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高浊水中泥沙吸附规律及处理技术研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 混凝沉淀处理高浊度水工艺研究现状

1.1.1 旋低脉动沉淀给水处理技术

1.1.2 高浊度水的结团凝聚处理方法

1.1.3 斜板(管)沉淀技术的发展

1.1.4 上向流翼板槽用于高浊度水沉淀技术

1.1.5 高密度澄清池

1.2 高效混凝沉淀工艺研究现状

1.2.1 埃克特孚罗工艺(ActifloProeess)

1.2.2 微分离稳态絮凝工艺(MicrosepBallastedFlocProcess)

1.2.3 拉莫勒斜板澄清工艺(LamellaPlateClarificationProcess)

1.2.4 顿塞得格4D工艺(DensaDeg4Dprocess)

1.3 高效混凝沉淀技术的发展动态

1.4 本课题的主要研究方法

1.5 本课题实施方案

1.6 研究中遇到的难点及解决办法

1.6.1 研究中遇到的难点

1.6.2 相应的难点解决办法

第二章 高浊水泥沙吸附规律及混凝沉淀的理论基础

2.1 高浊水的特性

2.1.1 高浊度水中泥沙颗粒的电化学特性

2.1.2 高浊度水中细泥沙颗粒的自然絮凝特性

2.1.3 高浊度水的粘滞特性

2.1.4 高浊度水的流变特性

2.1.5 高浊度水的沉降特性

2.2 高浊水泥沙吸附的基本原理

2.3 混凝的基本原理

2.4 混凝动力学

2.4.1 异向絮凝

2.4.2 同向絮凝

第三章 试验材料及方法

3.1 烧杯试验材料及方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 烧杯试验方法

3.1.3 试验步骤

3.2 模型试验材料及方法

3.2.1 试验材料、仪器及装置

3.2.2 试验方法

第四章 混凝沉淀烧杯试验

4.1 PAC投加量对絮凝效果的影响

4.2 G值(搅拌速度)对絮凝效果的影响

4.3 搅拌时间对絮凝效果的影响

4.4 G值与絮凝时间对絮凝效果的影响

4.5 本章小结

第五章 高效混凝沉淀工艺处理高浊水的工艺优化技术研究

5.1 絮凝时间与G值对混凝沉淀的影响

5.1.1 模型装置静态试验

5.1.2 静态试验结果与分析

5.1.3 模型装置动态试验

5.1.4 动态试验结果与分析

5.1.5 G值对混凝沉淀效果的影响

5.2 进水量对高效混凝沉淀系统处理效果的影响研究

5.2.1 进水量对混凝沉淀效果的影响

5.2.2 进水量对絮体沉降速度的影响

5.2.3 进水量试验小结

5.3 水力絮凝区对高效混凝沉淀系统处理效果的影响研究

5.3.1 试验结果与分析

5.3.2 水力絮凝区试验小结

5.4 导流筒位置对高效混凝沉淀系统处理效果的影响研究

5.4.1 导流筒位置对高效混凝沉淀系统处理效果的影响

5.4.2 导流筒位置对絮体沉降速度的影响

5.4.3 导流筒位置试验小结

5.5 污泥回流对高效混凝沉淀系统处理效果的影响研究

5.5.1 污泥回流对高效混凝沉淀系统混凝沉淀的影响

5.5.2 污泥回流对絮体沉降速度的影响

5.5.3 污泥回流试验小结

第六章 高效混凝沉淀池最佳运行工况及运行成本预算

6.1 高效混凝沉淀系统最佳运行效果

6.2 高效混凝沉淀系统运行成本预算

结论和建议

结论

存在问题及建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果

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摘要

本文以混合、絮凝、沉淀为研究对象,考察高效混凝沉淀系统对高浊度水的处理效果,找到了高效混凝沉淀工艺的最佳运行参数,并对运行成本进行了分析。
   本研究先通过烧杯静态试验,确定PAC投加量、G值和絮凝时间等参数及高浊水特性分析,在室烧杯静态试验的基础上,通过进行模型装置的静态试验,进一步确定G值和絮凝时间等参数。最后,通过单因素试验判断絮凝池和水力絮凝池絮体的沉降效果和沉降速度、沉淀池出水口水样的浊度,确定混凝工艺的最佳运行条件。
   通过试验发现,在进水量一定的情况下,药剂PAC和PAM投加量、混凝工艺的G值、搅拌速度对絮体的形成过程影响较大,而水力絮凝区、污泥回流等条件对絮体的沉降性能影响较大,导流筒位置对混凝沉淀工艺影响不明显。经不断调试,最终确定当高浊水浓度在200mg/L时,在进水量为1.5m3/h的情况下,PAC投加量40mg/L,PAM投加量为0.5mg/L;絮凝池中导流筒应位于絮凝池正中间,搅拌速度为160r/min,水力停留时间12.2min;水力絮凝池宽度为5cm,水流上升速度为1.39m/s;斜板沉淀池过水面为12-14cm,斜板区水流速度为20m/h时,整个混凝沉淀工艺达到最佳运行效果。此时,絮凝池出水静置10min后,上清液浊度度达到7.0NTU,水力絮凝池出水静置10min后,上清液浊度可以达到6.2NTU;另外,有污泥回流的情况下,出水沉降性能要优于无污泥回流。

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