网格、涡流和涡流网格絮凝技术处理污水的对比试验研究

摘要

农村生活污水面广分散、来源多、随机性强、变化幅度大、防治困难。近年来，随着农村经济的快速发展，农村居住区域日趋集中，生活污水排放量也不断增加，但农村地区由于资金短缺，相应污水处理设施的建造与运行远远滞后于形势发展的需要。针对目前我国农村地区水污染治理的现状，高效、低耗、节能、适应性强、管理方便的污水处理工艺成为研究的热点。本研究探索网格、涡流和涡流网格絮凝技术处理生活污水的运行效果，为涡流网格絮凝技术在农村或边远地区生活污水处理中的应用提供设计参数支持和推广应用依据。
　　本文首先通过烧杯试验初选出试验所用絮凝剂，然后通过试验研究不同的絮凝技术处理生活污水的絮凝效果及去除效果。试验结果及结论如下：
　　1、烧杯试验研究了聚合氯化铝（PAC）、FeCl3、Al2(SO4)3的絮凝效果，初选得出PAC为最佳絮凝剂。
　　2、当装置进水流量为5m3/h（絮凝时间为17.1min），斜管沉淀装置出水浊度随着PAC投加量的增加呈现先降低后升高的现象；斜管沉淀装置出水ξ电位也随着 PAC投加量的增加逐渐升高，当絮凝剂投加量近一步增大时，斜管沉淀装置出水ξ电位由负变正，出水浊度也逐渐上升；斜管沉淀装置过渡段的絮体粒径随着 PAC投加量的增加先增大后减小。
　　3、在絮凝剂最佳投加量为40mg/L，采用网格絮凝技术处理生活污水，不同进水流量1、2、3、4、5、6m3/h，进水浊度、COD、NH3-N、TP的范围为10.71～11.74NTU、147～165mg/L、13～19mg/L、1.93～2.17mg/L时，不同流量下出水浊度、COD、NH3-N、TP的范围为3.14～4.16NTU、80～91mg/L、11～17mg/L、0.65mg/L以下，浊度、COD、NH3-N、TP的去除率为68％、45%、10%、73%左右。絮凝时间为17.1min（即进水流量为5m3/h）时，出水浊度、COD、NH3-N、TP最低，为3.14NTU、80.64mg/L、11.9mg/L、0.4966mg/L，浊度、COD、NH3-N、TP去除率达到了72%、48%、13.8%、77%。
　　4、在絮凝剂最佳投加量为35mg/L，采用涡流絮凝技术处理生活污水，不同进水流量1、2、3、4、5、6m3/h，进水浊度、COD、NH3-N、TP的范围为13.44～15.87NTU、140～171mg/L、18～24mg/L、2.20～2.86mg/L时，不同流量下出水浊度、COD、NH3-N、TP的范围为3.31～4.28NTU、63～84mg/L、15～20mg/L、0.65mg/L以下，浊度、COD、NH3-N、TP的去除率为74%、53%、13%、79%左右。絮凝时间为17.1min（即进水流量为5m3/h）时，出水浊度、COD、NH3-N、TP最低，为3.31NTU、63.76mg/L、15.71mg/L、0.430mg/L，浊度、COD、NH3-N、TP去除率达到了79%、55%、15.10%、81.45%。
　　5、在絮凝剂最佳投加量为25mg/L，采用涡流网格絮凝技术处理生活污水，不同进水流量1、2、3、4、5、6 m3/h，进水浊度、COD、NH3-N、TP的范围为14.98～16.84NTU、151～185mg/L、22～25mg/L、2.10～3.11mg/L时，不同流量下出水浊度、COD、NH3-N、TP的范围为3.21～4.08NTU、50～71mg/L、17～21mg/L、0.6mg/L以下，浊度、COD、NH3-N、TP的去除率为77%、62%、19%、80%左右。絮凝时间为17.1min（即进水流量为5m3/h）时，出水浊度、COD、NH3-N、TP最低，为3.21NTU、50.36mg/L、17.52mg/L、0.401mg/L，浊度、COD、NH3-N、TP去除率达到了80%、68%、22%、82.6%。
　　6、达到相同的出水浊度时，涡流网格絮凝技术絮凝剂消耗量明显低于网格絮凝技术和涡流絮凝技术，较网格絮凝技术处理生活污水时，药剂消耗减少了37.5%，较涡流絮凝技术处理生活污水时，药剂消耗减少了28.6%。
　　7、最优工况下，以农村地区日生活污水排放量2000m3/d使用涡流网格絮凝技术处理生活污水进行经济分析，其运行费用为0.099元/m3。
　　8、涡流网格絮凝技术的絮凝效果高于涡流絮凝技术和网格絮凝技术，具有絮凝反应效率高，抗冲击负荷强，运行费用低，管理方便等优点。该技术对于改善污水处理工程出水水质，减轻后续处理的负荷或水体污染压力，推动絮凝理论和技术的发展具有重要意义，具有广泛的应用前景。

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第一章 绪论

1 .1 研究背景

1 .2 课题的提出

1 .3 课题的来源、目的及意义

1 .4 课题的研究内容

1 .5 研究技术路线

第二章 微涡流絮凝技术综述

2 .1 絮凝机理及其影响因素

2 .2 絮凝技术研究及进展

2 .3 微涡流絮凝技术及其在水处理中的应用

第三章 絮凝剂的初选

3 .1 试验目的

3 .2 试验材料

3 .3 试验方法

3 .4 试验结果与讨论

3 .5 本章小结

第四章 网格、涡流和涡流网格絮凝技术处理污水的对比试验研究

4 .1 试验目的

4 .2 试验装置

4 .3 工艺流程

4 .4 试验方案

4 .5 试验原水水质

4 .6 试验结果与讨论

4.7 试验结果分析

4 .8 本章小结

第五章 技术经济分析

5 .1 技术分析

5 .2 经济分析

第六章 结论与建议

6 .1 结果与结论

6 .2 建议

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢