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1、毕业设计-高度乳化含油废水处理工程设计 工程大学本科生毕业设计论文专 业 环境工程 题 目 高度乳化含油废水处理工程设计作 者 姓 名 导师及职称 导师所在单位 工程大学 2021年 5月 30 日工程本科生毕业设计论文任务书 20 届 生物化学工程 环境工程 专业 学生姓名 毕业设计论文题目中文英文Height of emulsified oil wastewater treatment engineering design 原始资料1工程BOD5 mgL COD mgL SS mgL pH石油类 mgL 设计处理水量 m3d 进水40001250010006926005000出水20038
2、03006915以上资料是在安徽某精密铝业所取获本工程设计规模为50 m3d 208336m3h24 h 出水水质执行?污水综合排放标准? GB 89781996 的三级标准据此通过现场调查确定了设计进出水水质 见表1 毕业设计论文任务内容一论文目的及意义随着工业生产的开展金属粮油以及皮革加工特别是石油开采加工运输等都产生了大量的含油废水目前大水量低浓度的含油废水经过初级处理后就可以到达国家排放标准但是小水量高浓度高乳化度含油废水的处理设计仍在研究之中假设此类废水直接排放不仅严重污染环境还会破坏生态平衡2另外可回收的油类直接排入水体也造成了资源的浪费违背了可持续开展的国家根本政策要求所以开展高
3、度乳化含油废水的处理研究是非常必要的本设计的主要内容是通过对高度乳化含油废水的分析研究设计一套切实可行的处理工艺二论文研究内容高度乳化含油废水的具体设计处理措施以及对应于传统乳化含油废水处理的优势三论文提交的成果1正文一份2英文翻译一份3开题报告一份指导教师签字教研室主任签字批 准 日 期接受任务书日期完 成 日 期接受任务书学生签字摘 要乳化含油废水特别是高度乳化含油废水 如切削液清洗液等 因其含油浓度高乳化彻底COD一般都在6万以上高的可到达15万是国际上公认非常难处理的危险废水乳化含油废水主要来自机械加工金属外表处理过程中的防腐剂润滑剂的冲洗以及冷却液循环使用后的排放其特点是乳化油类物质
4、含量高间歇排放量少但是污染程度大当前含油废水的处理一般采用物化生化联合处理工艺工艺单元有气浮膜别离吸附化学氧化电化学厌氧 UASB 好氧 活性污泥法及生物滤池 等最近还开展了共降解MBR微波催化载铁GAC膜集成技术等新工艺本课题利用吸附预处理破乳混凝沉淀精密过滤活性炭吸附降解联合处理高浓度乳化含油废水通过四种工艺的联合与优化弥补单项处理工艺存在的缺陷到达较理想的废水处理效果设计以安徽某精密铝业所排放废水为对象在吸附预处理环节采用工业废弃物电厂产生的工业粉煤灰对溶解性油进行吸附以废治废在极大地降低了系统运行费用的同时也表达了循环经济的理念可以大大减少破乳剂和混凝剂的使用量降低运行费用中间过程用破
5、乳混凝沉淀的方法处理高度乳化含油废水最后经过精密过滤和活性炭吸附深度处理后确保COD含油量均达国家三级排放标准运行结果说明吸附法预处理破乳混凝沉淀一精密过滤活性炭吸附法对高度乳化含油废水有良好的处理效果由于其工艺简单处理效率高且合理利用了工业废弃物变废为宝符合可持续开展的要求具有较广阔的应用前景关键词高度乳化含油废水粉煤灰破乳混凝沉淀深度处理ABSTRACTEmulsion wastewater especially heavy concentration emulsion wastewater such as cutting fluid cleaning fluid is a kind of
6、 internationally recognized dangerously wastewater for its high concentration complete emulsion and COD is above 60000mgL at average sometimes is as high as 120000mgL Emulsion wastewater mainly come from mechanical processing the cleaning of antiseptic and lubricant in the process of dealing metal s
7、urface and emission of the coolant liquid after be recycled use Its characteristics are high content of emulsified fuel intermittent emission little quantity but high degree of population Nowadays methods which applied in dealing with emulsion wastewater is materializedbiochemical joint treatment pr
8、ocess including flotation membrane separation adsorption chemical oxidation electrochemistry UASB ATAT activated sludge method and trickling filter etc some new methods are recently developed like MBR GAC and membrane integrationHeavy concentration emulsion wastewater would be treated by the adsorpt
9、ion pretreatment firstly and then emulsion breaking pretreatment or precipitation process thirdly sophisticated filtering and activated carbon was used to absorb the residual contaminants at last The Joint approach was used to make up deficiencies in individual technology and achieve the discharge s
10、tandards of oily wastewater The study took emulsion wastewater which discharged by an aluminum precision company as target At first in the process of adsorption pretreatment using fly ash which come from the industrially waste plant to absorb the soluble oil treat waste by waste it is not only drama
11、tically reduced the operation cost of system but also reflected the concept of circular economy this step can greatly reduce the cost of the demulsifiers and coagulant thus reduce the running cost And then heavy concentration emulsion wastewater is treated by the method of emulsion breaking or preci
12、pitation process At last the wastewater is dealt with sophisticated filtering and fly ash adsorption process in order to improve the effectiveness of wastewater treatment and achieve the discharge standards of oily wastewaterThe result of the research shows that adsorption pretreatment-emulsion brea
13、kingprecipitation process-sophisticated filtering-fly ash adsorption process has a good effect in heavy concentration emulsion wastewater treatment The joint technology has a more broad application prospects because of its simple process high efficiency and it using industrial waste in rational acco
14、rding with the requirements of sustainable developmentKey words Heavy concentration emulsion wastewater fly ash emulsion breaking precipitation process advanced treatment目 录摘 要IIIABSTRACTIV引 言7第1章 绪 论- 1 -11乳化含油废水概述- 1 -com油废水的来源- 1 -com油废水的组成- 1 -12乳化液的理化性质及危害- 1 -com的类型与特点- 1 -com化液稳定的因素- 2 -com化废
15、水的生态毒性- 3 -13乳化含油废水处理研究的现状- 4 -com化学法破乳- 4 -com理除油法- 4 -com学法- 5 -com- 6 -第2章 工程概述- 7 -21设计任务- 7 -com 设计工程名称- 7 -com 设计内容- 7 -22 设计依据原那么及目标- 7 -com 设计依据- 7 -com 设计范围- 8 -com 设计原那么- 8 -com 设计水量及水质- 8 -第3章 工艺流程的选择- 10 -31废水处理工程设计方案论证- 10 -第4章 工程设计说明书- 11 -41预吸附调节- 11 -com吸附机理- 11 -com 影响粉煤灰吸附性能的因素- 12
16、 -com煤灰及在废水中的应用现状- 13 -42破乳混凝沉淀- 15 -43深度处理- 15 -44污泥处理- 15 -第5章 工程设计计算书- 16 -51隔油池- 16 -com油池设计中常用的数据和措施- 16 -com算- 17 -com隔油池的设计结果- 21 -52吸附调节池- 22 -com算- 22 -com 池中设备的计算- 22 -53加药反响系统- 23 -com及其配制和投加- 23 -com的投加- 24 -com容积- 24 -com容积- 24 -com备- 25 -54反响槽- 25 -55污泥浓缩池- 27 -com算- 28 -56澄清器及主要设备参数-
17、29 -第6章 工程概预算- 30 -61编制依据- 30 -62概预算内容- 30 -63概算表- 31 -com分- 31 -com用- 31 -com理费用- 32 -致 谢- 33 -参考文献- 34 -综述36附录37附录1题录37附录2外文文献41表格清单表格 1I表格 2- 6 -表格 3- 8 -表格 4- 18 -表格 5- 18 -表格 7- 19 -表格 8- 21 -表格 9- 31 -插图清单图表 1- 2 -图表 2- 10 -图表 3- 11 -图表 4- 16 -图表 5- 27 -引 言随着工业生产的开展 金属 粮油以及皮革加工 特别是石油开采 加工运输业等都
18、产生了大量的含油废水目前 大水量 低浓度的含油废水经过初级处理后就可以到达国家排放标准国内外已有较多装置可以很好地处理此类废水如竖流式沉降罐 辐流式沉降罐 波纹板油水别离器等但是小水量 高浓度 高乳化度含油废水的处理设备仍处在研究之中 假设此类废水直接排放不仅严重污染环境 破坏生态平衡 还导致各种疾病的产生另外 可回收的油类排入水体 也造成了资源的浪费为了保护水资源和水产环境 保护生态平衡和人类健康开展小水量 高浓度 高乳化度含油废水处理研究是十分必要的本课题利用吸附预处理破乳混凝沉淀精密过滤活性炭吸附降解联合处理高浓度乳化含油废水通过四种工艺的联合与优化弥补单项处理工艺存在的缺陷到达较理想的
19、废水处理效果第1章 绪 论11乳化含油废水概述com油废水的来源含油乳化废液来源广泛其主要来源有以下几个方面其一金属和机械工业主要来自机械切削机械加工铸造锻造汽车发动机加工装配电镀焊接涂装调质矿物浮选等各车间在切削研磨压延等机械加工过程中使用水包油型乳化液作润滑剂清洗剂冷却液防锈剂以减小摩擦力降低热效应延长刀具寿命提高加工质量和生产效率1由于含油乳化液中含有大量的不饱和油脂皂类乳化剂和添加剂等有机物在长期使用中被空气中的氧气氧化另外在金属切削过程中摩擦受热以及金属的催化作用使乳化液中的油脂氧化而且乳化液中缺少阳光细菌大量繁殖形成缺氧环境使其逐渐腐败变质失去作用并产生臭味因此乳化液必须定期更换这
20、类废水的主要成份为机械油或矿物油皂类乳化剂消泡剂润滑防腐剂可溶性有机物金属切削物和固体悬浮物也含有一定浓度的外表活性剂稳定剂乳化油等其二来源于石油工业在石油生产精炼储存运输等过程中产生比方油气和油品的冷凝别离水和洗涤水反响生成水油罐洗水油槽车洗涤水炼油设备洗涤水等此外金属外表清洗食品加工纺织皮革印钞橡胶工业都会产生高浓度含油乳化废液各类乳化废液具有如下共同特点成份复杂种类繁多含有大量的油多种外表活性剂及添加剂COD含量高处理难度相当大com油废水的组成含油乳化废液主要由510的矿物油或植物油外表活性剂和水组成且油水乳化剂三者形成稳定的乳化液体系12乳化液的理化性质及危害com的类型与特点 l
21、乳化液的类型乳化液的类型有水包油型 OW 油包水型 WO 和复合乳化液 亦称多重乳化液 三种水包油型是指分散相的水滴中含有油油包水型是指分散相的油滴中含有水的分散体系2含有水滴的油滴分散在水相中所形成的乳化液称为水油水型复合乳化液而含有油滴的水滴分散在油相中所形成的乳化液称为油水油型复合乳化液复合乳化液又可分为三种类型A类是分散相微滴中包含一个大的内部微滴B类是分散相微滴中包含许多的内部微滴C类是分散相大滴中捕获了大量的极小且紧密堆积的微滴图表 12乳化液的特点乳化液多用阴离子型乳化剂配制为OW型结构油珠带负电由于乳化液中含有大量油类外表活性剂和脂肪酸钠盐等在循环使用过程中受摩擦热金属粉尘及细
22、菌等污染逐渐腐败变质失去作用所以要定期或不定期地排出一局部老的乳化液补充新的乳化液乳化液的外观取决于在连续相中分散液滴的大小分散液滴直径大于或等于1um乳化液为乳白色直径在011um为蓝白色直径在 00501um为浅灰色半透明状直径小于005um乳化液是洁净透明状本试验所研究的是机械加工冷却乳化液油滴粒径在012um之间由于使用过程中的机械滴漏混入大量的机械油使其外表漂浮大量黑色浮油外观呈乳白色有时呈灰色变质后伴有恶臭com化液稳定的因素根据乳化剂的作用乳化液的稳定原因可以归纳为三个方面界面张力界面膜的性质界面电荷 1 界面张力乳化液是高度分散且具有巨大油水界面的多相分散系界面能很高是热力学上
23、的不稳定体系为了降低体系的能量液滴间有自发聚结的倾向因此低的油水界面张力有助于体系的稳定当参加乳化剂后乳化剂分散在油水界面上定向吸附降低油水界面的张力促使乳化液稳定3因此低界面张力在形成稳定的乳化液中起到了重要作用 2 界面膜低界面张力是乳化液稳定的重要因素但并非唯一因素界面张力的上下主要说明乳化液形成的难易界面膜的机械强度也是决定乳化液稳定的主要因素之一在水体系中参加乳化剂后由于乳化剂的两亲分子使得它既亲水又亲油亲水基伸进水中亲油基伸进油中定向排列在油水界面上形成界面膜膜的机械强度决定了乳化液的稳定性 3 界面电荷乳化液的液珠上所带电荷主要来源于所用离子型乳化剂在水中电离产生离子在液珠外表吸
24、附所致假设乳化剂为阴离子型外表活性剂那么油珠带负电荷假设乳化剂为阳离子型外表活性剂那么油珠带正电荷由于质点上的电荷相互排斥使液珠不易凝聚乳化液变得稳定乳化废液处理过程中可以根据这些影响因素使乳化废水失去稳定性而易于处理由于界面张力原因稳定的乳化液可以采取提高界面张力的方法失稳由于界面膜强度稳定的乳化液可以通过加酸等方法破坏液膜使其失稳由于界面电荷稳定的乳化液可以通过压缩双电层的方法到达破乳效果com化废水的生态毒性高浓度含油乳化废液是一种难处理的工业废水且排放量大如不进行处理直接排放对水体和生态坏境会造成严重危害主要表现为以下几个方面 l 危害动物及人类健康高浓度含油乳化废液中含有油类乳化剂
25、外表活性剂 亚硝酸钠及它们的分解产物这些分解产物存在着多种有毒和致癌物质如多氯联苯类多环芳烃等这些物质在水体中被水生生物粘附吸附摄取吸收富集造成水生生物畸变通过食物链的作用进入人体使肠胃肝肾等组织发生病变危害人体健康 2 危害水生动植物生长油类和外表活性剂物质进入自然界水体极易扩散成膜而覆盖在水体外表阻止空气中的氧溶解于水造成水体缺氧使水生动物大量死亡产生恶臭还会阻碍水中植物的光合作用是典型的高浓度难生物降解有机废水水体中含油达001gL就可能使鱼肉带有特殊气味而不能食用4油膜还能附在鱼鳃上导致鱼类呼吸困难甚至窒息死亡在含油乳化废水的水域中孵化的鱼苗多数产生畸形易于死亡 3 破坏水体景观含油乳
26、化废液中含有的挥发性有机物在各种自然因素作用下一局部组分和分解产物可挥发进入大气污染和毒化水体上空和周围的大气环境同时因扩散和风力作用可使污染范围扩大油类在水体中会相互聚结成油团或在水体中的固体漂浮物上形成油疙瘩聚集在沿岸码头风景区形成大片黑褐色的固体块腐败发黑气味刺鼻难以自然降解使自然景观遭到破坏 4 危害农田植物油类物质可吸附在农作物根茎部假设用含油乳化废液灌溉农田不仅会使土壤油质化而且影响农作物对养分的吸收造成农作物减产或死亡因此含油废水的治理对于保护水资源维持生态平衡促进经济开展都具有重要意义13乳化含油废水处理研究的现状含油废水的治理已成为废水治理的一个重要内容其关键在于乳化油的破乳
27、常用的破乳方法主要有化学法机械物理除油法物理化学法和电化学除油法等com化学法破乳化学破乳法是向乳化液中投加化学试剂通过破乳实现油水别离的目的com理除油法1 离心别离法 转速高于 12 000 rmin 可分 2 粗粒化除油法 油珠在其 聚结碰撞聚结截留附着等联合作用下聚集成而有利于油的去除该法关键是选择或 既具有高的吸油聚结性能又解决了目前油水别离器 为新型油水别离器 因此具体设备小操作简便粗粒化材料易堵塞长期使惯性碰撞筛分聚并等作用将水中油分去除常用的滤料无烟煤及玻璃纤维高分子聚合物等一般设- 液分散体 RO 超滤 UF 和渗析等在含油废此法的优点是不需参加其它试剂无二次污染不产浓缩也可
28、燃烧处理设备费用低且选择合或同时膜的清洗也较麻烦膜别离法出水水质好 设操作费用高的问题乳化油和对于去除废水中的乳化油有特殊浮选设备进气速度气泡大小及分散程度pH 值化学物质等通常参加混凝剂可使浮选工艺成存在的缺点是占地面积大药剂用量大产生浮渣一般费用较但可大大提高水体的质量其原理是利用吸附剂将废水中的溶解油和其它 从而到达油水别离文献 吸附剂可分为3 类 炭质吸附剂无机吸附剂和泥灰岩褐煤等既可用作油吸附剂 在滤也可作为破乳剂用于乳化油去除另膨润土石膏白灰硅藻土等也可处理乳化油有一二者可单独或混合使用主要为聚烯类合成树脂已大量应用泡沫状或纤维状设备占地小但投资较吸附剂再生困难电解复原法电解絮凝吸
29、铁锌等电解使铁铝等可溶性金属氧化失去电 Fe2 Al3 然后金属离子水解生具有吸附或凝聚乳化油或溶然后沉降除去日本研制出的MEF 电解槽可处理多种乳化含油废水出10 mgL电解法除油效率高但装置复杂电解过程有氢气产生易爆2各工艺优缺点比拟方法名称去除油粒径 um 优缺点粗粒化法 10设备小操作简便粗粒化材料易堵塞长期使用效果下降有外表活性剂存在时效果差过滤法 10出水水质好设备投产少无浮渣但滤床要反复冲洗膜别离法 10出水效果好基建费用低但膜易污染难再生浮选法 60效果好工艺成熟占地面积大药剂用量大产生浮渣吸附法 10出水水质好设备占地少投资费用高吸附剂难再生电解法 10除油效率但耗电量大装置
30、复杂电解过程有氢气产生易爆第2章 工程概述21设计任务com 设计工程名称12 设计内容21 设计依据1效劳单位提供的污水水质水量和要求等根底资料23?低压配电装置及线路设计标准?GB50054-92 4?电力装置的继电保护和自动装置设计标准?GB50062-92 5?室外排水设计标准1997年修订?GBJ14-19876?建筑给水排水设计标准?GBJ15-19887?给水排水工程结构设计标准?GBJ69-848?给水排水设计手册?1-11册9?中华人民共和国环境保护法?1989年12月10?中华人民共和国水污染防治法?1984年5月11?中华人民共和国水污染防治实施细那么?1989年7月22
31、 设计范围处理的总体设计包括m3d高度乳化含油废水的处理其中包括工艺设备土建等23 设计原那么1 本设计方案严格执行国家环境保护的各项规定污水处理首先必须确保各项出水水质指标均到达国家污水排放标准要求 2 针对本工程的具体情况和特点采用简单成熟稳定实用经济合理的处理工艺以到达节省投资和运行管理费用的目的 3 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地以适应水质水量的变化 4 管理运行维修方便尽量考虑操作自动化减少操作劳动强度设备选型采用通用产品选购的产品在国内应是技术先进质量保证性能稳定可靠工作效率高管理方便维修维护工作量少价格适中及售后效劳好的产品选购产品的企业应通过ISO9002质量体系认证 5
32、 在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理节省工程费用减少占地面积减少运行费用 6 设计美观布局合理降低噪声及合理处置固体废弃物改善污水站及周围环境防止二次污染24 设计水量及水质1 设计水量根据效劳单位提供的水量报告本方案设计流量最终确定为Qd m3污水处理24小时运行小时处理水量确定为Qh m3h 2 设计水质 a 废水性质为 b 设计废水水质 参考废水水质 3工程BOD5 mgL COD mgL SS mgL pH石油类 mgL 设计处理水量 m3d 进水40001250010006926005000出水2003803006915设计出水水质执行?污水综合排放标准? GB 89781996
33、的三级标准第3章 工艺流程的选择31废水处理工程设计方案论证安徽某精密铝业以复印机打印机配件为主导产品生产规模为1 000 ta感光鼓和磁辊从该公司的生产工艺流程可以看出主要的水污染源为除油脱脂工段产生的高度乳化油废水以及少量的泡模工段 烧碱和铝反响 产生的碱性废水根据本工程废水性质及特点确定采取吸附预处理混凝沉淀精密过滤活性炭吸附工艺即整个采用廉价的粉煤灰预吸附溶解油用破乳剂和混凝剂去除乳化油然后用精密过滤器进行深度处理处理过程均为物理化学过程操作简便易于自动控制该工艺克服了传统破乳气浮生化法既不经济又难以稳定运行而且不耐冲击负荷运行费用高的弊端在吸附预处理环节采用工业废弃物电厂产生的工业粉
34、煤灰对溶解性油进行吸附以废治废在极大地降低了系统运行费用的同时也表达了循环经济的理念可以大大减少破乳剂和混凝剂的使用量降低运行费用最后用精密过滤器和活性炭吸附罐进行深度处理图表 2第4章 工程设计说明书3化学吸附的特点是选择性强但通常不可逆一般情况下上述两种吸附作用同时存在但在不同条件下两种吸附作用表达出的优势不同 2 接触絮凝粉煤灰中的一些成分如CaO等能与废水中的有害物质形成絮凝沉淀而起到吸附絮凝协同作用 3 中和沉淀粉煤灰中的碱性物质可中和酸性废水并形成铁氧絮凝体再吸附其它有害物形沉淀 4 过滤截留粉煤灰是多种颗粒的机械混合物空隙率在6070之间因此废水通过粉灰时一局部悬浮物可被过滤截留
35、com 影响粉煤灰吸附性能的因素从粉煤灰吸附原理来看很多因素都能影响粉煤灰的吸附能力主要有以下几方面 1 粉煤灰的粒径和比外表积粉煤灰颗粒越细比外表积越大处理效果越好如325目粉煤灰的吸附能力80目粉煤灰的吸附能力高出81510 2 粉煤灰的活性粉煤灰中SiO2A12O3Fe2O3等活性物质含量越高越有利于化学吸附粉灰中CaO的含量对废水的处理效果也有很大影响所以当粉煤灰中CaO含量较低时可以投加石灰对粉煤灰进行改性另外由于粉煤灰的活性与其形成温度有关形成温度越高粉煤灰活性越大粉煤灰的吸附能力就越强 3 溶液的pH值废水的pH值对粉煤灰的吸附能力影响甚大并且与吸附质的性质有关例如粉煤灰处理含氟
36、废水在酸性条件下处理效果好而处理含磷废水在中性条件下去除率最局 4 温度温度越低粉煤灰对废水中有害物质去除率越高如粉煤灰处理含铬染料废水时温度从30升至500去除率从91下降至6911 5 吸附质的性质废水中污染物质的溶解度分子极性分子量大小离子价态浓度等对处理效果都有影响com煤灰及在废水中的应用现状粉煤灰在废水处理中的应用现状粉煤灰是排放量最大的工业废料之一目前在我国每年的排放量近16亿吨而其利用率仅50左右大量粉煤灰被堆放到灰场既占用了大量的土地资源也造成环境污染近年来粉煤灰的综合利用在环保研究领域得到广泛关注利用粉煤灰处理污水更是其中的热点之一 1 处理含重金属离子废水粉煤灰对Cu2H
37、g2Ni2Zn2Pb2等重金属离子都有较好的吸附效果在pH值为47之间吸附效果较好吸附率可达40 9012因而粉煤灰可用于处理含重金属离子的废水 2 处理含磷含氟废水粉煤灰吸附废水中磷的能力受pH值的影响较大在中性条件下磷的去除率最高因此可以不对污水做pH值调节就直接利用粉煤灰进行脱磷处理就能到达良好效果一般生活污水pH值在779时粉煤灰处理效果较好 3 处理含酚含胺等有机废水弄广才等研究粉煤灰对浓度为5060mgL的含酚污水的处理结果说明只要粉煤灰用量适当一般都能获得比拟满意的处理结果虽然粉煤灰到达吸附平衡的时间要比活性炭长但其低价格廉因而能产生更好的经济效益 4 处理印染废水肖羽堂等利用电
38、厂粉煤灰与锅炉烟道灰作为吸附剂代替活性炭对染料中间体二硝基氯化苯污水进行处理经过静态和动态试验证明处理有效研究结果说明在最正确静态条件下取污水调PH值为20烟道灰投量为8处理10min后污水的CODcr和色度分别从451986mgL和400850倍下降到处理后的78199mgL和50110倍CODcr的去除率和脱色率分别到达798827和878913 5 造纸废水处理近几年用粉煤灰处理造纸废水的研究也取得较好成果梁天民等直接用粉煤代替絮凝剂对某造纸厂的废水进行一级处理发现处理水的透光率与用聚铝聚铁处理后废水的透光率相当且粉煤灰处理后出水无色无臭 6 城市生活污水的处理粉煤灰处理城市污水的研究进
39、行较早目前技术己较为成熟并己应用于工业实践粉煤灰处理生活污水工艺设施和设备简单投资少见效快且处理生活污水的粉煤灰仍可用于筑路回填矿井制砖等 7 粉煤灰处理其它废水粉煤灰在废水处理中的应用越来越广泛用粉煤灰处理含油废水除油率最高到90粉煤灰可以去除富营养水体中的磷酸酶是一种很有前途的富营养体治理方法粉煤灰的改性由于原状粉煤灰吸附容量不高去除污染物的效率较低近年来许多研究都是绕着粉煤灰改性提高粉煤灰吸附容量展开的粉煤灰改性主要有以下几种方法 1 酸改性原状粉煤灰颗粒外表比拟光滑密致经酸处理后外表变得粗糙会形成许多凹槽和孔洞增大颗粒的比外表积吸附剂比外表积越大吸附效果越好因此经酸改性后粉煤灰吸附能力
40、增强另外经酸改性处理后粉煤灰能释放出大量的Ai3Fe3和H2SiO3等成分其中Ai3Fe3可起絮凝沉降作用H2SiO3捕获悬浮颗粒而起到混凝吸附架桥作用几种作用综合使得酸改性后的粉煤灰去污性能更强常用的改性酸有HCLH2SO4HNO3 2 碱改性用碱对粉煤灰改性时粉煤灰颗粒外表的SiO2会发生化学解离而产生可变电荷从而破坏粉煤灰颗粒外表坚硬外壳增大其比外表积玻璃体外表可溶性物质与碱性氧化物反响生成胶凝物质而粉煤灰中的莫来石与非晶状玻璃相熔融进一步提高活性 3 盐改性Wu等经过实验发现经铝盐改性的粉煤灰具有很好的吸附能力同时具有去除氨和磷酸盐的能力14 4 混合改性可以将以上几种方法结合起来对粉
41、煤灰进行改性这种混合改性方法有时能进一步提高粉煤灰的去污能力李尉卿等采用碳酸钠硫酸及碳酸钠处理后再加硫酸等改性方法对粉煤灰进行改性用其处理造纸废水垃圾渗滤液和生活废水的结果说明用Na2CO3H2SO4改性的粉煤灰的吸附性能优于其它改性方法15原因可能是Na2CO3 H2SO4改性的粉煤灰既具有了聚合硫酸铝的絮凝性质在废水中起到絮凝和架桥作用又具有沸石的吸附性能吸附废水中的有机物参照本次设计的乳化含油废水采用Na2CO3H2SO4改性的粉煤灰进行预处理乳化液废水首先经过隔油池去除浮油后进入调节池调节池中设置液位浮球水位在自动控制柜上有显示当池水较满时启开工作泵和潜水搅拌机调节池中定时投加工业粉煤
42、灰投加量为1015kgm3废水中的溶解油在水下推流机的高速搅拌下进行吸附吸附时间 也就是停留时间 为6 h吸附均匀后用泵提升至破乳池42破乳混凝沉淀在破乳池内投加破乳剂 CaCl2 混凝剂 PAC 助凝剂 PAM CaCl2投加量为045065 gL破乳反响槽的停留时间为15 min废水与投加的药剂充分搅拌反响后产生絮体进入澄清器沉淀由于工业粉煤灰充当了絮凝体形成过程中良好的凝结核故混杂粉煤灰的絮凝体的沉淀速度非常快出水清澈透明经过吸附破乳和混凝后水体中溶解油乳化油的性状已经改变可通过物化方法别离出去43深度处理机械过滤器即加压砂滤罐能继续滤除未沉淀别离的颗粒状胶体物质对微滤器起保安作用精密过
43、滤器装载了37支过滤精度为05m的熔喷滤芯对绝大局部溶解油起到了过滤及吸附作用废水中的污染物如外表活性剂等溶解性有机污染物最后通过活性炭吸附罐确保达标排放三个深度处理的操作单元既可以独立工作也可以任意串联工作以确保根据水质选择性使用44污泥处理澄清器的污泥斗直接与污泥池相连污泥经板框压滤器脱水后定期外运污泥池上清液和滤液回流至调节池内与综合废水一并处理该工艺污泥产量较小且混合脱水后泥饼压实性稳定性好第5章 工程设计计算书51隔油池隔油池是别离废水中的浮油及泥沙的构筑物它是利用油于水之间的密度差异进行油水别离的隔油池也是用上浮方法去除废水中相对密度小于1的浮油的构筑物隔油池的一般分为平流式隔油池
44、斜管斜板式隔油池 平行板式隔油池和波纹板式隔油池 吸油插板式隔油池下水道式隔油池排洪沟式隔油池等平流式隔油池相对于其他类型的隔油池具有结构简单运行管理方便除油效果稳定等特点在本次设计通过比拟选用平流式隔油池处理流量为50m3d的乳化含油废水通过油滴上浮速度法计算得出平流式隔油池的构筑尺寸图表 4com油池设计中常用的数据和措施停留时间T一般采用15-2h水平流速v一般采用2-5mms隔油池每格宽度B采用2m25m3m45m6m当采用人工去除浮油时每格宽3m国内各大炼厂一般采用45m且已有定型设计隔油池超高h1一般不小于04m工作水深为h2为1520m人工排泥时池深应包括污泥层厚度隔油池尺寸比例
45、单格长宽比 LB 4深宽比 h2B 04刮板间距不小于4m高度150-200mm移动速度001ms在隔油池的出口处及进水间浮油聚集对大型隔油池可设集油管收集和排除集油管管径为200-300mm纵缝开度为60管轴线在水平面下0-50mm小型池装有集油环采用机械刮泥时集泥坑深度一般采用05m底宽不小于04m侧面倾角为45-60池底坡度i当人工排泥时池底坡度为001-002坡向集泥坑机械刮泥时采用平底即i 0隔油池水面以上的油层厚度不大于025m隔油池的除油效率一般在60以上出水含油量为100-200mgL假设后续浮选法出水含油量小于50mgL为了平安防火防寒防风沙隔油池可设活动盖板在寒冷地区集油管
46、内应设有直径为25mm的加热管隔油池内也可设蒸汽加热管com算炼油厂含油废水流量为Q 5000m3d入水含油浓度为2600mgL拟用平流式隔油池 1 污水中油珠的设计上浮速度斯托克斯公式 u 式中u静水中相应于直径为d的油珠的上浮速度 一般不大于3 mh cms水中悬浮杂质碰撞引起的阻力系数当悬浮物浓度为c时 一般可取 095d油滴粒径 可以上浮的油滴的最小粒径 cmg重力加速度g 981 cms2水的绝对粘度Pas实际油珠非球形的形状修正系数一般可取 10y0水和油珠的密度gcm3假设要去除的油滴最小粒径为d0 100m假设温度为25那么可由图1和图2分别查出25是水的密度以及水的绝对粘度得y 0998gcm3 00098gcm3s又知25时油的密度为0920gcm3所以可以根据上式计算油珠的上浮速度为 004cms 44ms表格 4表格 5 2 隔油池的外表面积 池内水流的水平流速一般可以去池内水平流速15u而且不宜大于09mmin 15mms 在本次设计中取 257mms 隔油池外表修正系数按