阜新矿区矿井水混凝及过滤优化研究

论文摘要

在水处理应用领域中,混凝和过滤是众多污水净化工艺关键环节,前者处理效果的好坏直接影响后续工艺的出水处理效果以及处理成本。后者对于各种水质净化具有广泛应用。本课题以五龙矿水厂部分工艺出水为研究对象分别进行混凝和过滤优化研究,主要研究常见无机及高分子混凝剂在不同混凝剂投加量、pH值、不同原水浊度等条件下对混凝效果产生的影响,确定混凝剂的最优条件,并利用正交实验方法进行这些指标的综合优化。同时,通过过滤实验研究单双层滤料不同厚度对出水浊度,高锰酸钾指数去除的影响,比较各自滤料的优劣点,最佳的滤料比例关系,为深层过滤优化提供现实依据。通过大量实验和数据得出：聚合氯化铝为最佳混凝剂,并且与助凝剂聚丙烯酰胺联用的絮体沉降效果好于单一混凝剂；在混凝正交实验中,得到优方案为：PAC,PAM投加量分别为1.5ml/L,0.8ml/L即投配比为15：8；PAM投加时间为1.5min；快搅转速和时间分别为200r/min,1min；慢搅转速和时间分别为30r/min,15min;在单双层过滤实验中,对浊度去除、高锰酸钾指数去除综合处理效果最好的是双层滤料1,即上部活性炭滤层厚度为400mm,下部石英砂滤层厚度为400mm。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 水资源现状
• 1.1.1 世界水资源现状
• 1.1.2 中国水资源现状
• 1.2 矿井水综合利用现状
• 1.2.1 矿井水简介和分类
• 1.2.2 国内矿井水综合利用现状
• 1.2.3 国外矿井水综合利用现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 阜新市矿区矿井水概况
• 2.1 阜新矿区矿井水利用现状及发展概况
• 2.2 阜新矿区水厂目前尚存在的问题
• 3 混凝理论
• 3.1 胶体的基本性质
• 3.2 混凝作用机理
• 3.3 影响混凝的主要因素
• 3.4 混凝动力学
• 4 矿井水混凝实验研究
• 4.1 实验条件
• 4.1.1 实验用水来源
• 4.1.2 实验水样
• 4.1.3 实验混凝药剂
• 4.1.4 实验仪器
• 4.1.5 实验指标
• 4.2 实验内容
• 4.3 单一混凝剂投加量的处理效果分析
• 4.3.1 三氯化铁投加量的处理效果分析
• 4.3.2 硫酸铝投加量的处理效果分析
• 4.3.3 氯化铝投加量的处理效果分析
• 4.3.4 聚合氯化铝投加量的处理效果分析
• 4.3.5 单一混凝剂投加量的处理效果对比分析
• 4.4 pH对混凝剂的处理浊度影响
• 4.5 原水浊度变化对PAC混凝除浊的影响
• 4.6 混凝剂与PAM联用的处理效果分析
• 4.6.1 三氯化铁与PAM联用的处理效果分析
• 4.6.2 硫酸铝与PAM联用的处理效果分析
• 4.6.3 氯化铝与PAM联用的处理效果分析
• 4.6.4 聚合氯化铝与PAM联用的处理效果分析
• 4.6.5 混凝剂与PAM联用的结果分析
• 4.7 五龙矿水厂混凝优化研究
• 4.7.1 PAC和PAM实际配比下的最佳投加量实验
• 4.7.2 PAC和PAM的配比优化实验
• 4.7.3 混凝正交试验
• 4.7.4 正交实验的结果分析
• 5 过滤机理
• 5.1 过滤机理
• 5.1.1 迁移机理
• 5.1.2 粘附机理
• 5.1.3 脱落机理
• 5.2 滤料的性质及组成
• 5.2.1 滤料的材料
• 5.2.2 滤料的粒径
• 5.2.3 滤池厚度
• 5.2.4 滤料构成
• 5.3 承托层
• 6 单双层过滤处理矿井水的实验研究
• 6.1 实验设计及测定方法
• 6.1.1 实验装置及流程图
• 6.1.2 实验主要仪器及测量项目
• 6.2 实验方案
• 6.2.1 滤料级配
• 6.2.2 实验操作步骤
• 6.3 不同厚度下单层滤料的处理效果分析
• 6.3.1 不同厚度下单层滤料的浊度处理效果分析
• Mn处理效果分析'>6.3.2 不同厚度下单层滤料的COD_Mn处理效果分析
• Mn处理效果对比分析'>6.3.3 单层滤料浊度、COD_Mn处理效果对比分析
• 6.4 不同厚度下双层滤料的处理效果分析
• 6.4.1 不同厚度下双层滤料的浊度处理效果分析
• Mn处理效果分析'>6.4.2 不同厚度下双层滤料的COD_Mn处理效果分析
• Mn处理效果对比分析'>6.4.3 层滤料浊度、COD_Mn处理效果对比分析
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集