一种波纹板聚结油水分离器的研制
【摘要】：本文针对含油废水中浮油、分散油的处理,将重力法与聚结技术相结合,设计制作了波纹板聚结油水分离器,并对其内部构件如入口构件、布液构件、聚结构件、集油构件及出口构件等进行了创造性的优化设计,改善了水力条件,强化了重力油水分离过程。其中聚结构件的优化设计和聚结材料的表面改性是提高油水分离效果的关键,直接影响到设备的除油效率。
在聚结构件结构的设计上,采用横向流进水,利用波纹板提供的曲折通道和非常大的聚结表面,产生近似于正弦波的水流,使分散油珠发生最大程度的聚结。以斯托克斯公式和浅层沉淀理论为依据,进行板长、板宽及板间距的选择,并以雷诺数验证水流的层流状态;在聚结材料的选择上,通过测量油在备选材料上的接触角,并考察其有效、经济、耐久性,最终确定经改性剂A进行表面改性后的镀锌板作为该油水分离器的聚结板材。并通过试验验证了改性后的镀锌板具有良好的除油效果及很强的耐腐蚀性。所设计的装置可去除20μm以上的油珠,出水含油量小于10mg/L,基本达到设计要求。
同时本文对该装置的运行参数进行了考察,试验表明:板间流速宜控制在5m/h左右。该设备对进水含油量的波动适应性强,当进水在30～200mg/L变化时,出水含油量只有较小变化,一般小于10mg/L。水温对出水含油量有一定影响,即温度升高,设备除油率越高。
本文还将过滤、粗粒化、布气气浮三种方法分别与波纹板组聚结构件联合使用,并首次将薄板受迫振动应用于油水分离器。试验结果表明,除布气气浮外,其他三组工艺都可使出水含油量小于5mg/L。其中加设过滤组件的去除效果最好。加设布气气浮后,因为破坏了分离器内所需的层流水力条件,而使分离效果变差。加设振动与粗粒化效果相当,说明加设振动有较好的分离效果,并且不存在粗粒化材料的堵塞、吸附饱和等现象,具有非常广阔的应用前景。
【关键词】：含油废水 油水分离 聚结 粗粒化 波纹板 接触角 振动 【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2005.036686
【目录】：
- 摘 要4-5
- Abstract5-8
- 1 绪论8-14
- 1.1 含油废水的来源及水质特征8-9
- 1.2 含油废水的处理技术9-11
- 1.3 重力油水分离技术的发展11-13
- 1.4 课题来源及本文的主要工作13-14
- 2 波纹板聚结油水分离器的优化设计14-31
- 2.1 油水重力分离过程的强化分析14-16
- 2.2 波纹板聚结油水分离器的特点16
- 2.3 装置的选型16-19
- 2.4 波纹板聚结油水分离器的设计计算19-23
- 2.5 主要功能构件的改进23-29
- 2.6 本章小结29-31
- 3 聚结材料的优选31-38
- 3.1 接触角31-32
- 3.2 聚结机理32-34
- 3.3 接触角的测定34-36
- 3.4 耐腐蚀性能测试36-37
- 3.5 本章小结37-38
- 4 波纹板油水分离器的试验研究38-50
- 4.1 试验系统的设计38-39
- 4.2 配水中油珠粒径的分布测试39-42
- 4.3 波纹板聚结油水分离器的运行参数考察42-45
- 4.4 A板与镀锌板处理效果的比较45-47
- 4.5 稳定运行试验47
- 4.6 与聚丙烯波纹板油水分离器的比较47-49
- 4.7 本章小结49-50
- 5 组合工艺试验研究50-60
- 5.1 加设纤维球过滤组件50-52
- 5.2 加设聚丙烯粗粒化组件52-54
- 5.3 加设布气气浮54-56
- 5.4 加设振动56-58
- 5.5 本章小结58-60
- 6 全文总结60-62
- 致 谢62-63
- 参考文献63-67
- 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录67
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