1、毕业论文 文客久久网出品 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 电场作用对碱液浓海水絮凝剂制作工艺的影响 学 院： 学生姓名： 专 业： 海洋技术 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 文客久久网出品 目 录 摘要 .I Abstract . 1 引 言 . 1 1 海水淡化的现状及主要方法 . 2 1.1 淡水资源缺乏现状及其基本解决途径 . 2 1.2海水淡化的概念及现状 . 2 1.3海水淡化方法 . 3 1.3.1 蒸馏法 . 3 1.3.2 冷冻法 . 3 1.3.3 电渗析法 . 3 1.3.4 反渗透法 . 3 2 浓海水的处理及综合应用 . 5 2.1 浓海水的特点
2、. 5 2.2浓海水排放方式及环境影响 . 5 2.2.1 直接排放到海洋 . 5 2.2.2 排入地表水系统 . 6 2.2.3 引入蒸发池 . 6 2.2.4 排入污水处理体系统 . 6 2.2.5 深井注射 . 6 2.3 浓海水综合利用 . 7 2.3.1 纳入盐田晒盐 . 7 2.3.2 电渗析法制盐 . 8 2.3.3 提取矿物资源 . 8 2.3.4 灌溉高盐植物 . 9 3污水的排放及含磷物质的处理 . 10 3.1 污水的排放及污染现状 . 10 3.2 污水中磷的处理方法 . 10 3.2.1 化学沉淀法 . 10 3.2.2 结晶法 . 11 3.2.3 吸附法 . 11
3、 3.2.4 生物除磷 . 11 3.2.5 人工湿地法 . 11 毕业论文 文客久久网出品 3.3 污水中磷的回收 . 11 3.4浓海水和含磷污水联产缓释肥工艺研究 . 12 4 电场作用对碱液浓海水絮凝剂制作工艺的影响及实验方法 . 13 4.1 静电场 . 13 4.2实验方法 . 13 4.2.1 实验目的 . 13 4.2.2 实验原理 . 13 4.2.3 实验工具仪器 . 13 4.2.4 实验试剂和材料 . 13 4.2.5 实验步骤 . 13 4.3 实验结果及分析 . 15 5 浓海水和含磷污水联产缓释肥工艺及实验方法 . 16 5.1 实验原理 . 16 5.2 实验试
4、剂和材料 . 16 5.3实验仪器设备 . 16 5.4实验步骤 . 16 5.4.1 浓海水中镁离子与含磷污水联产缓释肥 . 16 5.4.2 磷的标准测定方法：钼酸铵分光光度法 . 16 5.5实验结果 . 23 5.6 实验分析 . 23 小 结 . 24 参考文献 . 25 致 谢 . 27 毕业论文 文客久久网出品 摘要 摘要 随着社会经济的快速发展，人们生活水平也随之提高，城市、乡镇等排放的污水，例如工业废水、生活废水等对环境、生态造成的损害很难恢复。为了保护生态环境，走可持续发展的道路，国家对污水排放的标准越来越高，人们更多的关注使水富营养化的磷元素去除。随着人们对淡水的需求越来
5、越大，世界淡水资源逐渐匮乏。如今，海水淡化技术日益蓬勃发展，已成为寻求新的淡水资源的重要途径。本文通过研究淡化之后 浓海水中丰富 的可利用矿物资源，例如 镁离子 可以与城市污水联合制作缓释肥 ， 使浓海水得到充分的利用，以解决浓海水排放对资源浪 费及生态环境的影响。 要实现磷的可持续发展，就必须研发从污水或污泥中分离磷的技术，最大限度地实现污水中磷的回收。由实验可知，浓海水与含磷污水相互作用，可以形成含镁、磷的絮状沉淀，通过对比前后污水中磷的含量可知，浓海水可回收污水中的一部分磷。当污水与浓海水的比是 5： 1 时回收率最高，达到 77.2%；当比例为 1： 1 时剩余磷的浓度最低，为 0.0
6、48ml/L，在此比例下 PH=8 时效果最好，剩余磷浓度为 0.04ml/L，回收率为75.6%。浓海水在碱性状态下随着 PH 值增大，含镁的絮状沉淀析出量增大。而通过电场的作用，从 频率和强度两方面可知，当强度一定时，电场频率越高，絮状沉淀析出量越高；当频率一定时，电场强度越大，絮状沉淀析出量越高，综合得，当 PH 值为13，电场强度为 37.5kv，频率为 160HZ 时效果最好。以得到的絮状沉淀加入到污水中吸附污水中的磷元素，已达到回收磷的效果。以这种方法处理浓海水和生活污水，不但能克服浓海水不便运输及运输成本高等条件的限制，还能使处理污水的设施简化、场地得到节约，以实现可持续发展。
7、关键词 海水淡化；浓海水；城市污水；除磷技术；回收磷；电场作用 毕业论文 文客久久网出品 Abstract AbstractWith the improvement of living standards, a number of urban sewage, such as industrial wastewater caused great harm to the environment, with the improvement of effluent discharge standards, the removal of phosphorus in sewage become the c
8、enter of attention, This article summarizes some city sewage of phosphorus removal technology and make a brief introduction to each.On the other hand, people produces large amounts of sewage and the worlds freshwater resources are increasingly scarce in the same time, now, growing development of des
9、alination technology, this paper through research the rich available resources of concentrated sea water after desalination, such as magnesium ions, which can jointly prepared with the urban sewage release fertilizer then to address the concentration of sea water waste And the impact on the environm
10、ent. To realize sustainable development of phosphate, would have to research and development of phosphorus from sewage or sludge separation in technology, maximize the recovery of phosphorus from sewage. By experiment, concentrated interaction between water and phosphate-containing wastewater, magne
11、sium, phosphorus can form flocks, by comparing before and after the content of phosphorus in wastewater, part of phosphorus in wastewater from concentrated sea water can be recycled. When sewage and concentrated sea water is 5:1, high recovery rate, reaches 77.2%.when 1:1 is the ratio of residual ph
12、osphorus concentration minimum, as 0.048ml/L, this ratio works best when PH=8, residual phosphorus concentration of 0.04ml/L, the recovery rate is 75.6%. Concentrated seawater under alkaline conditions with PH value increases, precipitation increased flocks containing magnesium. Through the effect o
13、f electric field from both frequency and intensity, when the strength of a certain, higher electric field frequency, Floc amount higher when the frequency when certain, electric field strength larger flocks higher the amount of precipitation, synthesis, when the PH =13, the electric field strength t
14、o 37.5kv, the frequency is 160HZ works best. To get flock to join sewage adsorption phosphorus in sewage, phosphorus recovery effect has been reached. Concentrated sea water and sanitary sewage disposal in this way will not only overcome the inconvenience to the concentrated seawater higher conditio
15、ns of transport and transport costs, can also make simplified, venues are saving sewage treatment facilities, in order to achieve sustainable development. Key words Seawater desalination; concentrated seawater; sewage; removal of phosphate; phosphorus recovery; electric field 毕业论文 文客久久网出品 引 言 经济社会的迅
16、速发展，淡水资源短缺是大多数国家亟待解决的问题。目前解决缺水问题的一个有效途径就是海水淡化，海水淡化是指应用相关仪器设备分离提取出海水中一部分水分的技术过程，通过除去海水中的大部分盐类，使处理后的水达到人们生活和生产用水的标准。通过海水淡化技术能生产一定品质的淡水，但是海水淡化在解决缺水问题的同也会对环境产生一系列的负面影响。其中，浓海水的排放所造成的污染 就是一个亟待解决的问题。浓海水处理技术的开发与创新以及排放的控制要以物质循环再利用为核心，积极采用循环经济模式进行浓海水综合利用；加强浓海水处理的科研支持力度，力争研发出加入浓海水中后对生态环境的污染最小的添加剂，要做到尽量减少和控制海水淡
17、化废水排放。许多淡化厂将浓盐水排到市政污水体系与城市污水共同处理，而海水淡化后的副产品浓海水可以用于降低生活污水中的氮磷的含量。 浓海水的某些成分与含磷污水中的磷元素作用生成具有一定肥效的絮状化合物，即缓释肥。缓释肥颗粒上有一层很薄的疏水物质组成的薄膜，使肥力得到缓慢的释 放，保证肥料释放养份的速度与作物需要养份的量一致 ， 以达到最高的肥料利用率。将浓盐水进行综合利用既可以降低对生态环境的影响，又能够降低获得淡水资源的成本，可取得非常好的经济和环境效益，并降低了资源的浪费和生态环境的污染。 本文通过查阅浓海水处理及对生态环境的影响、生活污水的处理等相关文献，将着重介绍我国海水淡化后浓海水的处
18、理及综合利用的发展现状，以及与污水的共同联产再利用工艺进行分析和总结。本文在对上述概念进行综述、分析的同时，也将得出有关的分析数据，并提出相应的对策和建议，以降低对生态环境所造成的影响。近年 来相关研究表明，电场在化学反应过程中产生一定的影响，可以提高浓海水与污水的共同联产再利用工艺的效率，无论是反应速度还是污水中磷的回收率。电场作用对浓海水的处理是物理方法，不仅操作简单，而且不易引起再次污染。所以，本文还将具体分析电场作用对此工艺的影响。 毕业论文 文客久久网出品 1 海水淡化的现状及主要方法 1.1 淡水资源缺乏现状及其基本解决途径 地球拥有丰富的淡水资源，但它们 并不是 取之不尽用之不竭
19、的， 淡水的 分布也 并 不均匀。在过去的一个世纪里 ，随着 人口 的 增长、工业发展 以及 灌溉农业的扩张 等 引起 全球 淡水需求的大幅增长。 如今， 淡 水资源 的 短缺严重 影响 着人类的生存与发展。 面对淡水资源不足的情况，我们要做到 增加节水意识 、在 时间和空间上合理调配水资源 、综合利用 节水科技发展节水产业 。南水北调工程是我国最大的水资源优化配置工程，是一次扩大了的更广意义上的生态工程。但调水等传统措施，只能实现水资源的时空位移，解决部分地区缺水问题，而不能增加水资源总量，难以全面解决缺水的根本问题。目前，我国最重要的节水科技即海水淡化技术，小规模海水淡化的成本大约为每吨5
20、 元 7 元，如果规模扩大，成本将随之下降。更为重要的是，由于技术进步很快，降低成本的潜力很大。 而调水工程，如果将投资、运行费用、占地以及蒸发、渗漏、截流、污染和生态变化等都计算在内，成本将大大高于海水淡化。且海水淡化技术不受时空和气候的影响，可以实现稳定供水 1。 1.2海水淡化的概念及现状 海水淡化是指从海水中分离出盐而获得淡水的过程，即 从海水中取得淡水的过程 称之为 海水淡化。 海水淡化 是 一项可 实现水资源 综合 利用的开源增量技术， 这一技术既 增加淡水 资源 总量， 又 不受时空和气候 的 影响， 具有 水质好、 效益高等优点 ， 这项技术不但持续稳定的 保障沿海居民 的 饮
21、用水 来源，而且为 工业锅炉补水等 提供 稳定 的淡水来源 。 海洋 中却蕴藏着丰富的淡水资源，其总量约占海水的 97%，是一个最大而又稳定可靠的淡水库。海水淡化不仅是一个国家和地区，在某一时期的暂时性问题，而是全球范围内有关人类生存和社会发展的长远问题。从海水中获得淡水，是解决沿海地区水资源不足的最佳途径。利用海水淡化技术向大海要淡水用以满足沿海各地区对淡水的需求，在条件允许的情况下是可行的。到目前为止，我国已经具有日产万吨级海水淡化淡水的技术，此项技术已经在全国范围内逐步普及应用且技术经济指标也能够达到世界先进水平。海水淡化不但能解决缺水问题，也能成为解决城市紧急用水补充问 题的重要手段。
22、 毕业论文 文客久久网出品 1.3海水淡化方法 现在所用的海水淡化方法 有： 蒸馏法、冷冻法、电渗析法、反渗透法 等。其中， 反渗透海水淡化技术 由于它的 工程造价和运行成本持续降低，设备简单易于维护 、 设备模块化的优点 正 迅速占领市场，逐步取代 了 蒸馏法 而 成为应用最广泛的 海水淡化 方法。 1.3.1 蒸馏法 蒸馏法就是 把 海 水 进行 加热 蒸馏 ， 收集到水蒸气冷凝后的水。具体方法就 是把海水加热变成蒸汽，蒸汽遇冷又凝结成淡水；一次蒸馏 不能达到理想效果 ，可以进行多次 蒸馏 。蒸馏法是最成熟、规模也 是 最大的技术。它主要 可以 分为：多效竖管蒸馏、多级闪蒸、蒸汽压 缩蒸馏
23、、太阳能蒸馏 。目前国内已有较大型的蒸馏法海水淡化工程，如天津的大港电厂 2 。 1.3.2 冷冻法 冷冻法 就 是将海水 温度降至 冰点以下， 使析出的 淡水 凝结成冰从海水中 分离 出来之后 再融化为淡水的过程。冷冻法 主要包括 利用天然冰法和人工冷冻法 这 两种。 但是， 冷冻法 和 蒸馏法一样 ， 都 存在很大的 弊端， 在 消耗大量的能源 的同时 产生大量的锅垢 ， 所得到的淡水 资源并不理想 。 1.3.3 电渗析法 电渗析 法 是膜分离的一种， 流程 是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性将具有选择透过性的阳膜与阴膜 进行 交替排列，组成多个相互独 立的隔室 将 海
24、水淡化，而 对 相邻隔室 的 海水 进行 浓缩，从而 使 离子从水中分离 ，最终使 淡水与浓缩水得以分离的一种物理化学过程。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制 3。 1.3.4 反渗透法 反渗透法 通常又 被 称 为 超过滤法， 它 是渗透的逆过程 ， 是 1953 年 以后 才开始采用的一种膜分离 海水 淡化法 。 正常的渗透是 将 稀溶液中的溶剂通过半透膜进入浓溶液中的自发过程；而反渗透则 相反，它 是浓溶液中的溶剂受压而通过半透膜的反自发过程 ，它是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。 目前在中东地区、某些岛屿国家及西方发 达国家的沿海城市和岛屿 ,已将反
25、渗透海水淡化技术作为制取饮用水的主要方法 4。而在我国 ,反渗透海水淡化技术的推广应用起步较晚。在现阶段 ,反渗透海水淡化作为严重缺水地区或岛屿市政供水的有效途径。在我国天津、大连长海、山东长岛等缺水城市得到了效地应用 5。 毕业论文 文客久久网出品 舟山海岛的海水淡化主要采用也是反渗透的技术原理，反渗透是一种压力驱动的分离技术，由于淡化过程中没有相变，具有显著的节能特征。能量回收装置的使用使得反渗透海水淡化的电力消耗可低 4KWh/m3 ，特别适合于海岛、沿海城 市等缺水地区 5 。毕业论文 文客久久网出品 2 浓海水的处理及综合应用 2.1 浓海水的特点 海水经淡化技术提取淡水后被浓缩一倍
26、左右的部分 ,以及海水作为工业循环冷却水时 ,海水中的水分逐渐挥发 ,在海水的浓度增加一倍左右后排放的部分即为浓海水 6。 影响浓海水水性质的因素有 :进料水水质、采用淡化工艺、回收率、预处理以及后处理中所用的化学添加剂等。浓海水的组成主要受两个方面的影响，一方面是进料水经过淡化工艺浓缩后得到的高浓度盐分，另一方面是预处理过程中添加的化学物质。对膜法淡化而言（主要指反渗透），海水预处理包括消 毒、絮凝、 PH 值调节、添加防垢剂等操作。 蒸馏法海水淡化通常要加入酸或阻垢剂等防止淡化过程结垢，还要求加碱以调节 PH值，加氯杀生物，这些化学物质和高浓度盐分常常随着浓海水一同排放，从而有可能对排放水
27、域的环境造成影响。 由于在浓缩过程中添加的化学物质的浓度相对较低（一般小于 10mg/L），浓海水的性质主要由原料水中存在的组分决定，在浓海水中它们将得到浓缩。回收率为 50%时，反渗透海水淡化中排放浓海水是自然海水浓度的两倍，而蒸馏法淡化时浓海水与冷却海水混合后排放，其排放水浓度比海水约高 10%-15%7。 2.2浓海水排放方式及环境影响 目前，世界上常用的浓海水处理方法可分为两大类：一类是直接排放，如排入海洋、地表水、污水处理系统等；第二类将浓盐水进行再利用，如地表灌溉、制盐等，可有效利用资源并创造一定的经济效益。选择浓盐水排放方式时所需考虑的因素有：浓盐水的排放量、组成、排放地的物理或
28、地理环境、公众接受度、投资和操作费用等。浓盐水处理费用占总淡化费用相当的比重，所以操作费用是很重要的考虑因素。费用消耗取决于浓盐水特性，排放前的处理水平、处理方式，浓盐水体积以及环境特征 8。 2.2.1 直接排放到海洋 淡化 系统所排放的浓盐水相对于浩瀚的海洋来说是极微小的一部分，它们对海洋环境造成影响是比较小的。因此，将浓盐水直接排入大海可能是当前最常用的方法。但海洋对排放物的消纳能力并不是没有限制的，高浓度的浓盐水和淡化过程中所加入的化学物质可能对出水口周围的海洋生态造成很大的影响，另外浓盐水的密度相对比较大，会慢慢地沉入海底并危害敏感的深海生态环境。海水淡化浓盐水的入海是影响海洋生态环境最主要的因素，而影响的大小又要取决于海洋的环境性质和水文特征：海深，波浪，水流，水压等等 9。 大部分的对海洋环境的影响 主要与淡化厂的进水 管和出水管的布置位置有关。刚开始的影响主要是这些淡化厂临时性布置的管道，但这些影响会变得至关重要，特别是在 岩石栖息地和珊瑚礁。该影响的严重性是一个功能的干扰程度对环境和
