本文關(guān)鍵詞：湖泊藍(lán)藻漿加壓沉淀濃縮技術(shù)研究

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【摘要】：為了提高藍(lán)藻漿濃縮效率,降低能耗,采用外加壓力壓破藍(lán)藻氣囊,使藍(lán)藻失去氣囊浮力易于沉淀分離。本文主要關(guān)注并研究了藍(lán)藻加壓后自然沉淀濃縮效果以及壓實(shí)高度和壓實(shí)時(shí)間對(duì)藻泥水率的影響、藍(lán)藻加壓后混凝沉淀濃縮效果以及藻泥離心脫水參數(shù)優(yōu)化,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行加壓混凝沉淀濃縮湖泊藍(lán)藻工藝動(dòng)態(tài)試驗(yàn),從而得到一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的藍(lán)藻水分離處理工藝。主要研究結(jié)果如下：(1)加壓藍(lán)藻漿自然沉淀時(shí),含水率大于99.3%時(shí)能沉淀,含水率小于99.3%時(shí)呈粘稠狀,不能沉淀。含水率為大于99.3%的加壓藻漿在沉淀柱中的擁擠沉淀速度介于0.48m/h-1.22m/h之間,藻漿濃度越大沉淀速度越小。沉淀后上清液的濁度在66-230NTU之間,葉綠素a濃度在202-943mg/m~3。對(duì)上清液進(jìn)行混凝沉淀處理,當(dāng)混凝劑投加量為50mg/L時(shí),出水濁度降低到6.69-50NTU之間,葉綠素a降低到30.5～170mg/m~3之間。加壓藍(lán)藻漿自然沉降后含水率為98.1%%-98.3%%之間,兩種濃度的藻泥沉降12h后含水率分別只下降了0.314%和0.204%,可見時(shí)間對(duì)自然沉淀下來的藻泥含水率的影響不明顯。藻泥高度相差80cm,藻泥的含水率降低了0.806%,藻泥的濃縮倍數(shù)從1.58提高到2.93,沉淀高度對(duì)藻泥的含水率影響很明顯。藻類自然沉淀分離濃縮的沉速慢,出水差,需要二級(jí)處理,工序多,整體藻水分離效率低。(2)加壓藍(lán)藻漿混凝沉淀速度明顯大于自然沉淀速度,含水率99.4%的加壓藻漿自然沉降速度0.65m/h,混凝沉淀的沉降速度最大達(dá)到2.24m/h,沉淀速度提高了3.45倍�；炷两翟鍧{上清液的濁度為13.3NTU,葉綠素a為64.8mg/L。靜態(tài)混凝沉淀實(shí)驗(yàn)的混凝劑和助凝劑投加量的優(yōu)化,選定PAC最佳投加量為干藻質(zhì)量的1/20,PAM的最佳投加量為干藻質(zhì)量的1/1500。且最佳投加量適合于處理含水率大于99%的原藻漿。(3)離心機(jī)對(duì)藻泥進(jìn)行脫水,綜合離心能耗和脫水效果,選擇最佳離心轉(zhuǎn)速為3000r/min,離心時(shí)間為30 min,脫水后藻泥含水率為90.60%。(4)以靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn),動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的PAC和PAM最佳投加量與靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似,PAC和PAM的最佳投加量為藻干重的1/20和1/1500。含水率為99.4%的藻漿處理后出水濁度為1.95NTU,葉綠素a為6.71mg/m~3,藻泥含水率為96.57%,藻濃縮了5.8倍。(5)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中,當(dāng)原藻漿含水率小于99%時(shí),混凝后藻漿呈粘稠狀,不能沉淀,因此混凝沉淀適合于處理含水率不小于99%的藻漿。當(dāng)藻漿濃度過高時(shí),可將出水回流到原藻漿稀釋。對(duì)于高濃度原藻漿(含水率99%),當(dāng)PAC投加量與干藻質(zhì)量增加到1/20時(shí),出水的濁度和葉綠素a變化很明顯,出水濁度降到了4.61NTU,葉綠素a降到了9.78mg/m~3,與低濃度效果相比略差,所以原藻漿濃度增加時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加投藥量,以保證藻水分離效果。(6)當(dāng)進(jìn)水流量從6m~3/h增加到9m~3/h,反應(yīng)時(shí)間從13min減少9min、沉淀區(qū)停留時(shí)間從55min縮短為37min,出水濁度和葉綠素a變化不明顯,濁度保持在1-4NTU,葉綠素a在8mg/m~3以內(nèi),而進(jìn)水流量增加到10m~3/h,反應(yīng)時(shí)間減小為7min,沉淀區(qū)停留時(shí)間縮短為32min時(shí),濁度增加到6.68NTU,葉綠素a增加到12.49mg/m~3。而隨著原藻漿進(jìn)水流量的增加,藻泥的含水率逐步降低,含水率最低能降到96.29%。(7)藻液加壓工藝能耗0.008kw·h/m~3,總耗能成本0.055元／m~3,而現(xiàn)有高速旋轉(zhuǎn)破氣囊工藝總耗能成本的0.658元／m~3。藥耗費(fèi)用相似,加壓沉淀工藝比現(xiàn)有沉淀工藝降低處理成本0.604元/m~3。
【關(guān)鍵詞】：加壓 自然沉淀 混凝沉淀 濃縮 脫水
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X524
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外清除藍(lán)藻的研究和現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 藻水分離工藝研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容16-19
• 1.3.1 研究目標(biāo)16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16-19
• 2 加壓后藍(lán)藻自然沉淀濃縮技術(shù)研究19-28
• 2.1 研究目的19
• 2.2 材料與方法19-22
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)水樣19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置19-20
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)材料20
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.2.5 測(cè)試方法21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析22-26
• 2.3.1 原藻漿濃度對(duì)加壓后藻類自然沉淀影響22-23
• 2.3.2 上清液混凝沉淀處理結(jié)果23-25
• 2.3.3 壓實(shí)時(shí)間對(duì)藻泥含水率的影響25
• 2.3.4 壓實(shí)高度對(duì)藻泥含水率的影響25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 3 加壓后藍(lán)藻混凝沉淀濃縮技術(shù)研究28-39
• 3.1 研究目的28
• 3.2 材料與方法28-30
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)水樣28
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置28-29
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)材料29
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法29-30
• 3.2.5 測(cè)試方法30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-37
• 3.3.1 藻漿加壓混凝沉淀速度的測(cè)定結(jié)果30-33
• 3.3.2 PAC投加量對(duì)濃縮效果的影響33-34
• 3.3.3 PAM投加量對(duì)濃縮效果的影響34-35
• 3.3.4 藻液濃度對(duì)濃縮效果的影響35-36
• 3.3.5 藻泥離心機(jī)離心脫水實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 4 加壓后藍(lán)藻混凝沉淀濃縮動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究39-49
• 4.1 研究目的39
• 4.2 材料與方法39-42
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)水樣39
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置39-40
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)材料40
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)方法40-41
• 4.2.5 測(cè)試方法41-42
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-47
• 4.3.1 PAC投加量對(duì)濃縮效果的影響42-43
• 4.3.2 PAM投加量對(duì)濃縮效果的影響43-44
• 4.3.3 PAC投加量對(duì)高濃度原藻漿濃縮效果的影響44-45
• 4.3.4 原藻漿進(jìn)水流量對(duì)濃縮效果的影響45-46
• 4.3.5 加壓工藝和機(jī)械高速旋轉(zhuǎn)工藝的成本分析與比較46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 5 結(jié)論與建議49-51
• 5.1 結(jié)論49-50
• 5.2 建議50-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 致謝55-56

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