猪粪深度脱水及其废水处理设备的理论基础研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liteary
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
养殖场在饲养动物的同时产生了大量的畜禽粪便和污水,对环境造成了一定的污染。因此,为了及时处理规模下养殖猪场粪污堆积与资源化利用,对其进行基于螺旋挤压-电渗透-絮凝调理深度脱水预处理后,采用超滤-电渗析-反渗透膜组合工艺对分离出的猪废水进行综合处理以达到排放标准。本文的主要研究内容如下:1)利用电渗透、絮凝调理和机械压制相结合的固液分离技术与处理工艺,自制电渗透脱水实验装置对猪粪进行了深度脱水研究,探究了不同絮凝剂(聚丙酸酰胺、硫酸铝、聚合氯化铝)、机械压力和电压梯度对猪场粪污脱水效率的影响。实验结果显示:聚合氯化铝的絮凝脱水效果为最佳,投加量为40mg/g DS;在机械压力为500KPa、脱水时间为30min的条件下,电渗透单独脱水实验能将粪便含水率降低5%~8%、电渗透与PAC絮凝剂协同实验能使粪便含水率降低10%~12%、电场强度为25V时脱水效率最佳。通过小试平台试验所得的最佳运行条件为深度脱水设备提供理论设计参数。2)针对深度脱水设备的结构设计,将螺旋绞龙设计为变节距模型,当粪便出渣口设置为0.5MPa时,通过螺旋挤压后能使粪污的含水率能降至52%;通过螺旋绞龙不同转速(20、30、40r/min)对螺旋挤压区进行内流场数值模拟,得出了螺旋绞龙的最佳转速为30r/min,同时固液分离后颗粒体积分数约为50%左右,进一步验证了设备的脱水性能。螺旋绞龙的设计思路与转速选择为后续深度脱水设备的生产制造提供理论基础。3)已自行设计并搭建了超滤-电渗析-反渗透技术为核心的猪场废水无害化处理小试平台,通过试验分析并对其运行条件和参数进行选择,使分离水满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),解决规模以下猪场粪污处理难题。最终选取超滤给水压力0.25MPa、电渗析电压3V、反渗透给水压力0.55MPa时处理废水的效率最佳。通过小试平台处理废水后所得出的最佳运行参数为后续膜工艺处理废水设备的设计提供理论基础。
其他文献
跳跃机器人在复杂环境中的更强越障、更快躲避危险等优点吸引了许多研究者,对跳跃机器人的结构、驱动、控制进行研究已是热点课题。对如水面、废墟等特殊环境,传统跳跃机器人只通过优化结构等方式,已无法适用,因此,研究一种新型驱动下的小型跳跃机器人并实现其可控,对拓宽机器人作业领域具有重要作用。本文为了设计一种在具备跳跃、负重、可转向等多运动能力的基础上可控的小型跳跃机器人,研究对比了多种驱动方案,选择了可控
学位
再生混凝土技术的运用和发展,能够有效减少我国对建筑材料的浪费,提高对废弃混凝土的循环利用率,减少建筑垃圾,从而美化人们的生态坏境,提高生活质量。再生混凝土和外包钢管的组合,克服了再生混凝土与普通混凝土相比存在一定程度劣化的缺陷,但目前对钢管再生混凝土柱的研究大多集中于圆形、方形等截面,对T形截面的钢管再生混凝土柱研究则较少。因此,开展此类构件轴压性能的研究,对促进工程实践应用具有重要的意义。本文采
学位
金属玻璃因为大的弹性极限、高的强度、优越的耐磨性、良好的软磁特性、优异的生物相容性等性能被广泛应用于工业、交通、航天、军事和医学领域,这些性能都与其独特的非晶结构有关。然而无序的非晶结构使得金属玻璃的纳米摩擦学性能与其结构的关系难以建立,阻碍了具有优异性能的金属玻璃的设计和制备。为此,本文制备了假想温度为:320℃、370℃、410℃的块体Zr基金属玻璃,建立了假想温度与金属玻璃自由体积的关系,然
学位
在机加车间中,因工作人员疏忽或未能及时发现并处理的安全隐患导致安全事故频繁发生,给企业造成了巨大的损失。虽然通过安全培训能提高工作人员的安全意识,进而降低安全事故的发生率,但由于个人素质、行为习惯等差异,安全事故很难杜绝,同时也难以实现人力监管。基于深度学习的计算机视觉技术,因其检测精度高,被应用于自动驾驶、人机交互等行业中。本文利用深度学习技术,对机加车间内物体的摆放状态、工作人员的动作以及行为
学位
随着我国核电产业的高速发展,核电厂在运行过程中面临的各种安全问题也越来越受到重视。在核电厂运维过程中,部分工作仍需要人工进行现场操作,其高辐照环境可能会对操作人员造成不可逆身体损伤。通过外部控制机器人代替人工完成相应的工作,成为了目前主流的方法。本文研究课题来自国家科技重大专项“CAP1400核电厂智能运维关键技术研究项目”:针对机器人代替人工进行堆外核测探测器安装的需求,设计了一款能够在狭窄堆腔
学位
空间姿态的精确测量及调整在装备的装配对接、质量检测等工艺过程中具有关键支撑作用,然而,在大尺度测量环境中设备跨度大,现场环境复杂,常因物体结构、工件遮挡以及凹陷等因素导致物体固有特征点间形成阻隔,从而难以实现物体姿态的实时测量及调整。目前,基于激光跟踪仪、摄影及室内定位等的多站测量技术结合三坐标定位器是解决阻隔空间姿态测量及调整问题的主要方式,但是其成本较高、空间基准统一复杂,并且受时间同步误差及
学位
在航空发动机状态监测领域,尾喷流中的异常颗粒物作为发动机气路早期故障的直接产物,实现其参数测量对于评估发动机气路损伤程度、建立性能退化预测机制等方面具有重要意义。尽管目前已有多种先进的测量手段,如激光多普勒、粒子图像测速以及数字全息技术等,但受测量精度、测试效率、环境要求等因素限制而无法直接应用于工业现场。为此,本文利用高速摄像技术开展航空发动机尾喷流中颗粒物的运动参数测量研究。分析了航空发动机尾
学位
金属玻璃的塑性变形行为一直是非晶领域的研究热点,目前针对该问题学者们已经从宏观到微纳观尺度关注了其摩擦学响应,在为数不多的金属玻璃相关AFM纳米划痕研究中,无论是通过溅射获得的金属玻璃薄膜,还是通过抛光获得的块体金属玻璃,虽然样品表面粗糙度仅1~2 nm,但对于AFM纳米划痕实验却是远远不够的。为了深化对金属玻璃在微观尺度下塑性变形机理的理解和认识,有必要开展原子级平整的金属玻璃在纳米尺度下的AF
学位
机械臂的控制方法一直是热点研究问题,传统的控制方法能够使机械臂完成大多数任务,但是当环境或任务发生改变时,传统的机械臂控制方法缺乏适应性,而人工智能技术的发展对提高机械臂控制方法的适应性带来了新的解决思路。强化学习是实现通用人工智能的重要技术之一,通过与环境交互进行学习,以最大化累计奖励为目标来找到完成任务的最优策略。近年来深度神经网络和强化学习相结合提出了深度强化学习方法,这类方法具有较好的信息
学位
微流体控制系统是指把整个分析实验室的功能集成在一块只有几平方厘米的薄片上,实现常规化学或生物实验室的所有功能,具有非常广阔的应用前景。微流体控制系统形式多样,但是其主要功能是在基体表面实现微液滴的产生、输送、分裂和合并。因此,固液界面是微流体控制系统中的主要接触界面。近年来,随着对柔性器件的强烈需求,柔性微流体控制系统成为未来的发展方向。柔性微流体控制系统中具有各种微型通道,微通道通常使用弹性模量
学位