脉冲电浮水处理池的设计

摘  要
近年来，应用电化学方法在治理环境污染方面受到了广泛的关注。其中电凝聚法和电浮法已在工业废水和城市生活污水处理方面得到了应用。电浮法被称为”环境友好的绿色技术”，受到广泛的关注，降低电浮法的能耗，减小环流影响，提高处理效果更成为目前的研究热点。针对这些问题，本文提出脉冲电浮法，在降低能耗、提高处理效果等方面进行了深入的研究和实验。
本课题的研究内容主要包括：1）脉冲电浮水处理池的参数分析，将影响脉冲电浮水处理效果的参数分别进行了分析讨论，介绍了脉冲电浮水处理过程中絮凝剂投加量的确定原则；2）脉冲电浮水处理池的设计，提出了脉冲电浮水处理池的几何参数，并设计了脉冲电浮水处理的配套装置结构。
  本文设计和研制成功的脉冲电浮水处理成套设备具有结构简单、操作方便、对有机物的去除率高，对废水的适应范围广等特点，与常规的电浮法相比较，能节约能耗40%-60%，处理效果很好(如处理皮革废水，达到了预期的效果，COD
降至90)。国内相关资料表明，将皮革废水COD降至100以下，目前报道尚少。
本文还系统分析了影响脉冲电浮水处理效果的诸多因素，并对相关因素进行了优化，从而使脉冲电浮水处理成套设备各元、部件的配置获得比较满意的结果。
经过本课题的研究，基本确定了脉冲电浮水处理成套设备的结构参数，通过实验研究验证了该设备的实用性和可行性。

关键词：脉冲电浮；絮凝剂；餐饮污水

ABSTRACT
    Electrochemical methods used in environmental containants treatment have more and more atentions for recent several decades. In these methods,electroflocculation and electrofloataion have reached profitable commercialization in some industrial wastewater treatment.For the disadvantage of electrode deterionation,energy consume and tend to come into being looping flow,the electroflocculation and electrofloataion have been restricted to make used on a large scale.For electrofloataion ,a"environment friendly green technology",investigative focus on reducing energy consume and looping flow the recently.In this case,the impulse electrofloatation has been bringing forward in this paper. 
    This study is composed of the following parts: a) The analysis of the factors effecting the impulse electroflotation water treatment, including the determine of the amount of flocculant added into the equipment; b) The design of the impulse electroflotation reacting tank, including the determine of the mathematical model of the Impulse electroflotation reacting tank.
    In this paper, an impulse electroflotation water treatment complete equipment is introduced as an energy-saving and comprehensive waste water treatment equipment with which the organic compound in the waste water is removed effectively. With this equipment, the energy consume is reduced by 40%—60%. Based on the traditional electroflotation technology. volume and treatment capability of Impulse electroflotation is provided on the base of the basic equations of electroflotation. A calculate software for the design of Impulse electroflotation reacting tank is developed and the source code is given by the author. An impulse electroflotation water treatment complete equipment is designed by the author. An experimentation in which the waste water of restaurant is treated by this equipment is introduced in this paper.
In this study, most of the structure factors is determined. The feasibility of the equipment is offered by the author.

Keywords: Impulse Electroflotation；Flocculant；Waste Water of Restaurant

研究内容
本课题的研究内容:
●  影响脉冲电浮水处理效果参数的分析；
●  脉冲电浮水处理池设计参数的确定；
●  脉冲电浮水处理池的试验过程及试验结果分析；
●  脉冲电浮水处理池的实际应用分析。

 脉冲电浮水处理池具有结构简单、操作方便、对有机物的去除率高以及对废水的适应性广等优点,而其最突出的优点就是节约能耗。根据本课题的实验数据,脉冲电浮水处理较传统电浮,其能耗可以降低50%左右。本课题以传统电浮技术为理论基础,以脉冲电浮技术为主要理论依据,系统分析了影响脉冲电浮水处理效果的因素；提出了脉冲电浮水处理池尺寸的数学模型,并根据该模型编写了计算程序；然后以分析的影响因素和数学模型为前提,设计了脉冲电浮水处理池,并进一步设计了以脉冲电浮水处理池为核心技术的水处理设备。最后,对餐饮污水进行了实验,实验结果证明了本装置的有效性和经济性。
本课题研究得出以下主要结论:
影响脉冲电浮水处理效果的因素有很多,这些因素可以大致分为以下四类:
污水水质指标，如处理液的PH值、温度和电导率等。归纳起来,污水的物理指标主要对脉冲电浮水处理池的结构参数(包括处理池参数和电极板参数)有影响:而污水的化学指标主要影响絮凝剂的选择和用量。
脉冲电浮水处理池的结构参数,如处理池的高度,容积以及电极板的相关参数。这些参数都可以通过计算或试验数据得到。其中电极板的相关参数是最关键的参数, 因为它直接影响到产生微气泡的尺寸及数量。脉冲电浮水处理池的供电参数,如供电电压、电流以及给每一对电极的供电时间,具体的影响关系可以从国外的试验数据中看到。外加絮凝剂的选择和用量.考虑到成本和实用性,建议采用铝盐或铁盐,而具体用量必须经过具体的试验得到。
另外,污水在进入脉冲电浮水处理池前的沉淀和过滤环节也会对最后的处理效果产生影响。
第二和第三项因素对脉冲电浮水处理的效果有最显著的影响。
1)脉冲电浮水处理的电极板的设计中,除了要选择电极板的材料,还要确定好电极板的安放位置、阴极丝网的金属丝直径以及网孔的尺寸。
2)将传统的刮渣板与挡渣器结合使用,是目前最简单有效的刮渣机构方案。
3)通过实验可以看出,絮凝剂对脉冲电浮水处理效果起着极为重要的作用，为了使絮凝剂起到最佳效果,应该将粉粒状絮凝剂制备为溶液加入；而且应该保持污水的碱性,必要时应加入碱性物质提高絮凝效果。
4)通过传统电浮与脉冲电浮水处理的比较可以看出,脉冲电浮可以节约40%—60%的能耗。在本课题的实验中,能耗降低了50%。

目   录       24000字
第一章  概论
  1.1  课题背景………………………………………………………………  （3）
  1.2  水处理的优势及原理………………………………………………    （4）
  1.3  国内外研究现状……………………………………………………    （6）
  1.4  研究范围 ……………………………………………………………   （8）
第二章  脉冲电浮处理技术理论的基础
 2.1  传统电浮原理…………………………………………………………   （9）
 2.2  脉冲电浮处理技术.…………………………………………………   （10）
第三章  脉冲电浮水处理池的参数设计
 3.1  介绍……………………………………………………………………  （12）
 3.2  脉冲电浮工作区域.…………………………………………………   （12）
 3.3  脉冲电浮水处理池的设计……………………………………………  （13）
 3.4  刮渣系统的设计………………………………………………………  （15）
 3.5  电极板的设计…………………………………………………………  （18）
 3.6  絮凝剂的设计…………………………………………………………  （20）
 3.7  脉冲电浮水处理成套设备的整体设计………………………………  （22）
  3.8  沉淀池的选型设计……………………………………………………  （23）
  3.9  脉冲电浮水处理装置的装配…………………………………………  （24）
第四章  脉冲电浮水处理装置的实验研究
 4.1  介绍…………………………………………………………………… （25）
 4.2  餐饮污水的特点……………………………………………………… （25）
 4.3  设备调试实验………………………………………………………… （27）
  4.3.1脉冲电浮水处理池工作情况………………………………………… （28）
  4.3.2絮凝剂效果实验……………………………………………………… （28）
  4.3.3设备调试实验结果分析……………………………………………… （29）
 4.4  实验准备…………………………………………………………………（30）
 4.5  实验过程……………………………………………………………… （31）
   4.5.1传统电浮水处理实验…………………………………………………（32）
  4.5.2脉冲电浮水处理实验…………………………………………………（34）
 4.6  实验数据分析……………………………………………………………（35）
第五章  结论与分析
 5.1结论…………………………………………………………………………（37）
 5.2脉冲电浮水处理装置的成本及市场分析…………………………………（38） 
参考文献…………………………………………………………… （39）
致    谢…………………………………………………………… （40）