陶瓷膜处理含油乳化废水的技术开发及传递模型研究

发布时间：2022-02-22 00:04

　　含油乳化废水是一种处理难度较大的废水，在大型钢铁企业、机械加工业中大量存在。虽然在近十几年里，处理技术得到了相应的提高，但随着各行各业对轧制板材的要求越来越高，各大型钢铁企业都在钢材表面涂层技术和钢材表面洁净技术上做了大量的技术改进，尤其是为了保证高附加值产品在轧制过程的质量稳定，所采用乳化液中的乳化油分子量越来越小，乳化剂组成越来越复杂，随之而来的轧钢废水的污染成分产生了质与量的变化，对现有的处理技术带来极大的困难和挑战。为此，本论文选择长期以来一直困扰着冶金系统的含油乳化废水的治理作为论文的选题和工业应用背景。 论文在比较各种处理技术的优缺点基础上，选择了近年来发展迅速的膜法分离技术作为处理手段。针对国内引进的有机超滤膜装置，在处理含油乳化液废水中存在的问题，采用了能耐酸、碱和高温、化学稳定性好的管式陶瓷微滤膜装置，对含油废水的膜分离技术进行了深入的开发研究。论文从基础实验和理论上系统研究了关键参数对膜分离过程的影响，膜污染控制，探索了提高膜渗透通量和截留率的途径，提出强化传递和优化过程的手段，建立了通用的数学模型。本文主要进行了以下几方面的研究工作。 在基础实验研究中... 

【文章来源】：南京工业大学江苏省

【文章页数】：198 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第一章 文献综述
    1.1 含油废水的主要来源及油污水性质
        1.1.1 含油废水的主要来源
        1.1.2 油污水的物理化学性质
    1.2 含油废水的处理方法
        1.2.1 物理法
        1.2.2 物理化学法
        1.2.3 化学法
        1.2.4 生物化学法
        1.2.5 电化学法
        1.2.6 其他处理方法
    1.3 膜法处理含油废水的研究与应用
        1.3.1 有机膜处理含油废水的应用现状
        1.3.2 无机膜处理含油废水的应用现状
    1.4 陶瓷膜污染与影响因素
        1.4.1 膜的污染机理
        1.4.2 影响膜污染的主要因素
    1.5 膜污染控制与清洗方法
        1.5.1 膜污染控制
        1.5.2 膜清洗
    1.6 膜法分离的数学模型
        1.6.1 浓差极化模型
        1.6.2 传递模型
        1.6.3 流体力学模型
        1.6.4 阻塞模型
        1.6.5 神经网络模型
    1.7 本文研究目的和内容
        1.7.1 选题的目的和意义
        1.7.2 主要研究内容
    参考文献
第二章 实验装置和测量方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验操作
        2.2.1 膜组件微滤操作
        2.2.2 膜组件清洗操作
        2.2.3 反冲操作
    2.3 膜材料及膜组件
        2.3.1 膜材料
        2.3.2 膜组件
    2.4 实验料液
        2.4.1 料液来源及组成
        2.4.2 料液性质
    2.5 油含量的分析方法
        2.5.1 重量法
        2.5.2 非分散红外法
        2.5.3 紫外分光光度法
        2.5.4 CPA-紫外分光光度法
    2.6 膜表面油浓度分析方法
        2.6.1 膜面油浓度的确定
        2.6.2 膜面微量水的确定
    2.7 其他分析方法
    2.8 主要实验仪器及设备
    2.9 本章小结
    参考文献
第三章 陶瓷微膜处理含油乳化废水的实验研究
    3.1 膜选择
        3.1.1 膜孔径选择
        3.1.2 膜表面涂层材料选择
    3.2 操作条件对微滤膜分离性能影响
        3.2.1 操作压差对膜通量影响
        3.2.2 膜面流速对膜通量影响
        3.2.3 料液温度对膜通量影响
        3.2.4 料液浓度对膜通量影响
        3.2.5 料液pH值对膜通量影响
    3.3 膜通量随时间的变化
        3.3.1 膜通量随时间的衰减
        3.3.2 膜通量稳定性考察
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 膜污染机理、污染控制和清洗方法的研究
    4.1 膜污染机理分析
        4.1.1 微滤过程的阻力分析
        4.1.2 膜污染机理探讨
    4.2 膜污控制技术研究
        4.2.1 反冲技术研究
        4.2.2 管内扰动技术研究
    4.3 膜清洗方法的研究
        4.3.1 清洗剂的确定
        4.3.2 清洗方法及清洗条件的确定
        4.3.3 清洗效果的重复性考察
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 工业装置的现场试验
    5.1 实验装置及工艺流程
    5.2 膜处理工艺条件的考察
        5.2.1 孔径选择和膜材质确定
        5.2.2 pH值影响
        5.2.3 操作压差影响
        5.2.4 膜面流速影响
        5.2.5 温度及其它影响
    5.3 膜通量稳定性考察和清洗方法确定
        5.3.1 长期运行考察
        5.3.2 膜清洗方法
    5.4 经济成本测算与比较
        5.4.1 经济成本测算
        5.4.2 操作条件优化
        5.4.3 与进口装置的对比
    5.5 本章小结
第六章 湍流传递模型和膜过程模拟计算
    6.1 湍流传递模型的建立
        6.1.1 湍流数学模型的建立
        6.1.2 湍流微分方程的离散化
        6.1.3 离散方程的求解
        6.1.4 定解条件
        6.1.5 计算程序
    6.2 速度场模拟计算与结果分析
        6.2.1 无渗流时的速度分布
        6.2.2 渗流时的速度分布
        6.2.3 压力场模拟计算与分析
    6.3 浓度场模拟计算与分析
        6.3.1 传质微分方程
        6.3.2 扩散系数处理
        6.3.3 浓度边界条件确定
        6.3.4 浓度场模拟计算与分析
    6.4 渗透通量预测与验证
        6.4.1 通量预测方法的确定
        6.4.2 通量的预测与验证
        6.4.3 模型讨论
    6.5 本章小结
    参考文献
第七章 结论
符号说明
附录
    附录Ⅰ 湍流数学模型的建立
    附录Ⅱ 定解条件的确定
    附录Ⅲ 证明材料
发表与撰写的论文
获奖情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温优势菌生物膜法处理采油废水[J]. 邹克华,隋峰,曹明伟,张圆,唐运平.  城市环境与城市生态. 2002(05)
[2]高温优势菌生物膜法处理采油废水[J]. 邹克华,隋峰,曹明伟,张圆,唐运平.  城市环境与城市生态. 2002 (05)
[3]桩西联采油废水氧化塘的逗留时间分布研究[J]. 肖昌胜,李晓东,谢嘉.  油田化学. 2002(03)
[4]悬浮填料生物接触氧化法处理炼油废水[J]. 陈洪斌,庞小东,李建忠,周光霞,唐贤春.  中国给水排水. 2002(09)
[5]掺杂对γ-Al2O3薄膜的改性研究[J]. 徐晓虹,张英,吴建锋,王万强,杨惠珍.  佛山陶瓷. 2002(08)
[6]马钢含油废水处理技术应用综述[J]. 苑智,汪立,汪为民.  冶金动力. 2002(04)
[7]胜利油田采油废水污染现状及达标处理技术探讨[J]. 闫毓霞,王志强,杨怀杰.  油气田环境保护. 2002(02)
[8]乳化液废水处理技术的试验研究[J]. 成文,赵立和,曾丽璇,彭瑛.  华南师范大学学报(自然科学版). 2002(01)
[9]分离膜材料的污染与清洗[J]. 孙洪贵,夏海平,蓝伟光.  功能材料. 2002(01)
[10]膜技术在含油废水处理中的应用[J]. 戴军,袁惠新,俞建峰.  膜科学与技术. 2002(01)



本文编号：3638289