絮凝沉淀—微滤布过滤处理污水处理厂二级出水及沉淀数值模拟

【摘要】：据统计，我国600余座城市有300余座缺水，水资源紧缺已经成为部分地区的经济发展和社会发展的主要约束。将污水处理厂进行提标改造，使其出水水质达到一级A标准，对于缓解目前水环境恶化具有十分重要的意义。本课题采用絮凝-微滤布滤池工艺强化处理武汉纺织大学阳光校区污水厂二级出水，对滤布过滤机理进行研究，得到了一套初步的设备运行参数，并采用流体力学fluent软件对沉淀池的流场和流态进行模拟。 烧杯实验过程中，PAC去除三种低浊度原水（20NTU，30NTU，40NTU）的最佳投加量分别为15.5mg/L，17.7mg/L，22.2mg/L。最佳PH值为7左右，即中性和弱碱性条件下PAC混凝效果最好。 采用絮凝-微滤布滤池工艺能有效去除水中浊度和TP，TP去除率随PAC投加量的增加而提高，对其去除率能超过50%，但对CODcr、TN、TOC去除效果不佳。合适的投药量控制、反冲洗强度和传动装置运行线速度的控制是系统运行的关键，最佳PAC投加量为3mg/L，最佳反冲洗强度为3.5L/(m~2·s)，传动装置最佳运行线速度为2.09m/s。将絮凝-微滤布滤池工艺作为城市污水处理厂二级出水的后续深度处理单元是一种经济可行的工艺过程。 采用计算流体力学fluent软件模拟给出了平流沉淀池与斜板沉淀池速度向量场。直观地分析了斜板沉淀池内的速度变化规律。斜板的沉淀池主流速度增加,颗粒跟随性增强。同时缩短了沉降路径，利于固液分离。计算了斜板沉淀池内水流流动的雷诺数,加入斜板可以显著降低水流流动的雷诺数,水流处于层流状态。 结果表明，滤布过滤主要是由机械吸附和物理化学过滤两部分起作用。将絮凝-微滤布滤池工艺作为城市污水处理厂二级出水的后续深度处理单元是一种合理可行的工艺过程。 【关键词】：絮凝 滤布滤池 反冲洗强度 数值模拟 斜板沉淀
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 过滤技术的发展及应用现状9-14
• 1.1.1 深床过滤9-12
• 1.1.2 膜过滤12-14
• 1.2 废水处理工艺中除磷方法的研究现状14-16
• 1.2.1 除磷方法14-16
• 1.2.2 化学除磷剂的发展及研究现状16
• 1.3 滤布过滤特点及污染机理16-17
• 1.4 数值模拟研究在水处理技术中的应用现状17-19
• 1.5 课题研究背景及意义19-20
• 1.6 课题研究内容20-21
• 2 微絮凝-滤布滤池工艺深度处理污水厂二级出水研究21-38
• 2.1 试验条件21-24
• 2.1.1 实验装置21-23
• 2.1.2 实验污水水质23-24
• 2.1.3 实验测试项目及方法24
• 2.2 混凝烧杯试验结果及分析24-28
• 2.2.1 PAC去除浊度最佳PH的确定24-25
• 2.2.2 PAC最佳投加量的确定25-27
• 2.2.3 投加PAC对滤布过滤性能的影响27-28
• 2.3 一体化设备处理污水厂生化出水结果及分析28-36
• 2.3.1 滤布过滤水位差对悬浮物去除效果的影响28-29
• 2.3.2 反冲洗强度对滤布通量恢复的影响29-30
• 2.3.3 传动装置运动线速度对滤布通量恢复的影响30-31
• 2.3.4 投药量对TP去除效果的影响31-32
• 2.3.5 投药量对悬浮物去除效果的影响32-33
• 2.3.6 投药量对TOC去除效果的影响33-34
• 2.3.7 投药量对TN去除效果的影响34-35
• 2.3.8 投药量对CODcr去除效果的影响35-36
• 2.3.9 水温对悬浮物去除效果的影响36
• 2.4 本章总结36-38
• 3 一体化装置斜管沉淀颗粒沉降数值模拟研究38-42
• 3.1 建模38-40
• 3.1.1 数学模型38-39
• 3.1.2 模拟模型的选取39
• 3.1.3 网格的划分与边界条件的选取39-40
• 3.2 计算结果分析40-41
• 3.2.1 雷诺数计算40
• 3.2.2 速度场分布情况40-41
• 3.3 结果与结论41-42
• 4 结论与展望42-43
• 4.1 结论42
• 4.2 研究工作展望42-43
• 致谢43-44
• 参考文献44-48
• 附录48

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