水厂生产废水处理的结团增效澄清工艺中试与生产性试验研究

摘要

近年来，国家对环境以及资源高效利用方面的问题日益重视。在传统给水行业，出于节约资源、低碳经济、环境保护等方面考虑，自来水厂生产废水的回收利用情况得到不断关注。结团絮凝增效澄清工艺是在原结团絮凝工艺基础上，通过增加波纹管来达到增效澄清的目的。本文以自来水厂生产废水为主要研究对象，利用该工艺进行了处理规模为0.5-1.2m3/h的中试试验研究以及规模为40-67m3/h的生产性试验研究，通过研究结果对实际生产方案的确定进行优化。研究结果表明：
　　（1）采用加装波纹管的新型结团絮凝设备处理生产废水，出水浊度最低可达0.32NTU，效果优于传统结团絮凝设备；在进水SS为10.6g/L，PAM投量9.3mg/L，PAFC投量40mg/L的条件下，保持50cm/min的上升流速，半小时就可生形成具有处理效果的悬浮泥渣层，此时出水约4.5NTU，随着继续运行，出水可达1NTU以下。
　　（2）中试条件下，保持上升流速50cm/min，搅拌转速5r/min时，PAM的最小投加量为2.3mg/L，PAFC最小投量为8mg/L，原水最优Zeta电位为-9mV，此条件下可将原水浊度从70-80NTU降低至1-2NTU；通过水质检测，本工艺对浊度的去除率为可达99％，色度的去除率为92％-99％，总铁的去除率可达96%-97%，锰的去除率可达91.2%-96.8%。
　　（3）中试实验表明，结团体有效密度随水流上升流速的增加逐渐减小，上升流速从20cm/min增至60cm/min，其有效密度下降至29g/L，降低了约50％；在一定范围内，当管径一定时，出水浊度随水力指标（G/Re）1/2T的增大而升高，其值在5-23的范围内时，管式絮凝阶段生成的初始粒子较易被去除，此时出水浊度可低于5NTU。
　　（4）反冲洗废水中有98.4％的粒子粒径低于2μm，这部分粒子可充分脱稳，长成初始粒子；原水中10-100μm的粒子的体积约占总体积的82.9％，这部分粒子可为结团絮凝过程中提供结团核心。
　　（5）生产性试验表明，本工艺可将原水浊度从50NTU降低至0.8NTU；在进水浊度43NTU，上升流速45cm/min条件下，生产性试验系统的适宜搅拌转速为1.5-3.5r/min，PAM的最小投加量为1.1mg/L，PAFC的最小投加量为7mg/L，此时出水浊度为0.8-1.9NTU；在最小投药量和保证出水浊度低于10NTU的条件下，系统的最大上升流速可达55cm/min。
　　（6）本工艺的生产性系统可长时间连续稳定运行，出水浊度可保持在1-3NTU之间，可满足回用水对水质的要求；生产性系统的污泥含水率约为90％-93.4％，易于脱水，在实际生产中运行效果较好；经计算，本工艺的处理成本为0.66元/吨。

目录

声明

1绪论

1.1课题研究背景

1.2水厂生产废水回用工艺研究现状与进展

1.3结团增效澄清相关原理介绍

2课题研究对象与方法

2.1研究对象

2.2研究内容

2.3试验材料

2.4分析与计算方法

3结团絮凝效果的影响因素试验研究

3.1不同PAM药剂对结团效果的影响（药剂选型试验）

3.2原水Zeta电位对结团絮凝效果的影响

3.3粒径对结团絮凝效果的影响分析

3.4粒子形状对结团体结合强度的影响分析

3.5摩擦对结团体成长过程的影响分析

3.6本章小结

4结团增效澄清工艺中试研究

4.1A水厂工艺简介

4.2试验装置

4.3反冲洗废水水质

4.4悬浮泥渣层快速形成方法研究（系统快速启动）

4.5波纹管的增效澄清效果研究

4.6波纹管的增效澄清原理分析

4.7PAM投加量对出水水质的影响

4.8PAFC投加量对出水水质的影响

4.9搅拌转速对出水水质的影响

4.10上升流速对出水水质的影响

4.11上升流速对结团体ρe和污泥含水率的影响

4.12运行稳定性研究

4.13管式絮凝器水力控制指标（G/Re）1/2T的验证

4.14工艺处理效果分析

4.15本章小结

5结团增效澄清工艺生产性试验研究

5.1B水厂（新建）概况

5.2回用工艺概况

5.3试验目的

5.4内容与方法

5.5结果与分析

5.6运行方案（实际生产）

5.7排泥方案

5.8技术经济分析

5.9本章小结

6结论与建议

6.1结论

6.2问题与建议

致谢

参考文献