新型油水分离器的设计与应用Word下载.docx
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深圳研究生院答辩日期:
2006年12月授予学位单位:
哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:
X703.3U.D.C:
504
DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNANDAPPLICATIONOFNEWOIL/WATERSEPARATORCandidate:
JINDaruiSupervisor:
Prof.LiChaolinAcademicDegreeAppliedfor:
MasterofEngineeringSpeciality:
EnvironmentalSci.ampEng.Affiliation:
ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:
Dec.2006
Degree-Conferring-Institution:
HarbinInstituteofTechnology摘要摘要含油废水是
一种常见的工业废水,其种类多种多样,处理的方法也很多。
本文针对含油废水的
特点,选取聚结技术和过滤技术相结合的方法对含油废水进行处理。
针对不同水质
的含油废水,采用不同的处理设备。
设备分为高效油水分离器、快速油水分离器两
种。
高效油水分离器适合处理低浊度、低悬浮物的含油废水。
快速油水分离器适合
处理高悬浮物、高浊度的含油废水。
本文通过实验选择了腈纶纤维材料作为两种油
水分离器的填料,对腈纶纤维做改性处理,使其具有亲水疏油的表面特点。
其在高
效油水分离器中的填料为滤芯方式,在快速油水分离器中的填料为纤维球。
研究发
现,经过改性后的腈纶纤维材料对含油废水中的油污有着良好的吸附和脱吸附性能,
同时发现,腈纶纤维材料的工作温度范围大,具有良好的耐溶剂性能,且具有较强
的表面强度和抗冲击强度,保证了材料在油水分离器中的稳定性。
在对高效油水分
离器进行性能实验分析后,发现其对常规含油废水的处理效果较好,在以50L/h的
流量下,可把含油量为200mg/L的废水中的油份降至5mg/L以下。
但废水中的表
面活性剂含量对处理的影响比较大,废水中的表面活性剂含量超过300mg/L的时
候,处理效果明显下降。
在对快速油水分离器进行性能分析实验后,发现其对高悬
浮物、高浊度的含油废水处理效果较好,在以10m/h的滤速下,可把把含油量为
200mg/L的废水中的油份降至15mg/L以下,同时对悬浮物和浊度也有较高的除去
效率。
研究表明,高效油水分离器和快速油水分离器具有操作简单,处理效果好等
特点。
在工业含油废水处理方面具有良好的应用前景。
关键词含油废水;
油水分
离器;
滤芯;
纤维球-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractOily
wastewaterisakindoffamiliarindustrialsewerage.Therearemanykindsofoilywastewaterandwaysoftreatment.Bymeansofthecharacterofoilywastewaterwetreatedoilywastewaterbythemethodsofcoalescenceandfiltration.Weuseddifferentequipmentstotreatdifferentoilywastewaterandtherearetwokindsofequipments:
highefficiencyoil/waterseparatorandfastoil/waterseparator.TheformerwasusedtotreatthelowturbidityandSSoilywastewaterandthelatterwasappliedtotreatthehighturbidityandSSoilywastewater.Thefillingoftwokindsofseparatorswasmadeofmodifiedpolyacrylonitrile.Themodifiedpolyacrylonitrileisakindofhydrophilicandoleophobicmaterial.Thefillingofhighefficiencyoil/waterseparatoristhefiltercoresofmodifiedpolyacrylonitrileandthefillingoffastoil/waterseparatoristhefiberballofmodifiedpolyacrylonitrile.Inlightofourresearchwefoundthatthecharacterofmodifiedpolyacrylonitrileinvolvedafunctiontoadsorbanddetachtheoileasilyinwastewateranabilityofresistancetochangeoftemperatureanddissolvent.Thecharacterofsurfacestrengthinsurethenaturaloperationofseparators.Bymeansof
researchofthehighefficiencyoil/waterseparatorwefoundthatitcantreatthecommonoilywastewatereffectively.Whenthefluxofwastewaterwas50L/htheoilconcentrationofwastewatercanbereducedfrom200mg/Lto5mg/L.Butthesurfactantinwastewatercaninfluencethetreatmentabilityofseparatorwhentheconcentrationofsurfactantwasabove300mg/Lthetreatmentefficiencydeclinedgreatly.Bymeansofresearchofthefastoil/waterseparatorwefoundthatitcantreatthehighturbidityandSSoilywastewatereffectively.Whenthevelocityofflowwas10m/htheoilconcentrationofwastewatercanbereducedfrom200mg/Lto5mg/LatthesametimetheturbidityandSSofwastewaterwasremovedeffectively.Theresearchsuggestedthatthehighefficiencyoil/waterseparatorandthefastoil/waterseparatorcanbeusedtotreatoilywastewatereffectivelyandtheycanbeoperatedeasily.Theyhaveagoodforegroundintreatingoilwastewaterofindustry.Keywordsoilywastewateroil/waterseparatorfiltercorefibreball-II-目录
目录摘
要...............................................................................................................................IAbstra
ct.......................................................................................................................II第1章
绪论...............................................................................................................11.1课题背
景...........................................................................................................11.1.1我国水资
源及水污染现状........................................................................11.1.2含油污水来源、危
害及组成....................................................................11.1.3含油废水的常规处理方
法........................................................................21.1.4国内外含油废水处理设备简
介................................................................71.2课题来源、研究目的和研究内
容..................................................................91.2.1课题来源及研究目
的................................................................................91.2.2课题研究的内
容......................................................................................10第2章新型油水分离器
原理介绍.........................................................................112.1高效油水分离器简
介.....................................................................................112.1.1高效油水分离器的除
油机理..................................................................112.1.2高效油水分离器的设
计..........................................................................162.1.3高效油水分离器的结
构..........................................................................182.1.4高效油水分离器的设计处理
参数.........................................................192.1.5高效油水分离器中的填
料......................................................................192.2快速油水分离器简
介.....................................................................................192.2.1快速油水分离器的结
构...........................................................................202.2.2滤料在快速油水分离器中的
填料方式.................................................212.2.3快速油水分离器的运行操
作...................................................................232.2.4快速油水分离器的工作原
理...................................................................232.2.5快速油水分离器的设计参
数...................................................................242.3本章小
结.........................................................................................................24第3章高效油
水分离器的试验研究.....................................................................253.1滤芯在高效油
水分离器中的性能试验........................................................253.1.1实验目
的..................................................................................................253.1.2实验所用仪器
及药品..............................................................................253.1.3实验结果及分
析......................................................................................253.2高效油水分离器的性能试验.........................................................................263.2.1试验目的及内容......................................................................................263.2.2实验所用仪器及检测方法......................................................................263.2.3含油废水的配制......................................................................................263.2.4实验结果及分析......................................................................................263.3高效油水分离器的实际应用.........................................................................35-III-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3.3.1富士电机厂含油污
水..............................................................................353.3.2荧光检测废水..........................................................................................363.4本章小结.........................................................................................................37第4章快速油水分离器的试验研究.....................................................................384.1快速油水分离器的性能实验.........................................................................384.1.1确定滤料填充量.......................................................................................384.1.2进出水压力差和过滤时间的关系............................................................394.1.3纤维球的剩余积污率..............................................................................404.1.4纤维球的稳定性研究..............................................................................404.1.5快速油水分离器的除油实验..................................................................414.1.6快速油水分离器的除悬浮物实验.........................................................414.1.7处理量和过滤速度的关系......................................................................424.2本章小
结.........................................................................................................45结论............................................................................................................................46参考文献...................................................................................................................48哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明..........................................................51哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书..........................................................51哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理..............................................................51致谢............................................................................................................................52-IV-第1章绪论第1章绪论1.1课题背景1.1.1我国水资源及水污染现状人口、资源、环境是当今世界所面临的三大问题,自二十世纪六十年代以来,世界范围内的人口、资源和环境之间的矛盾日益尖锐。
资源在枯竭,环境在不断恶化。
由于环境污染破坏人类赖以生存生态环境,限制人类的生存和发展,各国政府逐渐对环境问题加以重视。
中国淡水资源总量为28000亿吨,占全球水资源的6,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300吨,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿吨左右,人均可利用水资源量约为900吨,并且其分布极不均衡。
到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿吨1。
所以我国面临的环境问题尤其水污染问题更为严峻。
水质污染是我国现在面临的主要问题之一,而含油废水的治理问题一直困扰着我国国民经济的主要组成部分石油工业和石油化工工业。
目前国内对含油污水的处理效果还很低,因此对含油污
水的处理越来越受到专业人士的重视,各种除油方法也在不断改进。
1.1.2含油污水来源、危害及组成含油废水的来源很广,其中主要有石油工业的炼油厂含油废水、铁路机务段的洗油罐含油废水、拆船厂的油货轮含油废水、油轮压舱水、洗舱水、机械切削加工的乳化含油废水、以及餐饮业、食品加工业、洗车业排放的含油废水等。
如今,油类污染已经成为水体污染的重要污染物之一。
含油废水的处理难度程度随其来源和油污的状态和组成不同而有差异。
含油废水的危害主要表现在:
油类物质漂浮在水面,形成一层薄膜,能-1-哈尔滨工业大学工学硕
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