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水厂排泥水高效处理技术研究与应用示范

作　者: 谭驰
导　师: 黄廷林
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 市政工程
关键词: 结团絮凝工艺铁盐排泥水污泥回流悬浮层颗粒自由沉速自动控制
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,国内自来水厂的数目不断增多,而且新建水厂规模都较大。与此同时,自来水厂饮用水生产过程中所产生的排泥水也猛然增加,其水量约占自来水厂总净水量的4%-7%,如果能将排泥水处理回用,将会缓解当前的水资源短缺现状。现有的排泥水处理工艺以“浓缩-调质-脱水”的传统浓缩工艺和新型浓缩池为主,它们的共同特点是出水量比较稳定、运行管理较方便等特点,但是传统浓缩工艺存在占地面积巨大,处理构筑物较多且建造复杂等问题。与传统工艺相比较,结团絮凝做为一项新的水处理技术,具有结团体密度大,水力负荷高,污泥含水率低,占地面积小,易于实现自动控制等优点,应用前景广阔。本文以天津市杨柳青水厂的铁盐排泥水为处理对象,采用结团絮凝浓缩工艺分别进行了规模为0.6～1.2m3／h的现场中试试验研究和10～40m3／h的现场生产性试验研究。研究结果表明：(1)中试条件下,进水TS为278mg／L,固定搅拌转速为6rpm,进水流量600L／h,PAM加药量由0.59增加到1.18mg／L时,出水浊度由8个NTU降低到6NTU个左右,颗粒自由沉速由3mm／s增加到7mm／s,悬浮层体积浓度从0.2增加到0.3,结团体颗粒平均粒径由1.8mm增加到2.8mm；进水TS由278mg／L增加到840mg／L时,PAM最佳投量从1.18mg／L增加到1.62mg／L；在一定试验条件下,结团体颗粒平均粒径随着搅拌强度增加而逐渐减小,悬浮层体积浓度随着上升流速的增加而逐渐减小。(2)在较低进水TS条件下,中试试验表明,最佳污泥回流点位于PAM投药点之后；最佳污泥回流比介于2%～8%之间,且随着上升流速的增加而增加。回流污泥浓度为5g／L左右时,最佳回流污泥量介于60～400g／h之间。(3)在生产性试验条件下,进水TS为400mg／L左右,PAM最佳投量确定为1.2mg／L,适宜搅拌强度为2～4r／min,最大上升流为66cm／min,污泥最低含水率小于96%。(4)在生产性试验条件,水厂排泥水浓度的变化范围在100～600mg／L之间,通过对四个季节出水浊度实时监测,发现试验出水均满足排放水回用浊度要求(≤20NTU),其中夏季的出水浊度略高于其他季节；当进水TS急剧增加时,出水浊度有所升高；进行了该工艺的自动控制系统研发与调试,实现了在进水浊度及进水流量变化情况下通过调整加药量稳定出水浊度,并实现了自动排泥。(5)通过相关的水质检测,结团絮凝工艺出水中PAM单体含量远小于我国《生活饮用水卫生规范》(BG5749-2006)规定的饮用水中丙烯酰胺含量,处理出水可直接回用。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-17
  1.1 研究意义  10-11
  1.2 国内外给水厂排泥水处理概况  11-15
    1.2.1 国外排泥水处理概况  11-13
    1.2.2 国内排泥水处理概况  13-15
  1.3 课题研究内容、技术路线及研究方法  15-17
    1.3.1 课题的提出背景  15
    1.3.2 课题研究内容  15-16
    1.3.3 课题的技术路线  16-17
2 给水厂排泥水处理工艺简介  17-28
  2.1 给水厂排泥水处理传统工艺简介  17-22
    2.1.1 水量调节  17-18
    2.1.2 污泥浓缩技术简介及实例  18-20
    2.1.3 污泥调质  20
    2.1.4 污泥脱水  20-22
  2.2 结团絮凝工艺简介  22-28
    2.2.1 结团絮凝体的形成  22-24
    2.2.2 结团絮凝工艺中悬浮层的作用  24
    2.2.3 结团絮凝工艺中悬浮层的动态平衡  24-26
    2.2.4 工艺操作条件对结团絮凝工艺的影响  26-28
3 试验材料与方法  28-36
  3.1 试验材料  28-32
    3.1.1 原水的调蓄  28
    3.1.2 PAM的配制与投加  28
    3.1.3 中试试验系统简介及其运行  28-29
    3.1.4 生产性试验系统简介  29-30
    3.1.5 相关试验装置简介  30-32
  3.2 试验内容  32-33
    3.2.1 结团絮凝工艺浓缩中试试验  32
    3.2.2 较低进水TS下最佳回流条件探求  32
    3.2.3 结团絮凝工艺生产性试验  32-33
  3.3 检测分析方法  33-36
4 试验结果分析  36-61
  4.1 结团絮凝工艺浓缩中试试验结果  36-44
    4.1.1 进水PAM最佳投量确定  36-39
    4.1.2 不同进水TS下搅拌转速的优选  39-44
  4.2 进水TS较低时的最佳回流条件探求  44-51
    4.2.1 试验介绍  44-46
    4.2.2 试验结果  46-51
  4.3 结团絮凝工艺生产性试验研究  51-58
    4.3.1 工况条件优选  52-55
    4.3.2 生产性设备的稳定性检测试验  55-56
    4.3.3 结团絮凝工艺自控系统的研发  56-58
  4.4 自动数据采集结果  58-59
  4.5 出水PAM单体检测  59-60
  4.6 结团絮凝工艺处理效果(实景拍摄)  60-61
5 结论与建议  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录研究生期间研究成果  67

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