船舶舱底含油污水处理技术研究

【摘要】： 船舶船舱底水处理装置是船舶的重要防污染设备之一。随着全球经济的发展和船舶数量的增加,船舶含油污水对海洋环境的污染也越来越严重,含油污水处理技术在船舶防污染、污水净化处理方面的综合效果,作为一种比较成熟的处理方式在远洋船舶上得到广泛应用。 由于现有的油污水分离装置在处理乳化液上存在困难,传统的船舶油污水分离装置单纯依靠机械分离已经无法满足MEPEC.107(49)决议的相关规定。如果继续使用原有的油污水分离装置,仍会对海洋环境造成危害。针对船舶舱底水中乳化油难以分离的问题,本文通过对膜分离超滤技术的深入研究,设计出新型油污水分离装置,不仅可以提高其分离乳化油的能力,而且可以实现装置的全自动化运行,从根本上克服了船舶舱底水中乳化油对海洋环境造成的危害。 本文首先对传统的油污水分离方法和乳化油油水分离技术进行分析研究,确定超滤膜分离技术作为主要研究对象,在分析膜分离基本原理的基础上,设计了分离乳化液的超滤膜分离试验系统。根据试验结果分别绘制通量与时间,压力,温度的变化趋势,在试验研究的基础上,提出了合理选用膜组件的方法,优化配置滤器和料液预处理技术,优化膜分离的操作条件以及采用双向流技术和定期反冲洗等措施预防超滤膜组件污染,有效提高膜组件的使用寿命。 针对膜组件的污染问题,本文在超滤的基本传质理论基础上,依据流体力学知识导出了渗透压、滤饼层阻力公式,推出关于膜通量模型方程,并利用Matlab控制系统仿真模块对膜通量模型进行仿真研究,验证了模型的正确性。 最后通过系统设计和控制系统设计,研制了新型的船舶舱底含油污水分离装置并进行大量的试验研究,最终通过中国船级社型式认可试验,进一步发展了船舶含油污水处理技术。 【关键词】：船舶舱底水 乳化油 膜分离 超滤 膜污染
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1. 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 船舶舱底含油污水的处理方法11-15
• 1.2.1 重力分离法11-12
• 1.2.2 过滤分离法12-13
• 1.2.3 聚结分离法13-15
• 1.3 船舶舱底含油污水处理技术研究进展15-17
• 1.4 膜分离技术在含油污水处理中的应用和发展17-21
• 1.4.1 膜分离技术处理含油污水的优势18
• 1.4.2 膜技术处理含油污水的主要影响因素18-19
• 1.4.3 膜处理油污水的应用现状19-21
• 1.5 本文的主要研究内容与本人主要工作21-22
• 1.5.1 本文的主要研究内容21
• 1.5.2 本人主要工作21-22
• 2. 乳化液膜分离试验研究22-36
• 2.1 膜分离技术的基本原理22-25
• 2.2 乳化液膜分离试验系统设计25-29
• 2.3 乳化液膜分离试验结果及分析29-35
• 2.4 小结35-36
• 3. 超滤膜的防污染及其通量的仿真分析36-55
• 3.1 超滤的基本传质理论36-42
• 3.1.1 浓差极化36-38
• 3.1.2 传质系数38-39
• 3.1.3 速率方程39-40
• 3.1.4 微孔模型40-41
• 3.1.5 渗透压模型41-42
• 3.2 膜通量模型42-47
• 3.2.1 膜污染研究42-44
• 3.2.2 渗透压44-45
• 3.2.3 推动力45
• 3.2.4 膜阻力45-46
• 3.2.5 膜通量改进模型46-47
• 3.3 膜通量模型仿真47-52
• 3.3.1 方程参数求解47-48
• 3.3.2 仿真分析48-52
• 3.4 膜的防污染研究52-54
• 3.5 本章小结54-55
• 4. 新型船舶舱底含油污水分离装置试验研究55-71
• 4.1 船舶舱底油水分离器系统开发55-64
• 4.1.1 新型油水分离装置基本工作原理55-58
• 4.1.2 开发新型油水分离装置系统的工作重点58-64
• 4.2 船舶舱底含油污水分离装置的试验研究64-70
• 4.2.1 试验系统64-65
• 4.2.2 试验方法65-67
• 4.2.3 试验结果及分析67-70
• 4.3 本章小结70-71
• 5. 全文总结和展望71-73
• 5.1 全文总结71-72
• 5.2 下一步工作与展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文78-79
• 攻读硕士学位期间申请专利79-81

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