多相流泵溶气气浮处理含油污水的实验研究

【摘要】： 本文在系统总结气浮技术的发展和研究现状的基础上,根据加压溶气气浮装置结构简单、操作方便,产生的气泡直径小、分布均匀的优点,以气浮分离理论为指导,以逆流式气浮柱(气浮分离设备)为依托,设计构建了一套多相流溶气泵加压溶气气浮实验装置,并对影响气浮处理效果的因素进行了实验研究。 溶气装置的溶气性能是影响气浮系统处理效果的重要因素。实验对溶气泵的溶气性能进行了深入研究。通过测量在不同的压力、流量、进气量条件下,溶气泵的释气量、溶气效率等参数,对溶气泵的溶气性能进行了评价。同时,研究了溶气水释放产生的气泡的平均直径随压力、流量和进气量的变化规律。溶气性能测试结果显示溶气泵加压溶气系统释气量随溶气压力的变化趋势不明显,最大释气量70mL/L,产生的气泡平均直径为50 m左右。 在以实验室自配含油污水为处理对象的气浮除油实验中,研究了处理量、回流比、混凝剂种类及加药量、进水含油量、进水含盐量等因素对气浮除油效果的影响,结果显示,进水含油量为200mg/L左右时,最佳运行参数下(处理量600L/h,回流比25%,PAC投加量40mg/L),溶气泵加压溶气气浮实验装置处理后的出水含油量为25mg/L左右,除油率85%;进水含油量1000mg/L时,出水含油量基本稳定在35mg/L左右;进水含盐量对气浮处理效果产生一定的影响,实验结果显示,进水含盐量为1.5~2.0g/L时,气浮除油效果较好。 溶气泵加压溶气气浮与压缩空气加压溶气气浮对比结果表明,两种溶气气浮系统都有较高的除油率,但溶气泵加压溶气气浮系统具有处理量大、回流比低、加药量小等优点,再加上设备投资省、占地面积小、无噪声污染的优势,可以预见其在含油污水的处理中,具有广泛的应用前景。 【关键词】：加压溶气气浮 压缩空气 溶气泵 溶气效率 含油污水 除油率
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究的目的和意义9-10
• 1.2 气浮技术的发展及研究现状10-16
• 1.2.1 气浮净水技术的起源与发展10
• 1.2.2 气浮净水技术的分类10-13
• 1.2.3 国内研究现状13-15
• 1.2.4 气浮柱的发展15-16
• 1.2.5 气液混合泵在溶气气浮工艺中的应用16
• 1.3 本文主要研究内容16-17
• 第2章 气浮理论概述17-25
• 2.1 气浮理论体系17-20
• 2.1.1 热力学理论17
• 2.1.2 动力学理论17-19
• 2.1.3 流体力学理论19-20
• 2.2 气浮发生的过程20-24
• 2.2.1 气泡的产生20
• 2.2.2 气泡和油滴/絮粒的接触20-22
• 2.2.3 气泡和油滴/絮粒的粘附22
• 2.2.4 气泡－油滴/絮粒共聚体的上浮22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 实验装置介绍25-31
• 3.1 实验工艺流程25-27
• 3.2 设备简介27-30
• 3.2.1 进水混凝系统27
• 3.2.2 逆流式气浮柱27-28
• 3.2.3 加压溶气设备28-30
• 3.3 本章小结30-31
• 第4章 溶气泵加压溶气气浮实验研究31-55
• 4.1 溶气泵特性介绍31-32
• 4.2 溶气泵溶气性能实验研究32-40
• 4.2.1 释气量与溶气效率33-36
• 4.2.2 气泡上浮速度与气泡直径36-39
• 4.2.3 结论39-40
• 4.3 含油污水的配制及含油量的测定40-44
• 4.3.1 含油污水的配制40
• 4.3.2 油滴粒径的分布40-41
• 4.3.3 含油量的测定41-44
• 4.4 气浮除油实验研究44-54
• 4.4.1 系统稳定时间44-45
• 4.4.2 处理量对处理效果的影响45-46
• 4.4.3 系统回流比对处理效果的影响46-47
• 4.4.4 混凝剂种类及加药量对除油率的影响47-49
• 4.4.5 进水含油量对除油率的影响49-50
• 4.4.6 进水含盐量对除油效果的影响50-52
• 4.4.7 气浮柱的高度对除油效果的影响52-53
• 4.4.8 现场污水的处理效果53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第5章 溶气泵加压溶气气浮与压缩空气加压溶气气浮的比较55-66
• 5.1 压缩空气加压溶气气浮系统介绍55-57
• 5.1.1 实验工艺流程55
• 5.1.2 两种加压溶气系统的比较55-57
• 5.2 溶气性能对比57-58
• 5.2.1 释气量的比较57-58
• 5.2.2 气泡平均直径的比较58
• 5.3 气浮处理效果对比58-64
• 5.3.1 系统稳定时间的比较59-60
• 5.3.2 处理量的比较60-61
• 5.3.3 系统回流比的比较61-62
• 5.3.4 混凝剂投加量的比较62-63
• 5.3.5 PAM 助凝效果对比63-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第6章 结论与建议66-68
• 6.1 结论66-67
• 6.2 建议67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71

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