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旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化低温低浊水处理研究

旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化低温低浊水处理研究
旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化低温低浊水处理研究

硕士学位论文

旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化处理低温

低浊水研究

ENHANCED TREATMENT OF

LOW-TEMPERATURE AND LOW-TURBIDITY WATER BY ROTATING GRID COAGULATION AND DIRECT FILTRATION AFTER ADDING

CHITOSAN

杨友强

哈尔滨工业大学

2012年7月

国内图书分类号:TU991.2 学校代码:10213 国际图书分类号:628.1 密级:公开

工学硕士学位论文

旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化低温

低浊水处理研究

硕士研究生 :杨友强

导 师 :马军教授

申请学位 :工学硕士

学科 :市政工程

所在单位 :市政与环境工程学院

答辩日期 :2012年7月

授予学位单位 :哈尔滨工业大学

Classified Index: TU991.2

U.D.C: 628.1

Dissertation for the Master Degree in Engineering

ENHANCED TREATMENT OF

LOW-TEMPERATURE AND LOW-TURBIDITY WATER BY ROTATING GRID COAGULATION AND DIRECT FILTRATION AFTER ADDING

CHITOSAN

Candidate:Youqiang Yang

Supervisor:Prof. Ma Jun

Academic Degree Applied for:Master of Engineering Speciality:Municipal Engineering Affiliation:School of Municipal &

Environmental Eng.

Date of Defence:July, 2012

Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of Technology

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文

摘要

在我国北方地区, 冬季很多水厂都面临低温低浊水难于处理的问题,为使出水水质达标,水厂往往大量地投加混凝剂,这不仅提高了水处理成本,还增加了水中余铝超标的风险,同时还会消耗水中大量的碱度,导致出厂水pH值降低,加重了城市管网的腐蚀。为解决这一问题,通过对现有水厂进行改造以强化处理效果是最现实的做法,因此开发简单实用,易于在水厂改造中实施的技术变得日益迫切。

本研究提出了两种强化低温低浊水处理的方法:在机械絮凝池搅拌桨上增加格网和投加壳聚糖直接过滤。在搅拌桨上增加格网的方法针对传统搅拌桨搅拌不均匀的情况,能使能量更均匀地分布到水中。壳聚糖是一种高电荷密度的电解质,投加壳聚糖过滤可以提高过滤效果并减少主絮凝剂的投加量。

首先进行了旋转格网强化混凝的小试实验研究。结果表明在搅拌桨上增加格网能明显提高混凝效果,5-8mm的格网有最佳的强化混凝效果。适当降低转速不会对旋转格网强化混凝的效果产生明显影响。水温低时旋转格网强化混凝的效果更加明显。在搅拌桨上增加格网絮凝后水中2-25μm范围颗粒数量趋向于减少,使用3mm、5mm和8mm格网搅拌桨沉后水中颗粒数量明显少于不加网沉后水中颗粒数量。

在哈尔滨磨盘山净水厂应用旋转格网技术进行改造并进行了生产性实验。实验结果表明:增加格网处理单元在投药量为65-70mg/L时处理效果就达到或超过未增加格网处理单元在投药量为80mg/L的处理效果。在运行的前五个月里平均节省混凝剂19.6%,节省药剂成本30.2万元;并且通过控制搅拌桨转速,实现了搅拌电机功率的降低。

磨盘山净水厂一年中有超过一半的时间浊度低于1NTU,这种水质很适合使用直接过滤工艺处理,因此我们进行了投加壳聚糖直接过滤处理磨盘山低温低浊水的研究。结果表明,投量为4mg/L时壳聚糖具有最佳的助滤效果,出水浊度可由0.4NTU降低至0.15NTU。不同的微絮凝条件对壳聚糖强化过滤效果影响很小,对聚合铝强化过滤效果影响大。温度对壳聚糖强化过滤效果有明显影响,在原水温度为6℃时过滤效果优于在18℃时的过滤效果。投加壳聚糖过滤过程中水头损失增加较慢,但是投加聚合铝过滤时,水头损失增加很快。在投量相同的情况下,壳聚糖提高Zeta电位的能力是聚合铝的4.5倍。壳聚糖强化过滤的原理主要为电中和和压缩双电层,提高水中颗粒表面的Zeta电位,对粒度影

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响很小;聚合铝在提高水中颗粒表面的Zeta电位的同时能大幅增加水中2-5μm 和15-56μm范围内的颗粒数量。

关键词:低温低浊;旋转格网;直接过滤;壳聚糖.

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ABSTRACT

In northern China, many water treatment plants face the problem of treating low-temperature and low-turbidity raw water. In order to make the effluent meet the standard, additional coagulant is added, which not only increase the cost, but also increase the risk of residual aluminum concentration. Overdose of coagulant consumes the alkalinity in raw water, resulting in lower water pH and heavier pipeline corrosion. To solve this problem, water plant upgrading is the most realistic approach, so the development of simple and practical technology, which can be accepted willingly by the plants, becomes increasingly urgent.

This study developed two ways to strengthen the treatment of low-temperature and low-turbidity water. One way is the addition of grid on mixing paddles in mechanical flocculation tank; the other is the direct filtration with the addition of chitoson. The addition of grid could improve the uniformity of energy input. Chitoson, which is an electrolyte with high charge density, can improve the effectiveness of filtration and reduce the dosage of main coagulants.

A series of experiment was conducted to study the coagulation enhancement effect of rotating grid. The results showed that the addition of grid could improve coagulant effectiveness obviously. The enhancement of coagulation was most obvious when the mesh size was 5mm and 8mm. Appropriate reduction of the rotating speed wouldn’t have a significant impact on the coagulation process. At low temperatures, the enhancement of rotating grid on coagulation was more obvious. The number of particles, whose size was in the range of 2-25μm, tend to decreased because of the addition of grid on the mixing paddles. When 3mm, 5mm and 8mm grid were applied, the number of particles in sedimentation tank effluent was obviously lower than that when no grid was added on the mixing paddles.

Rotating grid was used in Harbin Mopanshan water treatment plant to enhance the coagulation. Water quality monitoring results showed that coagulation effect when 65mg/L coagulant was added to the unit using rotating grid was consistent with that when 80mg/L coagulant was added to the original unit. The application of rotating grid decreased the coagulant consumption by 19.6%, and saved the cost of coagulant for 302,000 Yuan. By controlling the speed of mixing paddle, the stirring motor power was decreased.

The turbidity of raw water in Mopanshan water treatment plant was lower than 1NTU in most of the time, which made it suitable for direct filtration. The present study used chitosan to strengthen the filtration process. The results showed that the

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best treatment effectiveness was achieved when chitosan dosage was 4mg/L. The filtration effect was not obviously affected by different microflocculation when chitosan was added, while it was just opposite when adding PAC. Temperature had an obvious influence on the filtration enhancement of chitosan. Filtration had better performance at 6℃was better than that achieved at 18℃when chitosan was added. Water head loss increased more slowly when chitosan was added than that when PAC was used. In the same dosage, the ability of chitosan to improve the Zeta potential was 4.5 times higher than that of PAC. Chitosan enhanced the filtration by increasing Zeta potential while PAC depended on both increasing Zeta potential and promoting the formation of large particles whose diameter was in the range of 2-5μm and15-56μm.

Keywords:low-temperature and low-turbidity, rotating grid, direct filtration, chitosan

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目录

摘 要 ......................................................................................................................... I ABSTRACT.............................................................................................................. III 第1章 绪论 (1)

1.1 低温低浊水处理存在问题 (1)

1.1.1 低温低浊水水质特点 (1)

1.1.2低温低浊水难处理原因 (2)

1.2 低温低浊水处理国内外研究现状 (2)

1.2.1水处理过程中药剂的开发和优化 (3)

1.2.2 溶气气浮法 (4)

1.2.3 微絮凝过滤 (4)

1.2.4 其他强化方法 (5)

1.3 现有研究存在问题 (6)

1.4 课题研究目的意义及主要内容 (7)

1.4.1 课题来源 (7)

1.4.2 课题研究的目的和意义 (8)

1.4.3 课题研究的主要内容 (8)

第2章 材料与方法 (13)

2.1实验药品及原水水质指标 (13)

2.1.1实验药品 (13)

2.1.2实验所用原水 (13)

2.2 实验仪器及检测方法 (14)

2.2.1实验仪器 (14)

2.2.2检测方法 (15)

第3章 机械旋转格网技术模型实验研究 (16)

3.1 实验装置 (16)

3.2格网孔径优化试验 (17)

3.2.1格网孔径优化试验条件 (17)

3.2.2带格网搅拌桨混凝沉淀效果 (17)

3.2.3 不同格网对混凝过程中粒度变化的影响 (20)

3.3 带8mm格网搅拌桨混凝试验 (28)

3.4带格网搅拌桨能耗分析 (29)

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3.5低转速下带格网搅拌桨混凝效果 (31)

3.6 不同原水水质对格网机械絮凝的影响 (33)

3.7 机械旋转格网技术优势分析 (35)

3.8 本章小结 (36)

第4章机械旋转格网技术生产性实验研究 (37)

4.1示范工程改造方案 (37)

4.1.1 水厂机械絮凝池介绍 (37)

4.1.2网格尺寸对功率及重量影响的计算 (38)

4.1.3 改造施工方案 (40)

4.1.4 启动调试方案 (43)

4.2 机械旋转格网生产性实验 (43)

4.2.1 生产性实验过程 (43)

4.2.2示范工程沉后水水质情况 (44)

4.2.3 水厂实时监测数据分析 (49)

4.3示范工程运行费用比较 (50)

4.3.1示范工程能耗 (50)

4.3.2示范工程运行费用计算 (51)

4.3.3 示范工程经济社会效益分析 (52)

4.4本章小结 (52)

第5章投加壳聚糖直接过滤处理磨盘山水库低温低浊水效能研究 (54)

5.1实验装置及实验条件 (54)

5.2不同微絮凝条件及水温对过滤效果的影响 (55)

5.2.1 不同微絮凝条件对过滤效果的影响 (55)

5.2.2 不同水温对过滤效果的影响 (58)

5.3投加壳聚糖和聚合铝强化过滤过程水头损失变化 (60)

5.4投加壳聚糖对水中TOC和TN的影响 (62)

5.5 壳聚糖强化过滤原因探索 (63)

5.5.1 投加壳聚糖和聚合铝后Zeta电位的变化 (64)

5.5.2 投加壳聚糖和聚合铝后原水粒度的变化 (66)

5.5.3 壳聚糖强化过滤原理分析 (68)

5.6壳聚糖复合药剂强化过滤效果研究 (69)

5.7 水厂应用实用化工艺提出 (70)

5.8本章小结 (70)

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结论 (72)

参考文献 (74)

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 (78)

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明 (79)

致 谢 (80)

个人简历 (81)

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第1章绪论

1.1 低温低浊水处理存在问题

1.1.1 低温低浊水水质特点

低温低浊水一般是指水温在0-5℃,浊度在0-30NTU的地表水(包括江河水及水库水)[1]。在我国的北方地区,严寒的冬季地表水体长期处于低温低浊的状态。

低温低浊水有明显的水质特点[2-4]:

(1)水温低。低温低浊水显著特点是水温很低,水温一般在0-5℃,在冰冻期水温更低,保持在1℃左右。

(2)浊度低。低温低浊水的浊度很低,随着近年来对饮用水水源地保护的重视,很多水源地的水质得到了改善,原水浊度普遍很低。特别近年来很多城市将水质较好,容易保护的水库水作为供水水源,而这类水体浊度很低。哈尔滨磨盘山净水厂从哈尔滨磨盘山水库取水,常年浊度很低,一年中原水浊度低于1NTU的时间超过三个月。

(3)pH值低。低温低浊水的pH也受到水温的影响,因为温度低时,二氧化碳的在水中的溶解度增大,二氧化碳在水中形成碳酸,电离出氢离子,从而使原水的pH值偏低。

(4)粘度大。温度越低,水的动力粘滞系数越大。水的粘度大,导致水中的剪切力越大,过大的剪切力容易将絮体打碎。

(5)水的水化作用增强。胶体颗粒在低温条件下水化作用增强,胶体表面的水化膜变厚,胶体之间排斥力增加。

(6)有机物浓度高。冬季水中微生物活动减弱,对水中有机物分解速度减慢,而且冬季地表水径流量较少,水中有机物浓度进一步增加,造成冬季水中有机物浓度偏高。大量的腐殖质不能被微生物分解,导致水的色度比夏季有所升高。

低温低浊水处理难度大,特别是在我国北方地区,在冬季很多水厂都面临低温低浊水难于处理的问题。低温低浊水处理过程中因为温度太低,混凝剂水解缓慢,不能形成大的、密实的絮体。絮体小而轻,不能进行良好的沉淀,悬浮在水中的微小絮体进入沉后水中,构成出水浊度。为了使出水浊度达标,很多水厂不得不大量投加混凝剂,这不仅增加了水处理的成本,同时还增加了水中余铝超标的风险。水中余铝超标会引起一系列问题,其中老年痴呆症和长期

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饮用铝离子浓度过高的水有关系。此外如果自来水中铝离子浓度过高,长期饮用这种水会导致人体胃液和胃酸的分泌减少,影响人体的消化能力。混凝剂的大量投加还会消耗水中大量的碱度,导致出厂水pH值降低,加重了城市管网的腐蚀。

1.1.2低温低浊水难处理原因

(1)低温低浊水的混凝过程进行不充分。温度低时,混凝剂水解困难,水的粘度大,水力剪切打碎大的絮体;布朗运动减弱,不利于颗粒碰撞;颗粒水化膜厚度增加,增加了颗粒间碰撞的难度[5,6]。有研究发现温度降低10℃,絮凝过程的速度将会降低约1/3-1/2 [7]。低温低浊水由于浊度很低,水中胶体粒子数量很少,从而导致颗粒相互碰撞的可能很低,絮体不容易形成。这样只能通过增大搅拌强度来提高混凝效果,但是搅拌强度太大,又容易将形成的絮体打碎,这种矛盾导致低温低浊水处理难度很大[8]。

(2)低温低浊水沉淀过程效果差。低温低浊水在混凝过程中,形成的絮体细小,同时由于低温条件下,水的粘度,絮体下沉的过程中阻力更大。北方寒冷地区特别是东北地区絮凝池和沉淀池很多都建在室内,低温水进入室内水温升高,溶解度减少,溶解在水中的气体有一部分释放出来。释放出的气体以小气泡形式析出,这些微小的气泡吸附在形成的絮体上,导致絮体的沉降难度进一步增加。

(3)低温低浊水过滤效果不佳。水处理中常用的滤料例如石英砂和无烟煤滤料在过滤过程中表面带负电,未能沉淀的絮体进入滤池,被滤料吸附。低温条件下形成的絮体尺寸小,带有较多的负电荷,不容易被滤料截留。因为絮体正电性不强和滤料的结合力弱,随着过滤的进行,容易被水流剪切下来,而且低温条件下水的粘滞系数增大,剪切力强,截留到滤料表面的颗粒更容易被剪切下来。未被截留的絮体穿透滤池,造成出水水质恶化,还缩短了滤池的工作周期。

1.2 低温低浊水处理国内外研究现状

低温低浊水的处理是一个全球性的问题,国内外很多学者对低温低浊水的强化处理进行了研究,取得了很多成果。经过查阅文献,目前国内外低温低浊水强化处理可以总结为以下几个方面。

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1.2.1水处理过程中药剂的开发和优化

水处理过程中药剂包括预氧化剂、混凝剂、助凝剂、助滤剂等。为了强化低温低浊水的处理,很多学者进行了药剂的开发和优化。

混凝剂是水处理过程中应用最多的药剂,水处理过程中早期使用的混凝剂是无机铝盐和铁盐。叶健等[9]以硫酸铝作为混凝剂,研究了不同pH值和硫酸铝投量对混凝过程中絮体形成、破碎、和再絮凝的影响。当混凝剂投量较小时,絮体破碎后能进行再次絮凝,但是混凝剂投加量较大时(≥0.2 mmol /L,以Al 记)絮体破碎后再絮凝过程不如低硫酸铝投量下明显。张兰芳等[10]对不同硫酸铝投加量处理高藻水过程中pH及浊度的变化进行了研究,研究发现硫酸铝的投加量对高藻水处理后出水的pH和浊度有明显的影响。硫酸铝投加量下降,出水的pH升高,浊度也有一定升高,但是出水浊度仍小于1NTU。

但是传统的无机铝盐和铁盐混凝剂存在腐蚀性强,不易保存,混凝效果受原水水质影响很大的缺点。之后很多新型混凝剂被开发出来,一类是聚合的铝盐和铁盐,另一类是有机高分子化合物,这类混凝剂具有更加稳定的混凝性能,且混凝效果更加优良。J.Q. Jiang等[11]用新制备的预聚合无机混凝剂对低地地表水进行了处理,处理结果表明预聚合的无机混凝剂比未聚合的无机混凝剂有更好的处理效果。W.P. Cheng等制备了聚合硅酸氯化铝(PASiC),PASiC由氯化铝和硅酸化合物制备,实验结果表明PASiC的Si/Al越低,混凝效果也好,在40°C条件下形成的PASiC更加稳定。在相同投量下,PASiC 比Al2(SO4)3能更有效地去除Minder水库水的浊度。

铁盐相对铝盐更加安全,不存在出水余铝超标的问题,而且在处理低温低浊水时铁盐比铝盐有更好的效果。因此很多学者对硫酸铁、聚合铁的混凝效果及混凝过程中铁离子形态的变化进行了研究[13-15]。也有学者从控制混凝过程中铝的形态角度考虑,通过控制铝的水解进程提高混凝效果。Chengzhi Hu等的研究证明氯化铝和聚合氯化铝形成的沉淀有很大差别,该研究还表明预先通过AlCl3水解形成的聚合铝比在原位生成的要稳定很多[16]。

助凝剂的优选也是很多学者进行低温低浊水强化处理的研究方向。投加助凝剂不仅能提高混凝效果还能降低混凝剂的投量。目前常用的助凝剂有聚丙烯酰胺、活化硅酸等。壳聚糖是一种近年来应用越来越广泛的天然高分子化合物,价格便宜而且无毒,对重金属和微生物有较强的吸附作用,因此很适合用作助凝剂。Bina等[17]采用壳聚糖作为助凝剂,对混凝过程进行强化,结果表明,在混凝剂投加量仅为不加壳聚糖时下50%-88%条件下,壳聚糖的投加可以去除

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74-98%的浊度,并且对原水水质有更强的适应性。

1.2.2 溶气气浮法

溶气气浮是利用气体在水中溶解性随压力变化的特性,在加压或者负压的条件使水中生成微小的气泡,利用气泡的疏水性吸附水中的絮体、有机物、藻类、微生物等,从而实现水质净化的目的。溶气气浮适合去除水中密度小于或接近水的浊度物质,在低温低浊水处理中形成的絮体密度小、沉降慢,因此特别适合用溶气气浮法进行处理。

Kwon SB等[18]采用溶气气浮处理韩国的一处季节性高浊度水。实验结果表明气浮法比传统的沉淀池有更高的表面负荷,并且更适合处理密度比较小的藻类和小的絮体。但是溶气气浮存在的问题是夏季暴雨导致浊度大幅升高时处理效果不佳,该研究提出了在溶气气浮前增设预沉淀池的方法来保证气浮进水适当的浊度。通过实验室试验和生产性试验表明在气浮之前设置预沉淀池并优化混凝过程是采用气浮处理季节性高浊度水的保障。Eades A[19]等研究了使用处理反冲洗水的效果,研究表明溶气气浮工艺在原水浊度高于50NTU的条件下,出水可以很容易达到<1.0 NTU的标准。气浮过程中需要投加少量的混凝剂以便絮体颗粒互相结合以利于通过气浮去除。气浮形成的污泥体积小于进水体积的0.1%,因此说明溶气气浮形成的絮体非常密实。

溶气气浮法对于去除水中密度接近水的颗粒有非常好的效果,因此工业上广泛地使用气浮去除水中的油,溶气气浮法的这种特性使它在低温低浊水的处理中有独特的优势,是一种非常适合低温低浊水处理的工艺,但是气浮法需要消耗大量的电能,同时生成的浮渣漂浮在水面,不但影响视觉,同时容易滋生蚊蝇,在卫生要求很高的给水厂应用遇到很多的困难。

1.2.3 微絮凝过滤

微絮凝过滤是处理低浊水的一种方法,它的主要原理是向水中投加少量混凝剂后,通过短时间的絮凝形成较小的絮体后不经沉淀而直接进入滤池过滤的方法[20,21]。较短时间的絮凝过程成为微絮凝过程。

从20世纪70年代以来,国内外很多学者对微絮凝直接过滤的原理、滤料搭配、水力负荷、絮凝剂的选择等进行了大量的研究。Chi Tien1等[22]综述了微絮凝过滤过程中各种参数对过滤过程的影响,还对滤料表面积泥的形态进行了分析,并对积泥对过滤过程的影响进行了讨论。李冬梅等[23,24]对微絮凝过滤过程的效能进行了研究,研究结果表明微絮凝直接过滤对低温低浊水处理有很好

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效果,温度对过滤效果有很大的影响,在温度4.5℃和10℃之间时,如果仅采用聚合铝为混凝剂,滤料粒径应小,且投药量要适当加大。马军等[25]以活性炭作为滤料,并利用滤料作为微生物栖息的场所,考察了生物滤池直接过滤对低温低浊水处理的处理效果。研究结果表明在原水温度低于5℃,进水浊度小于10NTU的条件下,采用直接过滤处理低温低浊水是可行的。

微絮凝过滤技术省略了絮凝和沉淀过程,大大地简化了水处理的流程,相应地可以减少水厂建设的占地面积,并可以减少混凝剂的投量,降低水处理的成本[26]。特别是今年来各地十分重视水源地的建设和保护工作,原水浊度普遍很低,北方地区的水厂普遍存在低温低浊的问题,微絮凝过滤有了更广阔的应用前景。

1.2.4 其他强化方法

以上三种方法是工程应用中常见的方法,此外还有一下方法:

(1)泥渣回流。泥渣回流是将沉淀池的泥渣或者反冲洗的废水回流至絮凝池进水端,利用沉淀池泥渣和沉淀池废水中污泥的絮凝活性强化混凝过程的方法。回流的泥渣增加了原水的浊度,使水中颗粒浓度提高,颗粒碰撞并絮凝的几率增加,而且泥渣回流不用投加价格较高的助凝剂,就地取材,节省了水处理过程的运行成本[27]。

Wang W en等[28]将气浮浮渣和剩余污泥回流至初级沉淀池,浮渣和污泥的回流明显提高了沉淀池的效率,降低了初级沉淀池出水的COD 和SS。污泥的含水率是97%,因此降低污泥脱水机的负荷,并且极大地节省了脱水过程中人工添加的高分子絮凝剂。

张炎等[29]进行了泥渣回流强化混凝过程的实验研究,实验地点在天津纪庄子再生水厂。实验结果表明回流100-300mg/L的泥渣能取得最好的强化效果。采用泥渣回流可以减少聚合铝的投加量。该研究还通过正交实验确定了混凝过程最佳参数,并确定污泥浓度为10000-20000mg/L时泥渣回流可以取得明显的强化混凝效果。

(2)物理方法。目前开发出的强化低温低浊水处理方法中有一些侧重于通过物理方法对混凝过程进行强化。微涡旋混凝低脉动沉淀,拦截沉淀,格网絮凝等。

赫俊国等[30]进行了微涡旋混凝低脉动沉淀的研究。该研究通过微涡旋发生器产生高强度的微涡旋,利用微涡旋强烈的扰动作用促进药剂的充分快速混合,并能使药剂的混合过程进行的更加均匀。对传统的网格絮凝池进行改造,加装

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了小尺寸的格网,利用格网形成微涡旋,同时能使松散的絮体破碎,重新絮凝生成更加密实的絮体。还是用了小间距斜板对沉淀池进行改造,小间距斜板可以更有效地将低温低浊水处理过程中小而轻的絮体沉淀下来。生产中运行结果表明这套工艺稳定可靠,有很强的实用性。

吕春生[31]等提出了旋流-网格技术强化低温低浊水的混凝过程。该研究指出了旋流混合气最佳的停留时间t,t为1-1.5分钟。混合器的构造尺寸(直径、开孔面积)对强化混凝效果有明显影响。该研究发现网格尺寸的控制很重要,过大或过小都会影响混凝效果。经过研究,该套实验装置对低温低浊水强化处理有很好效果,但是应避免出现水流短流和紊动过强的情况。

孙刀等[32]提出了拦截沉淀池技术。该技术借鉴污水处理中接触氧化的理念,在沉淀池中增加填料强化对絮体的截留。在北京第九水厂进行了实验验证该技术的处理效果,经过实验发现相比普通沉淀池,新型的拦截沉淀池有更好的沉淀效果,且对水质水量的变化有更强的适应能力,该技术有很好的实用价值和开发前景。

1.3 现有研究存在问题

国内外学者对低温低浊水的强化处理研究取得了很多成果,但是现有的强化处理方法也存在很多问题。

通过混凝剂和助凝剂的优选确实可以提高混凝效果,但是新型混凝剂往往价格较高,而向水中投加助凝剂往往引入新的物质,这些物质(如聚丙烯酰胺的单体)往往对人体有潜在的危害。

沉淀池的沉泥和滤池反冲洗废水中的泥渣有明显的絮凝能力,将这些泥渣回流至絮凝吃前端可以增加水中颗粒数量,增加颗粒间的碰撞机会,加速絮体形成。但是低温地浊水泥渣产生量少,浊度太低时还需人工添加泥渣;同时处理效果受水质和水量的变化影响较大。

溶气气浮法的机械设备需要投资大,同时日常运行时的电耗很高,表面泥渣影响美观且易滋生蚊蝇。

微絮凝直接过滤技术对原水水质要求较高,过滤周期往往很短,导致反洗频繁,导致了电耗及反冲洗水的浪费。

微涡旋混凝低脉动沉淀技术利用高强度的微蜗旋使药剂的混合过程进行的更加迅速和充分,能强化混凝效果。但是该技术对设备要求较高,且安装检修繁杂,不适应大水厂的要求。

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1.4 课题研究目的意义及主要内容

1.4.1 课题来源

低温低浊水难处理的情况在东北地区普遍存在,在哈尔滨磨盘山水厂这个问题十分明显。国家水专项课题“北方寒冷城市饮用水安全保障共性技术研究与示范”项目(编号2009ZX07424-005)针对低温低温浊水特点进行了深入的研究,依托该课题子课题一“寒冷地区低温低浊水双向流沉淀/高负荷气浮处理技术研究”进行了本硕士课题的研究。

磨盘山净水厂总设计处理水量为90万吨/天,一期、二期工程各45万吨/天。水厂采用常规处理工艺,其工艺流程如下所示:

进水→机械混合→斜管沉淀→翻板阀滤池→出水

磨盘山净水厂原水水质具有常年高色、低浊、低硬度、低碱度的高稳定特点,导致该类高稳定水库水很难处理。采用水厂现有常规工艺处理时出水效果较差,这是由于低温、低浊条件下水的粘度较大、水中胶体颗粒数较少及其水化膜较厚,使得水中胶体颗粒热运动能力弱、不易实现脱稳絮凝,从而导致絮凝效果不佳、不能形成有利于沉淀工艺去除的密实絮体颗粒。同时,由于水中含有较高量得腐殖酸等天然有机物,使得大量有机物吸附在水中胶体颗粒表面,使胶体颗粒更难脱稳絮凝,使得混凝剂投加量大幅增加。

通过对磨盘山净水厂净水间处理工艺的长期观察,发现斜管沉淀池中斜管上部有大量松散的棉絮状絮体,如图1-1所示。这种现象在冬季尤为严重,这充分表明絮凝池絮凝效果不理想,不能形成沉淀性能良好的密实絮体,使得沉淀池内固液分离效率不高,大量絮体在沉淀池中没能得到有效沉淀。由于絮体颗粒没能在沉淀池中得到有效沉淀,沉淀出水进入后续滤池后,必然会增加滤池负荷,缩短过滤周期。

综上所述,由于水厂进水水质具有低温、低浊、低碱度、低硬度、高色、富含有机物的特征,一方面导致水厂混凝剂投量大,另一方面导致絮凝池絮凝效果不佳,形成的絮体小、轻、漂,不易沉降,絮体在斜管沉淀池中沉淀效果不佳。

哈尔滨磨盘山净水厂在对磨盘山水库低温低浊水的处理过程中遇到的问题迫切需要对现有工艺进行强化,以提高混凝效果,改善沉淀池表面积泥,沉淀效果不好的问题,本硕士课题基于此进行了低温低浊水强化混凝方面的研究,并进行了技术的生产性实验。

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图1-1水厂斜管沉淀池表面

1.4.2 课题研究的目的和意义

本课题针对低温低浊水难处理的问题,经过总结前人的成果和工程经验,开发出了旋转格网强化混凝技术和投加壳聚糖直接过滤技术。

旋转格网技术是本研究的原创性成果,根据查阅文献,国内外尚没有学者对相同技术进行研究。依托国家水专项课题“北方寒冷城市饮用水安全保障共性技术研究与示范”项目(编号2009ZX07424-005)子课题一“寒冷地区低温低浊水双向流沉淀/高负荷气浮处理技术研究”,应用旋转格网技术对哈尔滨磨盘山水厂进行改造,并进行生产性实验。旋转格网技术简单实用,能明显降低水厂混凝剂投量,在生产中的应用将产生明显的经济和社会效益。

壳聚糖是在水中电离后是一种高电荷密度的电解质,能有效地提高水中胶体的Zeta电位,本研究之前的壳聚糖在水处理中的研究成果更多的将壳聚糖应用到污水处理和吸附水中的重金属上。本研究提出以壳聚糖为助滤剂,能够为低温低浊水直接过滤处理提供新的思路,能很好的提高直接过滤处理低温低浊水的效能。

1.4.3 课题研究的主要内容

本课题研究的主要内容有两部分,分别是旋转格网助凝及壳聚糖助滤,现分别介绍如下。

1.4.3.1 旋转格网助凝研究

在传统机械絮凝池中,能量的输入仅靠若干块搅拌桨实现,搅拌桨之间的间距很大,搅拌桨周围的G值很高,容易将形成的絮体打碎,而搅拌桨之间G

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值低,不能使絮体充分形成。基于此,本研究在传统机械絮凝池的搅拌桨上增加小尺寸格网,小尺寸格网的增加不仅改善了絮凝池内各点G 值不均匀的情况,而且格网在混凝过程中作为一种异相的介质,可以作为混凝的核心,低温低浊水因为因为浊度太低,网格的这种作用就更加明显。

图1-2旋转格网强化混凝研究路线

增加到搅拌桨上的格网可以随搅拌桨旋转,因此简称其为旋转格网技术。旋转格网的转速可通过调整搅拌电机的转速调节,因此本工艺具有很强的适应性,可以随水质水量变化而调整。而固定式的格网不能调节,水量低时扰动不足,水温低时也不能增加能量的输入促进絮体生成,且拆卸安装复杂,在实际应用中受到限制。为了研究旋转格网强化混凝的效果,制定了实验计划,具体研究路线如图1-2所示。

旋转格网强化混凝分为小试实验和生产性实验,小试实验主要内容是考察不同格网孔径、搅拌桨转速、原水水质、原水水温等因素对旋转格网强化混凝效果的影响。根据实验结果,筛选出最优的格网孔径。得出在不影响处理效果

旋转格网小试实验小试

格网孔径对混

凝效果影响

搅拌桨转速对混凝效果影响

原水的水质对混凝效果影响

旋转格网强化混凝效果及参数优化

旋转格网生产性试验 水厂改造设计、计算及施工

水质监测及分析

药耗监测及分析

能耗监测及分析

旋转格网经济技术分析

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的同时尽量降低电耗的转速;考察处理效果随水质指标的影响,确定在不同时期应采取的应对措施。

在小试实验的基础上,进行水厂改造,并进行生产性实验。这一部分主要包括以下三部分。

(1)结合水厂实际利用旋转格网技术对水厂机械絮凝池进行改造,改造过程中要根据小试结果和水厂实际进行设计和计算和施工。

(2)进行水质、电耗、药耗的检测。结合水厂的自动化检测仪表及人工检测,对改造完成后运行的处理单元和原有处理单元进行连续检测,对比研究改造和不改造处理单元沉淀池的出水水质和运行成本。

(3)根据检测结果,对改造和不改造的处理单元的出水水质、能耗、药耗进行综合评价,确定旋转格网在实际生产运行中的效果和存在的问题。1.4.3.2 壳聚糖助滤效果研究

现在很多城市的水源地水质保护得很好,水中的浊度物质含量很少,这就给混凝过程造成了很大的问题,为了取得好的混凝效果还要投加浊度物质(如粘土,或回流泥渣)来促进絮凝,提高了处理难度。而直接过滤省掉了混凝沉淀过程,对处理浊度很低(浊度长期低于5NTU)的原水有很好的实用性,因此本课题开展了直接过滤处理低温低浊水的研究。通过相关文献的介绍,直接过滤工艺投加助滤剂可以明显提高过滤效果,经过比较,我们选择了壳聚糖作为本课题研究的助滤剂。

壳聚糖由甲壳素合成,甲壳素在环境中分布广泛,在海洋生物及昆虫的甲壳及植物的外壁中广泛存在[33]。甲壳素和壳聚糖的分子结构分别见图1-3和图1-4。

从图1-3中可知,壳聚糖含有氨基,氨基在水中电离,使壳聚糖在酸性环境中有很好的溶解性。壳聚糖可以根据需要进行各种改性,因此使壳聚糖的应用范围更加广泛。壳聚糖在各个领域得到了广泛的应用,现总结如下:

图1-3 甲壳素分子式

(1)在水处理中做为吸附剂吸附重金属离子等污染物。很多学者研究了利用壳聚糖吸附去除水中重金属的效能及机理[34-46]。壳聚糖是一种优良安全的重

壳聚糖改性与在水处理方面的应用

《文献检索与科技论文写作》作业 壳聚糖的改性在水处理中的应用进展 年级: 学院: 专业:高分子材料 学生: 学号: 指导教师: 提纲

0 引言 壳聚糖是性能优异、应用广泛且具有开发价值的天然高分子絮凝剂。虽然在应用中有一些不足,但可以通过物理或化学改性来提高其性能,拓展其应用围。本文主要介绍壳聚糖改性后在水处理中的应用进展。 1 壳聚糖的改性在饮用水处理中的应用 从对氟离子的吸附及对浊度的降低介绍改性壳聚糖的应用效果; 2 壳聚糖的改性在工业废水中的应用 2.1 印染废水 从对偶氮染料的吸附及对阳离子染料的吸附介绍改性壳聚糖的应用; 2.2 重金属离子 2+、Th4+的吸附及对Cr(VI)的吸附,主要从对铜离子、对镍离子的吸附;对UO 2 来介绍改性壳聚糖的应用; 2.3 造纸废水 主要介绍接枝改性壳聚糖和壳聚糖微球对造纸废水的处理效果; 3 壳聚糖的改性在城市污水和海水中的应用 主要介绍改性壳聚糖对SS、浊度、BOD5及COD等的处理效果; 4 结语与展望 介绍目前的改性研究情况及未来研究的方向。 5 参考文献

壳聚糖的改性在水处理中的应用进展 --------大学材料科学与工程学院14级高分子材料专业马舒颜摘要:本文阐述了壳聚糖絮凝剂改性后在水处理方面的应用进展,着重说明其在重金属离子处理、印染废水处理中的应用。壳聚糖絮凝剂在水处理中应用极广,环境友好,从可持续发展角度来看有着巨大的发展潜力和研究意义。 关键词:壳聚糖的改性絮凝水处理 0 引言 水是人类生存最基本的需求,传统的水处理剂会在水中有残留,对人体健康及环境造成危害。因此,兼具环境友好、可再生、来源广泛的绿色水处理剂备受关注。而壳聚糖就是性能最为优异的的天然高分子材料之一。 壳聚糖是由自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到的,又称脱乙酰甲壳素,一般而言,甲壳素的N-乙酰基脱去55%以上就可称为壳聚糖,其分子式为 (C 6H 11 NO 4 )N。壳聚糖结构中含有大量活泼的氨基和羟基,在酸性溶液中能形成阳离 子型聚电解质,有良好的絮凝作用;且可通过表面侵蚀、酶降解、溶解等多种降解方式进行可控性降解,无毒副作用;同时还具有很好的生物相容性、吸附性、吸湿性、成膜性、抵抗免疫反应性和抗菌性等,广泛应用于造纸、纺织、制革、工业废水处理;在医药、食品保健品等领域也发挥着巨大的作用。因此,壳聚糖是一种用途广泛且富开发价值的天然高分子絮凝剂。 然而,壳聚糖在实际应用中还存在一些不足,譬如:化学性质不活泼、溶解性较差、分子量相对较低等,在一定程度上限制了它的使用围。但因其结构中含有羟基、乙酰基和氨基等官能团,故可以利用烷基化、酯化、接枝、交联等改性方法来改善壳聚糖的性质,提高其性能,从而拓展应用围,得到更大的利用空间。 1 壳聚糖的改性在饮用水处理中的应用 饮用水的处理,目的是将水处理为对人体有生物安全性和化学安全性的水,同时水的浊度、色度、硬度、气味等给人的感受要好[1]。壳聚糖因其天然、无毒、安全性,在饮用水处理中显示了其独特的优越性。壳聚糖特有的分子结构,可有效去除水中的悬浮物、有机物、颜色和气味,可降低水中COD含量并减少水中毒副物质的产生;此外,壳聚糖可以有效吸附去除饮用水中重金属及其藻类物质;还可以去除无机絮凝剂处理后残留的铝离子,且能一定程度上抑制水中微生物的繁殖和生长,从而具有一定的杀菌作用[2]。 我国是世界上地方性氟中毒较严重的国家之一。氟离子是人体不可或缺的微

旋转滤网安装

广东火电工程总公司

目录 1.施工概况 (3) 2.依据的图纸、文件和标准 (3) 3.作业准备和条件要求 (3) 4.施工工序关键的质量控制点 (4) 5.作业程序内容 (4) 6.作业检查验收应达到的质量技术标准 (5) 7.安全措施 (5) 8.作业人员职责、权限 (5) 9.记录和签证 (6) 10.环保要求 (6) 11.附录 (6) 发文范围:(共4 份)归档夹类:作业指导夹号:12 (N为电子分发) 本版文件于2009年月日开始实施。 批准人:

旋转滤网安装 1. 施工概况 广东汕尾红海湾电厂一期工程3、4号机组2×660MW超超临界燃煤机组的循环水泵房共有4个旋转滤网,型号为:XWC-3000。旋转滤网由下列几部分组成。上部机架由带电动机的行星摆线针轮减速机、拉紧装置、安全保护机构、链轮传动系统和冲洗管系统组装在一起,构成水上部分,安装于水室上部的基础上。滚轮导轨(K型带框架)、工作链条和网板构成水下部分,安装于水室中。旋转滤网的滚轮轨道安装于水室两侧,由调整螺栓固定。 2. 依据的图纸、文件和标准 2.1. 旋转滤网总图FO891S-S0105 2.2. 旋转滤网导轨及二次预埋件图F0891S-S0105 2.3. 循环水泵房平面布置图FO891S-S0103 2.4. 验收标准《电力建设施工及验收技术规范(汽轮机机组篇)》 3. 作业准备和条件要求 3.1. 作业所需机工具 3.1.1. 20t吊车1台,40t/10t门式吊车1台 3.1.2. 5米钢尺一把,精度1mm,经检验合格。 3.1.3. 水准仪一台,水平尺一把,。 3.1. 4. 钢丝刷、刮刀、砂布、手锤等常用工具。 3.1.5. 线锤及琴线100m 3.1.6. 2t手动葫芦4个,1t手动葫芦10个。 3.1.7. φ16钢丝绳15米2条, φ8钢丝绳15米15条、10米15条。3.2. 作业前的准备和条件 3.2.1. 基础已验收合格,混凝土强度已达70%以上。基础具有清晰准确的 中心线,循环水泵房有标高线。 3.3. 作业人员的资格 所有作业人员必须经过培训,持有上岗证书,起重工应有一定工作经验。

低温低浊微污染水处理技术研究进展

低温低浊微污染水处理技术研究进展 原作者:文 / 李杨段小睿员建李银磊 来源:水工业市场杂志时间:2010-5-27 摘要:低温低浊水处理一直是给水处理工程中的难题之一。文章从水温、水中微粒浓度及有机污染物三方面分析了低温低浊微污染水质难于处理的原因,阐述了低温低浊微污染水源水处理的重要性,探讨了该水质的各种预处理技术和深度处理技术,展望了我国低温低浊微污染源水处理发展趋势。 关键词:低温低浊水微污染水预处理技术深度处理技术 一、引言 低温低浊水是给水处理工程中最难处理的特殊水质之一,也是给水处理工程研究的焦点之一。我国北方地区,地表水体水质和水温受地理条件和季节性气候的影响变化很大,一年中大约有4~5个月的时间被冰封盖,此时江河水体的温度降低到0~1℃,浊度为5~30NUT;水库水体的温度降低到2~4℃,浊度为5~10NUT,均为低温低浊水;我国南方地区,也有部分水系每年随着冬天到来,水温和浊度逐渐下降,水温一般在3~7℃,浊度一般在20~50NUT之间变化,同样会遇到低温低浊水的问题。 近年来,水环境污染越来越严重,导致水源水质日益恶化,水中痕量或微量的化学污染物质—微污染物质不断增加,尤其是那些难于降解、易于生物富集和具有三致作用的优先控制有毒有机污染物,对人体健康造成极大危害。而自来水厂常规净水工艺:混凝、沉淀、过滤、消毒不能有效去除这些污染物,造成饮用水水质下降。而随着人民生活质量的不断提高,检测分析手段的进步,人们对饮用水水质的要求将更加严格,相应供水水质标准也要不断提高。因此,对于低温低浊微污染原水的净化处理已成为一项非常重要和迫切的新课题。为此,本文综述了目前主要的低温低浊微污染水预处理技术和深度处理技术,同时指出今后的发展方向。 二、低温低浊微污染水难处理原因分析 低温低浊微污染水具有温度低、浊度低、耗氧量低、碱度低、水粘度大、微污染等物理化学特性,而且水中微粒尺寸小且粒径分布均匀。因此,常规混凝工艺处理,一般难以达到饮用水标准或后续水处理的进水水质要求,常需进行预处理或深度处理。影响低温低浊微污染水净化效果的因素主要有以下几个方面: 1、水温对水质净化过程的影响[1,2,3,4,5] (1)温度对化学反应速度有较大影响,一般温度升高,化学反应速度加快。根据范特霍夫法则,温度每升高10℃,反应速度增加2~4倍。低温对混凝剂水解速率影响很大,水解是吸热反应,温度低,反应平衡常数小,低温使水解反应速度减慢,混凝剂水解进行不完全。 (2)低温时水中气体溶解度增加,混凝剂水解过程产生的CO2难以及时散出,水解就进行的不彻底,且溶解气体大量吸附在絮体周围,也不利于其沉淀。 (3)低温时水的粘度大,增大了水流的剪切力,单位时间单位体积颗粒的碰撞次数减少,不利于水中微小颗粒碰撞、凝聚和絮凝体的成长,使絮体含水率上升,絮体变得疏松,密度下降,絮体沉降性能变差。 (4)低温时胶体颗粒的Zeta点位比较高,胶体颗粒间的排斥势能较大,相互接近需要克服的位能大,而且此时胶体颗粒布朗运动动能减少,不利于胶体颗粒间的碰撞凝聚,使胶体颗粒脱稳困难。 (5)水温低,胶体的溶剂化作用增强,颗粒周围水化膜加厚,粘附强度降低,妨碍其凝聚,而且水化膜内的水由于粘度增大,影响了颗粒间的结合强度,形成的颗粒密度小,强度低,絮体松散易破碎。 2、水中微粒浓度对水质净化过程的影响 (1)低温低浊微污染水中的杂质,主要是以细的胶体分散体系溶于水中,而且胶体颗粒比较均匀,胶体颗粒具有很强的动力稳定性和凝聚稳定性,且带负电的胶体微粒数量很少。所以,为达到电中和所需的混凝剂也少,形成的絮体细、小、轻,难于沉淀,易穿透滤层。

壳聚糖在水处理中的应用

壳聚糖基复合材料在水处理中的应用研究进展 田清源,费梦飞 山东农业大学化学与材料科学学院 摘要:介绍了壳聚糖的结构、性质及其在水处理中的应用原理,综述了壳聚糖与粘土、二氧化硅、无机高分子絮凝剂及其它无机材料复合得到的壳聚糖基复合材料在水处理中的应用研究进展,提出未来的发展应加强处理机理的研究、对重金属离子外的其它无机物和有机物的处理研究以及产业化应用研究。 壳聚糖(Chitosan,CTS)是唯一一种碱性天然多糖,是甲壳素经脱乙酰作用的产物。壳聚糖分子链上存在大量的氨基和羟基,具有很高的反应活性,同时还具有良好的生物相容性、无毒性和生物可降解性,此外,壳聚糖还是天然的高分子絮凝剂,作为吸附剂和絮凝剂在水处理领域具有很好的应用前景。鉴于壳聚糖在酸性溶液中易溶解、沉降慢、稳定性差,片状和粉状的壳聚糖使其再生、贮存很不方便,通常人们将其改性、交联制成如微球、多孔小珠等树脂产品,但是在乳化交联过程中,交联剂的用量直接影响着微球的机械性能和饱和吸附量,两者难以兼顾,因此,壳聚糖树脂微球的性能仍不够理想。近年来,随着聚合物/无机杂化材料研究的发展,壳聚糖/无机物复合材料的制备和性能的研究进展很快。无机物与壳聚糖的复合,一方面改善了壳聚糖材料的机械性能,另一方面又赋予壳聚糖新的功能,对于提高壳聚糖的应用价值意义重大[1]。作者在此对壳聚糖基复合材料在水处理方面的应用研究进展进行了综述。 1壳聚糖的结构和性质 壳聚糖是由β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡糖胺和β-(1→4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡糖胺两种糖单元间隔连接而成的链状聚合物,分子量根据脱乙酰度的不同从数十万到数百万不等[2]。壳聚糖分子链上分布着大量羟基、N-乙酰氨基和氨基,形成各种分子内和分子间的氢键,不仅是配位作用和反应的位点,同时也形成了壳聚糖大分子的二级结构[3]。壳聚糖的结构式如图1所示。 图1壳聚糖的结构式 壳聚糖分子链上丰富的羟基和氨基基团,使其具有许多独特的化学和物理性质。例如,壳聚糖上的氨基使其呈一定的碱性,可以从溶液中结合氢离子,从而使壳聚糖成为带正电荷的聚电解质而溶于酸;壳聚糖分子中活泼的C2位氨基和C6位羟基,使其易于发生化学反应,可进行多种化学修饰,形成不同结构和性能的衍生物,从而拓宽了其应用领域。另外,作为一种生物高分子化合物,壳聚糖还具有优良的生物相容性和生物可降解性。 评价壳聚糖性能的两项重要指标是脱乙酰度和平均分子量,一般而言,脱乙酰度越高、平均分子量越小,壳聚糖的溶解性就越好[4,5]。壳聚糖独特的结构和性质,使其具有良好的粘合性、生物可降解性、生物相容性、再生性和抗菌性,因此,广泛应用于生物医学、药学、食品、造纸、纺织以及环保等领域。 2壳聚糖在水处理中的应用原理[6] 2.1吸附与絮凝作用 壳聚糖分子链上存在大量的氨基、羟基和N-乙酰氨基,使其可借助氢键、盐键形成网

低温低浊水混凝实验研究_聚合氯化铝

低温低浊水混凝实验研究_聚合氯化铝 论文导读::低温低浊水的处理问题一直是给水行业中备受关注的难题之一。混凝实验。混凝剂采用河南巩义某净水材料有限公司的聚合氯化铝(PAC)。论文关键词:低温低浊水,混凝,聚合氯化铝 前言我国新疆地区全年有4、5个月的时间处于寒冷季节,水体被冰层覆盖,水库水下层水温1~4℃。这个时期原水浊度也很低,水库水 也只有5~10NTU。低温低浊水的处理问题一直是给水行业中备受关注的难题之一,而且至今也没有一个完善的理论能对其进行透彻分析和系统研究,没能找到其特定的规律和成熟的处理方法。低温低浊水难处理的原因是杂质颗粒主要以微小的胶体分散体系存在于水中,而且胶体颗粒比较均匀,具有很强的动力和凝聚稳定性,并且带负电的交替微粒数量很小。另外,絮凝剂在低温下水解产物的形态不佳,聚合反应速度降低,水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度,因此不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥作用,这是低温低浊水难以处理的重要原因[1]。 1.水厂概况乌鲁木齐市石墩子山水厂(东区) 设计规模为20万m3/d,其处理工艺流程如图1所示。水厂水源为乌拉泊水库,其水源主要是来源于冰雪融化水聚合氯化铝,其典型的特点是低温低浊,尤其是每年的11月份至第二年的4月份之间,低温(1~4℃)低浊(5~10NTU)的特点更加明显。图1 石墩子山水厂工艺流程 Fig.1 Flow chart of water treatment process 2.混凝实验 2.1 水源与水质 实验用水分为两部分:一部分为乌拉泊水库原水(简称原水);另一部分为乌拉泊水库原水与滤池反冲洗排水在预沉池内的混合水(简称混合水)。其主要水质指标(2009年平均值)如表1所示。表1 原水及混合水水质Tab.1 Quality ofraw water and mixed water 指标 NH3-N(mg/L) PH 硬度(mg/L) 浊度(NTU) COD(mg/L) 温度℃ 原水 0.30

华电循泵与旋转滤网大修技术方案

华电循泵与旋转滤网大修技术方案 一、工程概况 华电30万KW汽轮发电机组江边循环冷却水泵(64LKXA-3)型循环水泵、YL2200-1Z/Z150-Ⅰ型电机)与旋转滤网计划性大修。检修台数:2台。计划工期:55天。 二、施工进度计划 见图 三、施工质量保证的组织措施 为了保证施工质量,首先从组织措施上加以保证,建立以项目经理负责制的管理体系。配备经验丰富、技术能力强的国家一级建造师担任项目经理。工作15年以上的工程师技术把关、指导。作业人员持证上岗,配备高级水轮发电机维修工、吊装工、高级焊工。整个项目计划分3个班组,一个滤网检修组、一个循泵检修组、一个吊装组。

四、施工技术方案 1、准备工作 A、熟悉图纸及标准规范和准备有关的工器具、量具、备品备件(见表1、表2) B、开工前与运行人员一起到现场检查安措,确知安措到位并通知搭架子和电气、热控人员拆除有关的接线。 表1(工器具、量具)

表2(单台备品备件)

2、循泵检修方案 A、解体 (1)四周设围栏和脚手架,拆除与循泵电机连接的冷却水管、油管接头和风管接头; (2)对联轴器及其连接螺栓做好记号,然后拆除对轮螺栓;

(3)松开电机与基座的连接螺栓,将电机吊至指定地点,并放在支架上; (4)热工拆线,拆除导瓦(上导、下导); (5)拆除油冷器; (6)拆推力头及镜板,上轴承室; (7)吊出电机转子放到专用的支架上; (8)拆泵的连轴器和填料函(测量填料函内圈与泵轴的间隙,测量导轴承与相应轴套的配合间隙并做好记录); (9)拆导流筒; (10)拆泵内接管和泵轴; (12)拆卸叶轮室。 B、检查修复 (1)检查橡胶导轴承、轴套的磨损情况,测量其配合间隙并做好记录(总间隙0.6-0.7mm为合格); (2)检查叶轮与叶轮室的磨损、汽蚀情况; (3)测量轴的弯曲度,主轴弯曲度≤0.10mm,否则更换主轴; (4)检查填料函和轴套的磨损情况,磨损严重的更换; (5)电机油冷器进行0.3Mpa打压试验5分钟无渗漏; (6)检查电机推力瓦、导瓦有无磨损、脱胎、气孔等现象,应接触均匀,每1m2接触2-3点; (7)内外接管及叶轮室、导叶体等部件打磨除锈,防腐处

低温低浊水处理工艺

低温低浊水处理工艺研究进展 2008-08-27 13:23:38 来源:网友发表浏览次数:119 从混凝剂的选择和生产的工艺、技术措施上探讨了低温低浊水处理的研究进展,笔者认为可从优选聚硅酸金属盐混凝荆,完善混合、絮凝工艺,优化过滤工艺等方面加强对低温低浊水的处 理。 关键字:低温低浊水聚硅酸金属盐混凝荆混合絮凝助滤剂 董铺水库位于合肥市西北部,水源水质较好,全年大部分时间基本符合“地表水环境质量标准”(GB3838-2002)Ⅱ类标准,是合肥市重要的给水水源地之一。该水源从每年11月下旬到次年4月上旬水温低于10℃,长年浊度低于1ONTU,每年水质属于低温低浊水的时间有半年时间。低温低浊水具有温度低、浊度低、耗氧量低、粘度大等特点,在冬季给自来水厂的水处理造成了很大的困难,出现了混凝剂投药量低不起作用,投药量多处理效果不明显而且处理成本增加的现象。因此,解决低温低浊水的水质净化技术问题具有重要的现实意义。 1低温低浊对水质净化过程的影响 1.1低温对水质净化过程的影响低温对水质净化过程的影响在于水温低时,通常絮凝体形成缓慢,絮凝体颗粒细小、松散。其原因有:①低温水的牯度大,使水中杂质颗粒布朗运动减弱,碰撞机会减少,不利于胶粒脱稳凝聚。当水温低于10℃时,由于颗粒碰撞机会少且水的剪切力增大,也使生成的矾花易于破碎,又因水的粘度增大使矾花的沉降速度减慢,颗粒絮凝速度大大降低,减慢、不易沉淀,故混凝效果差。②无机盐混凝剂水解是吸热反应,低温水絮凝剂水解速度降低,水解产物的形态不佳。随着水温每降低10℃,水解速度常数减小2-4倍,导致反应速度减慢,OH浓度低,水离子体积小,以致水解进行不完全,药剂利用不充分。同时,水温低时,聚合反应速度降低,混凝剂的水解产物主要是高电荷、低聚合度的聚合物,不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥,从而降低絮凝效果。 ③低温时,胶体颗粒水化作用增强.颗粒周围水化作用突出,絮状物粘附力和强度降低,妨碍胶体凝聚,而且水化膜内的水由于粘度增大,影响了颗粒问的结合强度,使絮体松散易破碎,密度小,颗粒强度低。④水温与pH值有关。水温低时,水的pH值提高,相应地混凝最佳pH值也随之提高。 1.2低浊对水质净化过程的影响低浊对水质净化过程的影响表现在:①水的浊度低时。水中杂质主要是以细的胶体分散体系溶于水中,而且胶体颗粒较为均匀,具有很强的动力稳定性和凝聚稳定性,且带负电的胶体颗粒数量少,达到电中和所需的混凝剂也少,形成的絮体细、小、轻,难以沉淀,易穿透滤层。②由于浊度低,胶体颗粒数目较少,颗粒间相互碰撞而聚集的机会减少,絮凝体难以形成,而要通过增大搅拌强度以提高颗粒碰撞的几率,同时又会产生很高的水流剪切强度,使原先形成的低强度的絮凝体被剪碎。③低浊度水由于固相浓度很小,分散相的浓度面积较小,易形成易溶解的产物,由于缺乏大量高聚物形成的有效空间网格交联的键.很容易被破坏。

旋转滤网技术说明书

XWZ、XKZ、XWC、XKC 系列板框式旋转滤网技术说明书 国家电力公司 南京电力自动化设备总厂 二OO一年十月 目录 一前言 二产品名称与型号 三标准与规范 四结构与原理 五主要参数与技术要求 六安装与试运转 七运行与维护 八订货须知

一前言 旋转滤网是火力发电厂地表取水流道中必不可少的的滤水清污设备。它与上游侧的拦污栅配套使用,可以有效地拦截和清除水中的携带的水草、树叶、树枝、鱼虾等污物,以及工农业和城市污水处理等垃圾,保证电厂安全,经济运行。近年来,城市给水、化工、冶金和城市污水处理等工程,也日益采用该设备。 二产品名称与型号 1.产品名称 XWZ——无框架正面进水旋转滤网 XWC——无框架侧面进水旋转滤网 XKZ——有框架正面进水旋转滤网 XKC——有框架侧面进水旋转滤网 2.产品型号 采用产品名称汉语拼音字头和网板的名义宽度参数构成。 型号示例:XKZ—3000表示旋转滤网、有框架、正面进水、网板的名义宽度3000mm;XWC—3000表示旋转滤网、无框架、侧面进水、网板的名义宽度3000mm。 上述型号中,在字母Z和C的后面,无其它字母时,表示网板与网板之间的间隙,采用中心旋转重叠式机械自密封结构的网板。当在字母Z和C的后面,增加字母N时,表示网板与网板之间的间隙,采用圆弧啮合式机械自密封结构的网板。 三、标准与规范 XWZ/C、XKZ/C型系列旋转滤网,按照D—SB88<<旋转滤网典型设计》图制造与验收。(华东电力设计院和河海大学联合设计)。并贯彻,采用下列标准与规范。 板框式旋转滤网GB ╳╳╳ 灰铸铁分类及技术条件GB976 一般工程用铸造碳钢GB5676

低温低浊水聚合氯化铝难处理的原因分析

低温低浊水聚合氯化铝难处理的原因分析 1、水温的影饷水温在影饷低温低浊水处理效果的诸多因素中至关重要。低温对混凝剂水解速率影饷很大,低水温使水解反应速度减缓,在常见的混凝剂中,铝盐较铁盐受水温影饷大聚合氯化铝。以常用的硫酸铝为例,当水温为0℃时,硫酸铝水解速率只是5℃时的2/3~1/2聚合氯化铝。同时低温对混凝反应速率很大,国外试验表明,水温每升高10℃,反应速率要增高1倍或2倍此可见,在低温条件下,混凝反应的效果很差。水温低,水的粘度增大,水中颗粒物和絮凝体沉淀速度下降,加之低温时气体溶解度大,溶解在水中的气体增多,其大量吸附在絮体四周,不利于絮体和颗粒物质沉降。且水的粘度大时,水流剪切力增大,当水流收到扰动时轻易使已形成的大的絮体撕裂、破碎,变得细小、松散,不易下沉。水温低,水中胶体颗粒的粒间排斥势能升高,斥力增大,且水温低时胶体颗粒的布朗运动动能减小,水的粘滞系数升高,几者综合,不利于胶体颗粒碰撞脱稳。水温低时,溶剂化作用增强,颗粒四周轻易形成一层水化膜,不利于胶体的凝结。水温低,聚合反应速率减小,聚合氯化铝水解产物以高电荷低聚合度的物质为主,不仅不利于胶体絮凝,更重要的是不能有效发挥其吸附架桥的作用。 2、水中颗粒物浓度的影饷水中颗粒物浓度是影饷低温低浊水处理效果的又一重要因素,它对低温低浊水处理的很多方面都会造成影饷。能否取得良好的处理效果,单位体积内颗粒数量和颗粒间有效碰撞次数是至关重要的制约因素。颗粒物浓度高,碰撞机会大,有利于胶体颗粒凝结和絮体成长。低温低浊水颗粒物浓度很低,碰撞几率很小,加之水温低,布朗运动动能小,颗粒运动不活跃,凝结效果不好。 3、有机污染物的影饷水体中有机污染物的存在大大增加了低温低浊水处理的难度。有机物可吸附在胶体颗粒表面,形成有机保护膜,不但使胶体表面电荷密度增加,而且阻碍了胶体颗粒间的结合,影饷混凝效果聚合氯化铝。当水中存在天然有机物时,混凝剂首先与带电密度大的腐殖酸和富里酸作用,只有加大投药量使混凝剂中和了溶液中颗粒表面的天然有机物电荷后,才开始表现出架桥作用。并且,颗粒物表面的有机保护层会造成颗粒间空间位阻或双电层排斥作用,使低温低浊水形成一个稳定的物系。这是常规的混凝沉淀工艺在处理稳定性低温低浊水时效率不高,即使增加混凝剂投量除浊效果也不理想的原因之一聚合氯化铝。 聚氯化铝低温低浊水处理技术与工艺 1、改变低温低浊水的水质特性低温低浊水难处理的原因正是由于其特别的水质特性造成的,因此在处理低温低浊水时我们首先会考虑能否改变其水质特性使其变得易于处理。低温低浊水处理技术,有机污染物- 时间: 20102:54:04 作者: 系统 低温低浊水处理技术与工艺 1、改变低温低浊水的水质特性低温低浊水难处理的原因正是由于其特别的水质特性造成的,因此在处理低温低浊水时我们首先会考虑能否改变其水质特性使其变得易于处理。

壳聚糖在污水处理中的应用研究_赵殿英

第26卷第1期潍坊工程职业学院学报Vol.26No.1 2013年1月JOURNAL OF WEIFANG ENGINEERING VOCATIONAL COLLEGE Jan.2013 doi:10.3969/j.issn.1009-2080.2013.01.028 壳聚糖在污水处理中的应用研究 赵殿英 (潍坊职业学院,山东潍坊261041) 摘要:壳聚糖是一种天然无毒的高分子聚合物,本身及其改性产品都具有很好的絮凝性能,在污水处理方面具有重要作用。本文主要介绍了壳聚糖的絮凝原理及其在污水处理中的应用研究。 关键词:壳聚糖;絮凝原理;污水处理;应用研究 中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:1009-2080(2013)01-0086-03 工农业生产的发展在给人类创造丰富财富的同时,也对环境造成了不同程度的危害,特别是水资源的污染问题,越来越受到人们的关注。对污水处理方面的研究,也显得越来越重要。目前污水处理的方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法等,有些方法在处理污水的同时又造成了二次污染,有些方法投资大,不适于中小型企业。因此低成本、易降解、无二次污染的污水处理方法成为污水处理方面研究的热点、难点。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物,生产原料丰富,生产工艺简单,价格便宜,安全无毒,容易降解,对水中的污染成分絮凝效果好,不会造成二次污染,这些特点使壳聚糖及其改性产品被广泛应用于污水处理中。 1壳聚糖处理污水的原理 甲壳素广泛存在于蟹、虾的外壳中,属于天然高分子化合物,是多糖类,含量约为10% 30%,化学式为:(C6H11NO4)n,化学名称:聚-N-乙酰-D-葡糖胺,结构式如图1。 图1甲壳素结构式 在甲壳素中加入40% 60%浓碱液,加热到80? 120?数小时,脱去乙酰基即得到壳聚糖。壳聚糖化学名称为:(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β -D-葡萄糖,是一种白色半透明的片状固体,为线型分子,分子链中含有游离的羟基(-OH)和氨基(-NH 2 ),其结构如图2。 图2壳聚糖结构图 从图2可以看出,壳聚糖分子中含有多个-NH2,能与水中的质子结合形成-NH+3而带正电荷,因此壳聚糖是阳离子型絮凝剂,可通过电中和作用中和水中带负电荷的胶体杂质、有机物质等表面的负电荷,使其脱稳凝聚而沉淀。同时壳聚糖分子中的羟基O 和氨基N上有孤对电子,与金属离子具有很好的配位螯合作用,可去除水中的一些金属离子,如Hg2+、Cd2+、Ni2+、Pb2+、Cu2+、Cr6+等。壳聚糖分子中的- OH和-NH 2 还可以与蛋白质、氨基酸、核酸、脂肪酸、染料、卤素等形成氢键或共价键、配位键,吸附去除废水中的有机物。但由于壳聚糖只溶于稀酸和一些特定溶剂,限制了它的应用范围,因此对壳聚糖进行酰基化、烷基化、羧甲基化、硫酸酯化、接技、交联等处理,引入各种功能基团,得到其改性产品,不仅絮凝效果提高,也大大扩大了它的应用范围。 2壳聚糖在污水处理方面的应用研究 2.1在造纸废水处理方面 造纸行业产生的废水中含有大量的木质素、纤维 收稿日期:2013-01-17 作者简介:赵殿英(1965-),女,山东高密人,潍坊职业学院化学工程学院副教授。68

旋转滤网作业指导书

Q/DTSM×大唐石门发电有限责任公司企业标准 Q/×××××××××—×××× 循环水系统A级检修作业指导书 作业项目:#旋转滤网检修 作业日期: 批准: 审核: 编制: 2012-12-30修订2013-01-01实施 大唐石门发电有限责任公司发布

目次 1 范围.................................................................................................................................................................... 2 本指导书涉及的资料和图纸............................................................................................................................ 3 安全措施............................................................................................................................................................ 4 备品备件清单.................................................................................................................................................... 5 现场准备及工具................................................................................................................................................ 6 检修工序及质量标准........................................................................................................................................ 7 检修记录............................................................................................................................................................ 8 不符合项目处理单............................................................................................................................................ 9 完工报告单........................................................................................................................................................ 10 质量签证单...................................................................................................................................................... 11质量验评表

低温低浊水处理技术影响因素分析

低温低浊水处理技术影响因素分析 水处理是降低排水污染的重要措施,可以消除水中的有害物质,减少对环境造成的污染。低温低浊水处理技术是水处理工程中具有较高难度的一项技术,一直以来都备受关注。文章对影响低温低浊水处理技术的各种因素进行了分析,对于低温低浊水处理技术的发展具有重要的意义。 标签:低温低浊;絮凝动力学;给排水处理 在水处理工程中,低温低浊水的处理是难以攻克的一个关口,因为在净化的过程中,会存在很多特殊的水质,这些水质不符合水处理设备的进水标准,所以会影响到处理的效果。这种水质为水处理带来了很大的难度,一般存在于我国北方的寒冷地区。为了减少对环境的污染,需要不断的提高水处理技术,完善处理工艺,为我国的水处理技术创造有利的发展空间。 1 影响低温低浊水混凝效果的因素 1.1 温度因素 1.1.1 水的温度直接影响到混凝剂的水解反应,在较低的水温状况下,迫使水解反应放缓。在比较常见的混凝剂中,铝盐受到水温的影响较大。 1.1.2 在低温的状况下,水的粘度增大,由此流动性较差,水中细小的颗粒不易联接,絮凝的速度和颗粒沉降的速度变慢。因为絮凝体中的含水率较高,所以密度减少,这种疏松的状态使絮凝体的沉降性能降低。 1.1.3 在微粒发生布朗运动时,有助于微粒间的碰撞,从而产生凝聚效果。但是在较低的水温状况下,布朗运动的效率降低,微粒间的碰撞速度也有所降低,不利于凝聚。 1.2 水中微粒浓度因素 混凝效果的基础原理是水中的微粒在运动的状态下发生碰撞,创造了凝聚的条件,所以说与微粒的浓度有直接的关系。如果水中微粒的浓度较高,那么发生碰撞的几率就会上升,由此增加了微粒的凝聚成长。反之微粒的浓度较低,微粒之间发生碰撞的几率较低,不利于微粒的凝聚成长,势必会对混凝处理的效率造成影响。 2 低温对絮凝速度的影响 2.1 能够快速产生絮凝的条件是在较短的时间内发生较高的絮凝速度,絮凝速度的快慢与颗粒间的碰撞次数以及有效率有直接的关系,所以说如果在单位时间内,颗粒间的有效碰撞次数越高,那么就会越快产生絮凝。速度是决定颗粒间

壳聚糖絮凝剂在水处理中的应用研究进展

壳聚糖絮凝剂在水处理中的应用研究进展 发表时间:2018-10-08T16:39:40.963Z 来源:《防护工程》2018年第13期作者:窦彤灵[导读] 随着经济的增长以及人们对物质文化追求的日益增加,我国工业的迅速发展,纺织产业、染整行业等规模不断扩大 窦彤灵 无锡新吴环保科技有限公司江苏无锡 214028 摘要:随着经济的增长以及人们对物质文化追求的日益增加,我国工业的迅速发展,纺织产业、染整行业等规模不断扩大,工业废水污染日趋加剧,所以加强废水污染治理的工作十分紧迫。本文将通过对我国在废水治理中使用的主要药剂材料和存在的问题进行分析,进而探讨壳聚糖作为絮凝剂在水处理中的应用。关键词:壳聚糖;絮凝剂;废水处理;进展 1前言 壳聚糖对许多物质具有吸附作用,可以用于污水絮凝的处理,达到普通絮凝剂的效果。采用丙烯酰胺改性壳聚糖,经改良后的改性壳聚糖比壳聚糖本身表面结构更加粗糙,对于吸附架桥能力有较大提升,对污水中小颗粒的絮凝作用大大提高。 2目前我国在废水治理中使用的主要药剂材料和存在的问题 2.1无机纳米材料 目前使用最广泛的废水处理的药剂是纳米固载材料,它相对于传统的重金属材料,具有重复利用性高、水体环境下分子存在稳定、对水体污染物的吸收性好等优点,因此,在废水处理中受到了极大的应用和推广。纳米材料在废水处理技术上的应用仍然也存在着一定的问题。譬如纳米粒子在吸收污染物的过程中同时也会释放出有毒离子,对水体环境造成二次伤害和污染,甚至对生物及环境的安全性都有巨大的影响和危害。 2.2有机合成的高分子材料 这种材料的主要作用是作为一种絮凝剂的存在,并通过各种各样的形式对水体中的目标污染物进行获取和捕捉,这些高分子由小到大的进行聚集,产生强烈的重力作用,逐渐下沉。而分子当中携带污染物的絮体则从水体中脱落出来,使污染物很容易的进行分离与去除。但是,虽然这种絮凝剂有着很好的去除效果,仍然存在着一定的不足和缺点,例如,有机分子形成的絮凝剂难以降解、个体分子携带生物毒性和污染的概率较高。 2.3天然高分子材料 这种材料的最大优点是成本低廉,对于工厂节省开支,降低废水处理费用具有很大的优势和好处,因此受到了工厂的普遍青睐。目前常用的天然吸附污染物材料有纤维素及其衍生物、壳聚糖以及腐殖酸等。壳聚糖的特点是在酸性溶液中可溶解,其他条件不溶于水,并且对于重金属产生一定的亲和力,对水体中的半径较大的重金属污染物具有选择性的吸附作用。但是,壳聚糖的机械程度较差,并且对环境的适应范围比较小,只能在酸性环境中溶解,因此在废水处理中也存在着一定的局限性。因而,本文对改性壳聚糖絮凝剂的制备及其在污水处理中的性能进行了研究。 3实验部分 3.1实验材料及设备 实验材料:丙烯酰胺;硝酸铈铵;冰乙酸;无水乙醇;硫酸均为分析纯;壳聚糖(工业级,脱乙酰度≥95%,)。实验设备:JJ300型电子天平;玻璃仪器;WGZ-I型数字式浊度仪;JJ-4型六联电动搅拌器;S-3000N型扫描电镜;DF-101S型集热式恒温加热磁力搅拌器;TENSOR27型傅里叶变换红外光谱分析仪。 3.2改性壳聚糖的制备和提纯启动电热恒温水浴锅,调节到50℃预热至指定温度。将0.5g干燥后的壳聚糖放置于250mL反应瓶中,放入水浴锅加热。移取一定量1.5%冰乙酸溶液和蒸馏水于反应瓶中。搅拌直至壳聚搪完全溶解,通入氮气15~30min,驱除氧气,加入硝酸铈铵(引发剂)溶液,搅拌20min后,加入质量分数为33%丙烯酰胺,搅拌3h。反应结束后在混合溶液中加入少量乙醇,并用NaOH调节pH至弱碱性析出共聚物。产物用无水乙醇洗涤并真空干燥。 3.3污水中COD和浊度的测定在水中添加葡萄糖、淀粉、油脂和一些细小的悬浮颗粒,经搅拌形成配制好的摸拟污水。人工模拟污水后,测定其初始COD浓度和浊度,然后再用配置好的改性絮凝剂处理污水,再次测定其COD浓度和浊度,依据污水处理前后的浓度数据,计算二者的去除率。(1)污水COD的测定 接通电源,打开COD恒温加热器电源开关,加热到170℃恒定。在加热管中加入沸石或小瓷粒,20mL混合均匀水样或重蒸馏水,10mL重铬酸钾标准溶液,30mL硫酸-硫酸银溶液,并混匀,使用前小心摇动)。加热器接冷凝管,放入加热器中,沸腾后计时回流两小时,回流结束后进行冷却,用水清洗冷凝管壁,并加水稀释至140mL。加3滴试亚铁灵指示液(溶解0.7g七水合硫酸亚铁于50mL蒸馏水中,加入1.5g邻菲罗啉,搅动至溶解,加水稀释至100mL),用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定(溶解39g硫酸亚铁铵于水中,冷却后稀释至1000mL),滴定时用恒温磁力搅拌器进行搅拌,使其混合均匀,最终溶液由黄色经蓝绿色至棕褐色为滴定终点。(2)污水浊度的测定 使用浊度仪测定空白水样以及待测水样。将浊度为零的水倒入试样瓶中直至刻度线。将装好浊度水的试样瓶放置于试样座内,保证试样瓶的刻度线与准试样座上的定位线齐平,盖上遮光盖,待读数稳定后调节调零旋钮。采用同样的方法装置测定待测水样,记录下水样的浊度值。若样品超过100NTU时,需进行稀释测定。 3.4分析计算 污水中CODCr去除率的计算:

循环水泵房旋转滤网安装作业指导书

循环水泵房旋转滤网安装 作业指导书

目录 1. 概况 2. 编制依据 3. 施工准备 4. 施工人员资质要求及职责分工 5. 作业流程 6. 施工过程 7. 质量要求 8. 安全文明施工措施 9. 现场质量计划 发放范围: (共份) 工地总经理□份副总经理(施工)□份副总经理(行政)□份质量部□份行政办□份计划□份技术□份财务□份力特□份合同□份安全□份供应□份锅炉□份机械□份管道□份电仪□份调试□份焊接□份油保□份南管□份质管部□份安监部□份工程策划部□份工程协调部□份 此文件于年月日起实施 批准人

1.概况 XXXX电厂#10机组循环水系统设计两台XWC旋转滤网,用于拦截循环水泵前体积较小的脏物和杂草。滤网布置在循环水泵房循环水泵进口,滤网型式为旋转式,网面呈三角形(V型)结构,其优点:增大滤网有效通流面积,提高清洁能力,减少水阻。网板与网板间设置橡胶密封,网板与导轨间设置了弹性自密封装置,成为全密封结构。传动部分为摆线针轮减速器直联悬挂式蜗轮减速器,其结构紧凑,体积小,传动效率高,主轴受力更趋合理。滤网为中间进水,二侧出水,喷水方式为下喷式,利于脏物的倾倒和洗冲,设备设有过电流保护器,底部导轨较上部宽,以增大进水流量而降低进水流速,保证滤网正常运行。 2.编写依据 2.1设计院提供的安装图纸; 2.2设备厂家提供的图纸及说明书; 2.3《火电施工质量验收及评定标准》(汽机篇); 2.4《电力施工质量验收及评定标准》(焊接篇) 2.5《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分) 3.施工准备 3.1 施工机具准备 3.1.1链条葫芦2t 4只 3.1.2钢丝绳头若干 3.1.3相关的钳工工具若干 3.2土建准备

微涡旋混凝低脉动沉淀技术处理低温低浊水

微涡旋混凝低脉动沉淀技术处理低温低浊水 我国北方地区全年有3?5个月的冰冻期,作为主要饮用水水源的地表水在这一时期呈现低温低浊特性:水温0?5C ;浊度一般10?30NTU (有时降至10NTU以下);水中胶体颗粒电位升高(约为常温时的2倍),胶体间静电斥力增大,稳定性增强;水的粘滞性增加,颗粒运动的阻力变大,碰撞困难;颗粒的布朗运动减弱,微粒惰性增强,水中胶体颗粒的粒径分布趋于均匀且小于常温时的粒径,造成直接过滤的效果差;水体中无机胶体颗粒含量减少,有机胶体颗粒含量增加,矶花絮体中有机成分较多,密度较平常期小;动力粘滞系数变大,颗粒的极限沉降速度变小,因而浊度去除率降低。 1机理研究 混合和初始絮凝是给水处理的重要环节。混合的本质是混凝剂的水解产物向水体中的扩散过程。扩散分为宏观扩散和亚微观扩散,从而导致微观微粒的碰撞反应。宏观扩散取决于浓度梯度和水体湍动强度,一般的混合设备均能完成宏观扩散。微观微粒的碰撞反应取决于热力学条件和微粒的物理化学特性。亚微观扩散是扩散阻力最大的一环,它决定了混合的效果。对扩散系数可描述如下: K=a(£ 0 入)1/3 ?入 (入>入0)(1) K=B (入?£ 0/ U)1/2 (2) 式中入涡旋尺度 入涡旋特征尺度£ 能耗项U 运动粘滞系数a、B 与流态和热力学性质有关的系数由于入W入时的K值比入>入时的K值小几个数量级,因此它的扩散阻力最大。在实际工程中,通过造成高比例高强度的微涡旋,利用微涡旋的离心惯性效应来实现多相物系中的颗粒迁移,克服亚微观传质阻力,增加亚微观传质速率,促进亚微观传质。在试验中,利用管式微涡混合器和串联圆管混合器来实现混合工艺?这两种混合器通过控制水流的速度和水流空间的尺度以及速度零区的范围来造成高比例高强度的微涡旋,从而充分利用微小涡旋的离心惯性效应使混凝剂的水解产物瞬间进入水体细部,使胶体颗粒脱稳,避免了局部药剂浪费或局部药剂不足的现象发生。对于低温低浊水的混合,该工艺设备可迅速使其间胶体颗粒脱稳析出同时,较强的剪切作用避免了微絮体的不合理长大,从而保证单位体积内的颗粒数,为微小矶花的凝并提供了物量保障。 水体中的胶体颗粒脱稳析出后,含有微絮体的水进入反应池,在反应池中使微絮体相互碰撞凝并,并保持一定的尺度、密实度和抗剪切强度。在试验中,通过在反应池的过水断面上设置不同形式的网络来完成工艺目的。由于水流经过格网和格网后的过水断面不一致,因此根据伯努利方程可知,在格网处和格网后的压力不一致,有逆向压力梯度存在。由于过网后的流线分离,在网条后形成速度空白区,从而产生网后涡旋。通过控制流速和采用格网的形式,可以控制涡旋的大小和强度。在涡旋中取其间的颗粒进行受力分析,颗粒受到离心力(F1)、水的压力(F2)和运动产生的绕流阻力Fd的作用: 根据颗粒所受的运动阻力Fd=Cd?n r02?p U2/2 (Cd为绕流阻力系数,Y 0为颗粒尺度)可以得出单位质量颗粒受力fd=3Cd p U2/ (8p 0 丫0),可以看出,在水体中运动的颗粒,单位质量大所受阻力小,单位质量小所受阻力大,因此涡旋内不同尺度的颗粒沿径向有碰撞的可能。由于离心惯性效应,颗粒作径向运动,在由原速度区向新速度区运动时,因速度差异而与新速度区内的颗粒发生碰撞合并。涡旋内相邻的速度层间产生滑移也为层与层间的颗粒碰撞提供条件。另外,茹可夫斯基升力的作用使得涡旋离开原位置,这为不同涡旋内的颗粒合并提供条件。 低温低浊条件下,原水浊度越低给水工艺在运行中的耗药量越高,处理难度也越大。研究认为,在任何水体中,保证单位体积内颗粒的数量和有效碰撞的次数是至关重要的。在浊度较高时,单位体积水体内颗粒数可以保证,因此,投加的混凝剂主要是使胶体颗粒脱稳,在有充足的絮凝时间时,常规工艺可达到设计标准。在低浊条件下,投加少量混凝剂即可使胶体脱稳,由于低浊时单位体积内颗粒密度小和微絮体的不合理凝并,导致部分微絮体失去了碰撞凝并的条件,从而使得反应池出水矶花中小矶花比例增加,给沉淀截留增加了难度。在试验中,着重增强了混合过程中的传质扩散和颗粒有效碰撞,并在水流过程中保持一定的剪切强度,使凝并的矶花不断压密,达到理想的密实度。给水处理中,通过对混合、反应过程中颗粒碰撞凝并进行合理的动力学控制,可以大幅度增加单位体积内颗粒有效碰撞的几率,从而在保障胶体颗粒脱稳的前提下,降低单位体积内的颗粒数量,因而较常规工艺减小药耗。原水浊度越低,效果就越明显。 依据浅池理论及对颗粒沉降中湍流扰动的抑制,试验应用了小间距斜板,并作了对比计算。在T=5 °C,上升流速q=3. 0mm/s斜板单元为12. 5cmX 1. 5cm时,其雷诺数Re=13;而对于T=5 °C, q=2. 5mm/s,间距为3. 5cm的斜管,其雷诺数Re=15由此可见,上升流速为3. 0mm/s的斜板较上升流速为2. 5mm/s的斜管扰动小,从而更有利于沉降。在运行中,由于小间距斜板间距小、无侧向约束、排泥面和沉泥面相等而有利于矶花沉降和彻底排泥。在实际制作过程中,对斜板材料的光滑度、强度及倾角均作了更有利于排泥的处理,因此排泥彻底,不积泥,并且在运行过程中不改变倾角,斜板不变形,从而使设计意图得以全面实现。由斯托克斯方程可知,在低温条件下,由于动力粘滞系数增大,颗粒沉降速度减小,这意味着在相同上升流速,在常温下可去除的一定尺度的颗粒在低温状态时去除率降低,甚至不能去除而影响水质,同时增加滤池负荷,这也是冬季北方水厂降负荷运行的主要原因之一。由于在混合反应上的强化,矶花絮体保证足够的粒度后,在小间距斜板中因其沉降距离短而仍可去除,这在实际运行中得到了证实。

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