| 题名 | 气浮及过滤过程中的接触絮凝研究 |
| 作者 | 郭瑾珑 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2002-09-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 汤鸿霄 |
| 关键词 | 接触絮凝 逆流共聚 溶气气浮 均质滤料过滤 毛细管模型 水处理 Contact flocculation Counterflow co-flocculation Dissolved air flotation Uniform media filtration Capillary model Water treatment. |
| 其他题名 | Study on the Contact Flocculation in the Flotation and Filtration Unit Processes |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 本文系统分析了国内外近年来对气浮及过滤过程中接触絮凝作用的研究，并在此基础上，以气浮与过滤单元反应为代表，研究水处理过程中的接触絮凝作用。考虑到传统气浮水处理工艺中，气泡不能够很好地发挥其接触絮凝介质的作用，本文提出、设计并研究了一种新的气浮水处理方法；通过理论分析与实验研究，初步讨论了接触絮凝作用的影响因素。 利用静态试验，考察了影响气浮处理效果的因素。利用Stokes公式及自由上浮实验对溶气水的含气率进行测量，并且进一步计算出溶气水中气泡直径的分布情况。在此基础上，利用浮升电位实验，计算了本实验中气泡的表面电位。为计算研究气浮过程中的气泡与絮体相互作用提供理论基础。 提出并设计了逆流共聚气浮水处理工艺，实验研究了工艺运行条件，得到相应的工艺参数。部分工艺参数如下：逆流共聚絮凝/气浮单元操作的停留时间为6~11min；工艺流程处理水量为9~16 m3/m2·hr；稳定处理效果的回流比为8~15%；逆流共聚气浮反应中溶气回流水与原水进口间距离不得小于120cm；当原水浊度小于100 NTU时，聚合铝投药量为0.1~0.3mmol/L Al就可以达到较稳定的去除效果。 实验验证了反应器中气泡－絮体共聚体悬浮层的存在；对比传统气浮工艺，给出并讨论了逆流共聚气浮工艺的优越性。一方面，气泡充分发挥了接触介质的作用，并且参与到悬浮颗粒物的絮凝反应中，有助于形成密度小而结构牢固的絮体；另一方面，悬浮颗粒物在气泡的生成过程中提供成核位，有助于溶气水中气泡的迅速形成，并提高气泡与絮体的碰撞粘附效率；此外，反应器中可形成稳定的气泡-絮体共聚体悬浮层，向下流动的絮体与上升运动的微气泡在悬浮层中发生接触絮凝反应，有助于提高去除效率。 对均质滤料过滤情况进行分析，采用毛细管模型研究过滤水流，通过毛细管中颗粒物的受力分析，求得颗粒与毛细管壁间的相互作用；对颗粒物在毛细管中运动的受力平衡进行分析简化，得到了截污饱和时滤床中孔隙率的计算公式；对微絮凝深床过滤过程中颗粒物与滤料之间的相互作用进行研究，讨论了两者间的相互作用力及影响因素。 研究表明，针对接触絮凝新理论，需要改进传统的水处理单元操作，从而发挥高效絮凝剂、自动投加系统及高效反应器的最佳结合效果；实验研究表明，逆流共聚气浮工艺是一种非常有效的水处理方法，其充分利用了絮凝剂、气泡以及反应器的特征，改善了工艺条件；均质滤料过滤的理论分析结果表明，可以通过颗粒与滤料间的作用力分析及毛细管模型对过滤的运行规律进行研究。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 公开日期 | 2011-08-23 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/667]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭瑾珑. 气浮及过滤过程中的接触絮凝研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2002. |
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