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絮凝动力学应用于石化废水深度处理工艺的研究

絮凝动力学应用于石化废水深度处理工艺的研究

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作者：贾维婧北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：混凝-沉淀-过滤技术是给水处理及污水深度处理典型工艺技术。与其他物理化学方法相比具有出水水质好,工艺运行稳定可靠,经济实用、操作简便等优点。其中混凝是这一工艺技术的基础与关键,它确定这后面的沉淀和过滤工艺的效能和效... 详细信息

摘要：混凝-沉淀-过滤技术是给水处理及污水深度处理典型工艺技术。与其他物理化学方法相比具有出水水质好,工艺运行稳定可靠,经济实用、操作简便等优点。其中混凝是这一工艺技术的基础与关键,它确定这后面的沉淀和过滤工艺的效能和效率。混凝技术近些年来的主要研究焦点集中在混凝剂的研发,本文的创新点是将以自保守混凝理论为指导思想设计的螺旋絮凝反应器应用于中石油辽阳石化废水深度处理的混凝-沉淀-过滤工艺中,使该工艺的效能提高,同时处理出水能达到新的排放标准(DB21/1627-2008)以期回用。中试工艺处理的石化废水为中石油辽阳分公司450#污水厂二级处理出水,具有低COD、低浊度的特点,成功混凝处理难度很大,采用的螺旋絮凝反应器具有足够的柔和度使其中的速度梯度变化足够近似地达到自保守动力学对速度梯度的要求,使其中发生高效的自保守混凝,以期能成功达到混凝处理效果。中试研究表明：采用聚硅酸铝铁单一混凝剂可使6.73NTU的原水浊度经混凝-沉淀-过滤后达到0.06NTU,去除率91.79%;COD从54.85mg/L降到28.19mg/L,去除率为48.40%;总磷从2.52mg/L降到0.11mg/L,去除率为95.57%;悬浮物从16mg/L降到3mg/L,去除率为78.44%,证明混凝-沉淀-过滤技术在深度处理石化废水中具有可行性,同时也证明了螺旋絮凝反应器处理低浓度废水的有效性和高效性。经过中试工艺优化实验,综合考虑实验结果及运行稳定性和成本,得到当絮凝时间为20min,聚硅酸铝铁的投药量为30mg/L时是中试工艺的最佳运行参数。

关键词：混凝自保守混凝石化废水深度处理螺旋絮凝反应器

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絮凝动力学及其在石化废水深度处理中的应用

絮凝动力学及其在石化废水深度处理中的应用

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作者：章双霜北京交通大学

学位级别：硕士

混凝沉淀工艺在水处理上的应用已有几百年的历史,与其他物理化学方法相比具有出水水质好,工艺运行稳定可靠,经济实用、操作简便等优点。本文即是采用混凝沉淀工艺对中石油辽阳石化废水水进行深度处理,在达到新的排放标准(DB21/1627-2008... 详细信息

混凝沉淀工艺在水处理上的应用已有几百年的历史,与其他物理化学方法相比具有出水水质好,工艺运行稳定可靠,经济实用、操作简便等优点。本文即是采用混凝沉淀工艺对中石油辽阳石化废水水进行深度处理,在达到新的排放标准(DB21/1627-2008)同时以期回用。在此研究背景下,论文以强化混凝理论为指导,采用生产废水进行烧杯试验,确定了最佳混凝剂为聚硅酸铝铁,最适宜投加量为30mg/l,适宜pH范围为6-9,此时COD、TP去除率分别可达53%,89%;在最优水力条件下,COD去除率可达56%;通过测定不同絮凝转速下不同絮凝时间的絮凝效果,得出絮凝过程中G值应保持一定规律不断减小;针对传统絮凝设备能耗过高且分布不均的问题,设计研制了一种新型螺旋絮凝反应器。同时,将螺旋絮凝反应器应用于该石化废水中试试验,取得了良好的处理效果。经混凝沉淀过滤后,出水COD和TP去除率分别可达50.28%和93.79%,若总排水质保持稳定,应用于工程实践中,完全可以达到新的排放标准。将螺旋絮凝反应器与传统回转反应器内能耗分布进行对比,同时结合流体力学软件Fluent对二者进行了数值模拟,对比发现：絮凝器的螺旋式结构,曲率变化均匀,涡流区充满整个流槽,避免了水流死角或滞留区,实现了能量分配在空间上的均匀性;依据絮凝动力学公式能量分布规律进行设计,反应器内能量消耗随着时间不断减小,实现了能量率在时间上的均匀分布,从而为絮体的有效碰撞并结大提供较佳条件,使絮凝速度和效率得以提高。

关键词：石化废水混凝沉淀絮凝动力学能量分配均匀螺旋絮凝反应器

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