其节能环保性能评价[D];河北工业大学;2007年

7 冯改宁;阻垢剂性能评价方法的改进以及添加剂对CaCO_3结垢过程的影响[D];华中科技大学;2005年

本文编号：2859373