毕业设计-机舱油水分离器的研制

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1、毕业设计-机舱油水分离器的研制工程大学本科生毕业设计论文专 业 环境工程 题 目 机舱油水分离器的研制 作 者 姓 名 指 导 老 师 导师所在单位 工程大学 2011 年 6 月 10 日工程大学本科生毕业设计论文任务书2011 届 生物化学工程 院环 境 工 程 专业学生姓名 毕业设计论文题目中文 机舱油水分离器的研制英文 Development of the cabin separator 原始资料本项目要求对船舶机舱油水分离器进行相关实验研究主要适用于处理 250000ppm 以下的中等浓度的船舶含油污水要求建立的实验模型结构简单耐用可靠容易操作拆装方便价格经济经油水分离器装置处理后的

2、排放水含油量要小于 15mgL我国政府颁布的环境保护法和中华人民共和国防止沿海水域污染暂行规定都作了相应的规定船舶不准排放含油量超过 15mgL 的含油污水同时MARPOL7378 公约规定油船含油压载水经处理到含油量低于 15mgL 定义为清洁压载水 毕业设计论文任务内容1 课题研究的意义船舶污染一直占海洋污染很大的比例产生损害海洋生物资源危害人体健康妨碍渔业和其他海上经济活动损害海水使用质量破坏环境优美等有害影响海洋生态系统平衡遭到破坏船舶向海中排放的污染物主要是油类 教研室主任签字 批 准 日 期 接受任务书日期 com完 成 日 期 com接受任务书学生签字 吴佳兵摘要本文针对含油废水

3、中浮油分散油的处理将重力法与聚结技术相结合设计制作了波纹板聚结油水分离器并对其内部构件如入口构件布液构件聚结构件集油构件及出口构件等进行了创造性的优化设计改善了水力条件强化了重力油水分离过程其中聚结构件的优化设计和聚结材料的表面改性是提高油水分离效果的关键直接影响到设备的除油效率同时本文对该装置的运行参数进行了考察试验表明板间流速宜控制在 5mh 左右该设备对进水含油量的波动适应性强当进水在 30200mgL 变化时出水含油量只有较小变化一般小于 10mgL 水温对出水含油量有一定影响即温度升高设备除油率越高本文还将过滤粗粒化布气气浮三种方法分别与波纹板组聚结构件联合使用并首次将薄板受迫振动应

4、用于油水分离器试验结果表明除布气气浮外其他三组工艺都可使出水含油量小于 5mgL 其中加设过滤组件的去除效果最好加设布气气浮后因为破坏了分离器内所需的层流水力条件而使分离效果变差加设振动与粗粒化效果相当说明加设振动有较好的分离效果并且不存在粗粒化材料的堵塞吸附饱和等现象具有非常广阔的应用前景关键词含油废水 油水分离 聚结 接触角 振动AbstractThe gravity and coalescence techniques are combined in this thesis to design andconstruct the oil water separator The main c

5、omponents of the separator are madeoptimization design The structure and surface properties of the corrugated plates are crucialto oil removal efficiency of the separatorThe performance of the oilwater separator is studied by experiments The velocity ofthe flow between plates should be controlled at

6、 5mh The separator has the good adjustabilityto the fluctuating oil content in influent When the oil content in influent varies from 30 to200mgL the oil content in effluent is generally less than 10mgL The temperature ofwastewater affects the oil removal efficiency The higher the temperature of wast

7、ewater isthe better the quality of effluent isThe filtration coalescence and floatation are combined with the corrugated plates respectively in the oilwater separator sheet metal contact vibration is originally used in theoilwater separator as well as The results indicate that except floatation the

8、content of oil ineffluent is less than 5mgL The effect of applying vibration closes to using coalescencewithout the problems of jam and adsorption saturation It has promising applicationforegroundKey words oily wastewater oilwater separationcoalescingcrude contact angle vibration目录摘要 IAbstract II目录

9、III图表清单 V引言 1第 1 章 绪论 211 选题的依据和意义 2com 选题的依据 2com 选题的意义 212 机舱油水分离器在国内外的的研究现状 3com 船舶含油废水的来源及水质特征 3com 船舶含油废水处理技术 313 本论文主要研究内容 6第 2 章机舱油水分离器的优化设计 721 油水分离器的强化分析 7com 油水分离过程的分析 7com 采用与聚结技术相结合 8com 减小 822 油水分离器的选择 8com 装置的选型 923 油水分离器的设计计算 11第 3 章主要功能构件的改进 1331 入口构件 1332 布流构件 1433 聚结构件 14com 聚结构件相关

10、介绍 14com 聚结构件设计选择 1534 集油排油构件及出口构件 16com 集油排油构件 16com 出口构件 1635 其他构件 16第 4 章 聚结材料的选择 1641 聚结原理 16com 接触角 17com 聚结机理 17com 料的选择 1842 接触角的测定 1943 耐腐蚀性能测试 21第 5 章 油水分离器的试验研究 2251 试验系统的设计 2252 配水中油珠粒径的分布测试 2353 船舱波纹聚结油水分离器的运行参数考察 2554 油水分离器的影响因素 25com 速的影响 25com 油量的影响 26com 影响 2755 A 板与镀锌板处理效果的比较 2856 稳

11、定运行试验 29第 6 章 组合工艺试验研究 2961 加设纤维球过滤组件 3062 加设聚丙烯粗粒化组件 3163 加设布气气浮 3164 加设振动 32结论与展望 33致谢 34参考文献 35附录 36附录一 综述 36附录二 文献原文 37附录三 文献翻译 43图表清单图 1-1 Perfor 板式聚结器的多层斜板截面图 图 1-2 CYF-B 型油水滤油设备图 1-3 YNY-1 型油分计图 2-1a2-1b 横向流和纵向流进水示意图系 图 2-2 倾斜式波纹板组除油示意图 图 2-3 倾斜聚结波纹板油水分离器剖面图 图图 2-5 波纹板聚结油水分离器示意图 图 3-1 T 型入口构件

12、平面图- 图 3-2 组装波纹板的子母扣示意图 图 4-1 液体在固体表面上气液固三相上界面张力的平衡- -16-图 4-2 水银滴在玻璃上的接触角 表 4-1 油水分别与待选材料的接触角 图 4-34-44-54-6 油滴水滴在镀锌板和 A 板上的接触角- -19-图 4-7 镀锌板试片和 A 板的极化曲线对比 图 5-1 试验系统流程图 图 5-2 含油量吸光度标准曲线 表 5-1 进出水含油量随静置时间变化的数据 图 5-3a5-3b 进出水的油珠粒径 图 5-4 板间流速对出水含油量及去除率的影响 图 5-5 进水含油量对去除率及出水含油量的影响 图 5-6 废水温度对出水含油量的影响

13、 表 5-2 不同板组在相同板间流速下的处理效果比较 图 5-7 稳定运行进出水变化 表 6-1 纤维球规格 图 6-1 加设过滤组件后的处理效果 图 6-2 加设粗粒化组件的处理效果 图 6-3 加设布气气浮后的处理效果 图 6-4 加设振动时对含油废水的处理效果 引言随着世界经济的飞速发展国际贸易猛增贸易量的大部分是由海运来承担船舶数量的增加直接影响到海洋环境为防止船舶造成的海洋污染国际防污公约及我国有关船舶防污染法规定凡 150 总吨及以上的油船和 400 总吨及以上的非油船机舱必须设置油水分离装置和油分浓度报警器机舱含油污水经油水分离装置分离处理使其油分浓度小于 15 ppm 再排放入

14、海当大于 15 ppm 时油分浓度报警器发出警报并自动关闭舷外排出阀或停止污水泵运转船舶向海中排放的污染物主要是油类油轮的逸油及各类引擎油机械油及油脂等特别是油轮洗舱的残渣及油水混合物混有油类的压舱水洗舱水等都是船舶通常向海中排放的污染物船舶油污染是海洋环境污染的重要根源之一其对海洋环境的威胁是巨大的 含油废水处理的难易程度随其来源及油污的状态和组成不同而有差异其处理方法按原理可分为物理法 沉降机械离心粗粒化过滤膜分离等 物理化学法 浮选吸附离子交换电解等化学法 凝聚酸化盐析等 生物化学法活性污泥生 物滤池氧化塘等国内外常见的处理方法有重力分离法聚结法 粗粒化法凝聚法气浮法电絮凝法膜分离方法水

15、力旋流等含油废水的处理方法虽然较多但各种方法都有其局限性在实际应用中通常是几种方法联合分级使用使出水水质达到排放标准多年来重力分离法作为一种基本而简便的物理除油方法不消耗药剂无二次污染运行维护费用低一直是国内外学者研究的热点本文将重力法与聚结技术相结合设计制作了波纹板聚结机舱油水分离器并对分离器的内部构件如入口构件布液构件聚结构件集油构件及出口构件等进行了创造性的优化设计改善了水力条件强化了重力油水分离过程绪论选题的依据和意义选题的依据辽阔的海洋占地球表面面积的 71 海洋与人类的关系甚为密切生命起源于海洋而多少世纪以来人们一直把它视为倾倒垃圾废物的无底洞又依赖它的取之不尽的雨水源但海洋本身是很脆弱的自净能力有限当今在人类科技迅猛发展时期人类的开发从陆地延伸于海洋自本世纪五十年代以来随着经济和科学技术的迅猛发展海洋正逐步承受着不同程度的污染和破坏人们的活动正在改变这海洋的性能这个事实已引起了国际间的关注造成海洋环境污染的形式有多种多样最为普遍的形式是陆源污染物排放海洋资源开发勘探污染排放船舶污染物排放及船舶事故造成污染这些直接和间接地把污染源引入海洋已造成或可能造成损害生物资源和海洋生物危害人类健康妨碍捕鱼和海洋的其他正当用途在内的各种海洋活动 船舶污染一直占海洋污染很大的比例船舶污染是指因船舶操纵海上事故