小型船用高浊度水预处理设备开发和技术研究

摘要

随着我国经济的快速发展，内河航运船只不断增加，特别是中小吨位的船舶，由于其制水设备缺乏，船员生活饮用水安全存在隐患。课题开发小型船用高浊度水预处理设备作为膜处理单元的保障，为船员生活和饮用水处理提供有效解决方案。研究结果表明:
　　(1)投加PAC+FeSO4·7H2O复配混凝剂，投加量为108mg/L时，虽在静态实验中浊度去除率能达到85％，但由于絮体松散，在动态试验中效果并不理想。若同时投加PAC100mg/L，阳离子PAM12mg/L时能够快速形成密实的絮体，沉淀速度显著加快。
　　(2)水力旋流器单体对泥砂颗粒去除效果较好，但浊度的去除率不理想，无法很好实现絮体的有效分离，浓水排放比对水力旋流器的浊度去除影响最大。
　　(3)水力旋流器和砂滤器的组合试验中，改进后的水力旋流器和砂滤器能够在进水流量0.6m3/h，长时间无堵塞运行，砂滤过滤速度为1.8m/h的情况下，浊度和SS的去除率均能稳定达到90％以上。
　　(4)在研究分析的基础上，进行了一体化设计，开发出小型船用高浊度水预处理设备。该设备结构紧凑，处理效率高，能够适应船上的动态摇摆环境。小型高浊度水无堵塞组合絮凝过滤器已申报国家实用新型专利，该预处理系统与RO系统构成的小型可移动式饮用水处理设备已进入整机测试、定型阶段。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 高浊度水处理技术研究发展概况

1．2．1 高浊度水的特点

1．2．2 高浊度水处理工艺

1．2．3 高浊度水处理技术研究现状

1．2．4 高浊度水处理设备开发现状

1．3 混凝技术的研究

1．3．1 复配混凝剂的研究

1．3．2 强化混凝处理技术

1．4 水力旋流器固液分离技术概述

1．4．1 水力旋流器简介

1．4．2 水力旋流器的研究现状

1．4．3 水力旋流器在水处理中的应用

1．5 砂滤水处理技术研究概况

1．5．1 砂滤的工艺过程

1．5．2 砂滤在水处理中的应用

1．6 船用高浊度水处理设备研究现状

1．7 研究目的、内容、思路与创新点

1．7．1 研究目的和意义

1．7．2 研究思路

1．7．3 研究内容

1．7．4 创新点

第二章 水力旋流器和砂滤器的结构设计

2．1 水力旋流器的设计

2．1．1 水力旋流器整体结构设计

2．1．2 水力旋流器进料管设计

2．1．2 水力旋流器结构参数

2．2 砂滤器的设计

2．2．1 砂滤器的过滤方式选择

2．2．2 砂滤器的结构设计

2．2．3 砂滤器的运行工艺流程

2．2．3 砂滤器设计理论说明

2．3 本章小结

第三章 试验目的、内容与分析方法

3．1 试验目的

3．2 试验水质

3．3 试验内容

3．3．1 静态混凝实验

3．3．2 水力旋流器单体和水力旋流器与砂滤器组合试验

3．3．3 对水力旋流器和砂滤器组合装置一体化设计

3．4 试验仪器及药品

3．4．1 所需仪器

3．4．2 所需的药品

3．5 试验参数的测定方法

3．5．1 浊度测定方法

3．5．2 悬浮物SS测定方法

3．5．3 流量测定方法

第四章 静态混凝实验

4．1 混凝剂概述

4．2 实验方案和试验步骤

4．2．1 实验准备

4．2．2 实验步骤

4．3 实验结果与分析

4．3．1 单独投加PAC溶液

4．3．2 投加PAC+FeCl3复配混凝剂溶液

4．3．3 投加PAC+FeSO4复配混凝剂溶液

4．3．4 投加PAC-阴离子PAM复配混凝剂溶液

4．3．5 先投加PAC溶液，再投加阴离子PAM溶液

4．3．6 先投加PAC溶液，再投加阳离子PAM溶液

4．3．7 同时投加PAC溶液和阳离子PAM溶液

4．4 本章小结

第五章 水力旋流器和砂滤器试验研究

5．1 水力旋流器单体试验

5．1．1 试验方案和试验步骤

5．1．2 试验结果与分析

5．2 水力旋流器与砂滤器组合试验

5．2．1 试验方案和试验步骤

5．2．2 试验结果与分析

5．2．3 对砂滤器的改进

5．2．4 砂滤器改进后水力旋流器与砂滤器组合试验结果与分析

5．2．5 水力旋流器和砂滤器组合设备的最佳工艺参数

5．3 本章小结

第六章 水力旋流器与砂滤器一体化设计

6．1 一体化设备的结构设计

6．2 一体化设备的工艺流程

6．3 一体化设计中对试验装置的优化

第七章 结论和建议

7．1 结论

7．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文