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结团凝聚工艺处理西北小城镇低温低浊水试验研究

作　者: 陶新良
导　师: 黄廷林
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 市政工程
关键词: 高效固液分离结团絮凝低温低浊水污泥回流
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

采用由西安建筑科技大学研发的新型高效水处理设备—高效固液分离器进行了低温低浊水处理试验。试验分两部分进行,第一部分为高效固液分离器处理低浊度水中试试验,对系统运行工况、悬浮层特性和系统稳定性做了研究分析；第二部分为现场中试试验,用高效固液分离器处理汤峪水库低温低浊水,重点研究了管式反应器的微絮凝特性和系统的优化运行条件。主要研究成果包括：(1)优选了微絮凝反应器及药剂投加条件。高效固液分离器混合反应装置选用二级静态混合器串联管式反应器,PAC投加在一级静态混合器之前,污泥回流条件下,PAM投加在管式反应器之前,回流污泥在两级静态混合器之间处理效果较好。(2)实验室中试试验人工模拟了汤峪水库原水水质,进水浊度4NTU左右,进水CODMn含量3-4 mg/L,水温17-21℃。在PAC投量为3.2mg/L, PAM投量为0.4mg/L,污泥回流比4.8%左右,污泥浓度在21.2-23.8 g/L运行工况下,滤前出水浊度能达到0.8-1.9NTU；系统对有机物也有良好的处理效果,CODMn的去除率能达到27.42-36.64%左右；系统抗冲击负荷能力强,系统水力负荷最大为27 m/h。(3)高效固液分离器处理低温低浊水现场中试试验结果表明,在平均水温3.8℃,浊度6NTU左右时,系统最佳运行工况为：混凝剂PAC投量为3mg/L,混凝后的初始颗粒表面Zeta电位为一12.2mV,助凝剂PAM投加量为0.27-0.4mg/L,污泥回流比7.46%,回流污泥浓度约为12.4 g/L。对管式反应器的管长、管径进行了优化,确定出适宜管径为DN25mm,适宜管长为40米,此时对应管式反应器G值为156.47s-1,同时确定管式反应器GT值在14777.63-19164.22之间系统处理效果最好。系统连续运行试验结果表明,处理后出水浊度能够达到2.07NTU左右,系统抗冲击负荷能力强,水力负荷最大为27m/h。系统增加了强制搅拌,使悬浮层中的絮体颗粒受力更加均匀,改善了悬浮层的流化性能,避免了结团絮凝区内局部积泥及短流现象,从而保证了系统的稳定高效运行。(4)高效固液分离装器用于低温低浊水处理是可行有效的,系统稳定性高、处理效果显著,操作简单；采用水力混合,能耗低；利用回流污泥的助凝作用,降低了药剂投加量,节约了水处理成本,适合于西北地区小城镇冬春季低温低浊水的处理。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-16
  1.1 西北小城镇发展及供水现状  11-12
    1.1.1 西北地区小城镇发展概况  11
    1.1.2 西北小城镇供水特点  11-12
  1.2 低温低浊水处理研究现状及发展前景  12-14
    1.2.1 低温低浊水特性分析  12-13
    1.2.2 低温低浊水处理研究现状  13-14
    1.2.3 低温低浊水处理工艺发展前景  14
  1.3 课题开展背景与基础  14-15
  1.4 课题研究内容与意义  15-16
    1.4.1 课题研究内容  15
    1.4.2 课题研究的意义  15-16
2 高效固液分离技术发展与应用  16-27
  2.1 高效固液分离技术  16-20
    2.1.1 实现高效固液分离的技术原理  16
    2.1.2 高效固液分离器悬浮层的平衡与更新  16-20
    2.1.3 固液分离器混合反应装置  20
    2.1.4 加药设备与回流污泥设备  20
  2.2 两种不同构造的高效固液分离器  20-22
    2.2.1 结团凝聚工艺系统  20-22
    2.2.2 回流增效结团凝聚工艺系统  22
  2.3 试验用药剂和测定方法  22-24
  2.4 加药点与回流污泥点的确定  24
  2.5 系统的启动  24-26
  2.6 工艺适用性研究  26-27
3 人工模拟低浊水处理中试试验  27-42
  3.1 试验目的  27
  3.2 试验装置与试验用水样  27
  3.3 试验内容  27-28
  3.4 试验结果与分析  28-39
    3.4.1 投药点选择  28-29
    3.4.2 污泥回流点选择  29-30
    3.4.3 PAC投量优化  30-31
    3.4.4 PAM投量优化  31
    3.4.5 污泥回流比优化  31-32
    3.4.6 最大上升流速确定  32-33
    3.4.7 系统稳定性试验  33-34
    3.4.8 COD_(Mn)去处效果研究  34-35
    3.4.9 悬浮层的特性研究  35-37
    3.4.10 投加粉末活性炭研究  37-38
    3.4.11 搅拌转速对处理效果的影响  38-39
  3.5 系统运行过程实景图  39-40
  3.6 存在问题与解决方法  40
  3.7 本章小结  40-42
4 汤峪水库低温低浊水处理现场试验  42-55
  4.1 试验综述  42-46
    4.1.1 水库概况  42-43
    4.1.2 试验所用设备及工艺流程  43-44
    4.1.3 系统设计  44-46
  4.2 实验目的  46
  4.3 试验内容  46
  4.4 试验结果与分析  46-53
    4.4.1 混凝剂投加量分析  46-48
    4.4.2 管式反应器G值优化  48-50
    4.4.3 系统连续运行试验  50-53
  4.5 存在问题与解决方法  53-54
  4.6 本章小结  54-55
5 结论与建议  55-57
  5.1 结论  55-56
  5.2 建议  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
研究生期间发表论文  61

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