1、密 级 公开学 号 070386毕 业 设 计( 论 文)微波辐射污泥系统设计北京石油化工学院学位论文授权使用协议论文微波辐射污泥系统设计系本人在北京石油化工学院学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩。本人系作品的唯一作者，即著作权人。现本人同意将本作品收录于北京石油化工学院学位论文全文数据库 。本人承诺：已提交的学位论文电子版与印刷版论文的内容一致，如因不同而引起学术声誉上的损失由本人自负。本人完全同意本作品在校园网上提供论文目录检索、文摘浏览以及全文部分浏览服务。公开级学位论文全文电子版允许读者在校园网上浏览并下载全文。注：本协议书对于非公开学位论文在保密期限过后同样适用。院系名称：机械
2、工程学院作者签名：学 号：2011 年 月 日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对 本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电
3、子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位
4、论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日北 京 石 油 化 工 学 院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书学院(系) 机械工程学院 专业 环境工程 班级 环 071 学生姓名 指导教师/职称 周翠红 / 副教授 1.毕业设计(论文) 题目微波辐射污泥系统设计2.任务起止日期： 2011 年 2 月 21 日 至 2011 年 6 月
5、 19 日3.毕业设计(论文) 的主要内容与要求(1) 课题简介由于污泥产生量大、脱水困难，微波 辐射污泥系统作为一种污泥改性脱水较为有效的处理方法被广为使用。适当的微波辐射功率通过高频电磁场作用引起带电污泥颗粒的加速运动、相互碰撞，促使污泥结构脱 稳；同时微波辐射引起污泥中产生的温度梯度，破坏了结 合水与污泥胞外聚合物之间的结合力，从而改善了污泥的脱水性能。(2) 任 务与要求本课题以微波辐射处理污泥脱水为重点内容，设计微波辐射污泥系统、通过试验得到高效的数据材料应用实际污泥脱水。综合运用知识，搜集并运用资料，调查研究，外语阅读及翻译 ，绘图，运算，上机软件操作，技术经济分析。(3) 预 期
6、培养目 标本题目指导思想明确，选题密切跟踪国外行业最新研究动态，能够使学生的文献查阅能力、英文文献翻 译能力以及计算机综合应用能力等得到很好的训练及培养。(4) 应 提交的成果 检索资料：中文文献不少于 10 篇，英文文献不少于 4 篇； 开题报告或文献 综述； 微波辐射系 统的设计计 算； 设计图纸 ； 按照校方 规定格式的 毕业设计(论文) 装订本。4.主要参考文献1 李延吉, 李润东, 冯磊, 等. 基于微波辐射研究城市污水污泥脱水特J. 环境科学研究, 2009, 22(5): 544-5482 谢敏, 施周 , 刘小波, 等. 微波辐射对净水厂污泥脱水性能及分形结构的影响J.环境化学
7、, 2009, 28(3): 418-4213 范永平. 难处理乳化油微波破乳离心分离技术研究D: 博士学位论文. 北京科技大学, 20064 Ewa Wojciechowska. Application of microwaves for sewage sludge conditioningJ. Water Research, 2005,23(39): 4749-47545 Andrew J.Johnson, Boulder，Robert D. Petersen, etal . Microwave Heating Apparatus andMethodP. United States, 49
8、40865, 1990.1.105.进度计划及指导安排第 1 周 接受题目，校内文献查阅，着手撰写文献 综述；第 2 周 校外文献查阅，翻译与本题目有关的英文资料，撰写文献综述；第 3 周 撰写修改文献综述，按照规定格式上交 Word 打印版，准 备开题报告；第 4 周 确定总体结构(隧道式)、流程设计；第 5 周 确定隧道式微波辐射基本结构和参数设计计算；第 6 周 设计计算物料性质、辐射时间、 辐射强度；第 7 周 检验设备结构设计是否符合整体流程设计要求；第 8 周 上机绘图 CAD，运算；第 9 周 上机编程及软件操作；第 10 周 撰写论文；第 11 周 绘制图纸流程图；第 12 周
9、 绘制图纸装配图；第 13 周 检查与修改图纸；第 14 周 最终修改论文并提交；第 15 周 整理资料，制作幻灯片；根据指导教师、 评阅教师意见修改论文及幻灯片；第 16 周 答辩及相关准备工作；根据答辩小组意见修改并上交毕设资料。任务书审定日期 年 月 日 系(教研室)主任(签字) 任务书批准日期 年 月 日 教学院(系、部)院长(签字) 任务书下达日期 年 月 日 指导教师(签字) 计划完成任务日期 年 月 日 学生(签字) 微波辐射污泥系统设计I摘 要随着城市人口的增长、经济的发展和居民生活水平的不断提高，污泥的处理在城市污水处理领域越来越受到关注。因此，对污泥采取微波辐射的预处理可以
10、实现污泥的改性进而提高了污泥的脱水量及脱水效率，代表着成为今后处理城市污水的发展趋势。本论文为微波辐射污泥系统设计，主要包括：机械处理、微波发生、谐振腔加热、微波提取等。根据流量参数进行系统构筑物的设计及选型，并对主体构筑物进行结构设计及理论计算。其中微波处理主要选用的是隧道式微波加热器和微波提取器，其主要优点有处理污泥量大、可连续性操作、经济性好等。结构设计主要包括隧道式箱体尺寸、防漏部件、磁控管的选型、波导管选型、微波提取罐尺寸及压力校核的设计。机械处理主要设计了卧式离心分离机的尺寸，对离心机的尺寸、功率、效率进行了理论计算。采用微波辐射技术预处理污泥，很好的进行了污泥的改性脱水，达到高经
11、济、高效的处理目标正是要在污泥处理过程中要不断完善和改进的方向。关键词：污泥，微波，隧道式，离心分离微波辐射污泥系统设计IIAbstractWith the urban population growth, economic development and continuous improvement of living standards, the processing of sludge is more and more subjected to concern in wastewater treatment realm in the city. Therefore, adopt prep
12、aring of microwave radiation to the sludge the processing carry out the changing of dirty sludge , dehydration and heat these three varieties, raised the dehydration quantity and dehydration efficiency of dirty mire, represented to become to will handle the development trend of sewage in the city fr
13、om now on.This sludge system design for the microwave radiation, including: mechanical treatment, microwave occurred cavity heating, microwave extraction. Traffic parameters according to the design and selection of the system structures, and structural design of the main structures and theoretical c
14、alculations. Where the main choices are the microwave treatment tunnel microwave heater and microwave extractor, the main advantage of dealing with large amount of sludge can be a continuous operation, and good economy. Structurals design include: tunnel box size, leak-proof components, selection of
15、 the magnetron, wave guide selection, microwave extraction pressure check size and irrigation design. Mechanical treatment mainly horizontal centrifuge design size, the centrifuge time, power, efficiency theory.Pretreating sludge by microwave radiation technology, good for the modification of sludge
16、 dewatering to achieve high economic and efficient treatment goals is what we in the sludge treatment process to continuously refine and improve the direction.Key words：sewage sludge, microwave radiation, tunnel, centrifuge微波辐射污泥系统设计III目 录第一章 前言 .11.1 选题背景 11.2 研究意义 21.3 文献综述 21.3.1 污泥处理手段 .21.3.2 国
17、内微波研究应用现状 .31.3.3 国外微波研究应用现状 .51.4 研究的基本内容，拟解决的主要问题 71.4.1 研究的基本内容 .71.4.2 拟解决的主要问题 .8第二 章 微波辐射的理论基 础 .92.1 微波辐射的基本原理 92.1.1 微波的概述 .92.1.2 微波处理的理论概述 .102.2 微波辐射的特点 112.2.1 微波的特性 .112.2.2 微波处理的优点 .122.3 微波辐射的结构 132.3.1 微波辐射系统介绍 .132.3.2 微波辐射系统的结构 .14第三章 污泥前处理系统 .163.1 系统 设计参 数 163.2 沉淀池的设计 163.2.1 沉淀
18、池的设计说明 .163.2.2 主要尺寸的设计计算 .163.3 加药 装置 183.4 设备选型 193.4.1 泵的选取 .193.4.2 水处理系统管道的选取 .21第四章 微波辐射发生装置 .234.1 磁控管 234.1.1 磁控管结构 .234.1.2 磁控管选型 .244.2 波导器件 264.2.1 波导管的设计 .26微波辐射污泥系统设计IV4.2.2 波导的连接 .294.3 微波加热器 30第五章 微波辐射系统结构设计 .315.1 设计步骤 315.2 隧道式箱形微波辐射系统设计 315.2.1 微波辐射的基本关系式 .315.2.2 隧道式箱型微波加热器设计的一般原则
19、 .335.2.3 隧道式微波辐射主要尺寸设计 .355.2.4 漏能抑制器的设计 .385.3 微波提取装置 415.3.1 微波提取器的设计 .415.3.2 壁厚的计算 .425.3.3 封头的结构设计 .435.3.4 控制系统 .445.4 工艺的设计计算 455.4.1 停留时间 .455.4.2 微波功率 .455.4.3 加热功率的计算 .465.5 经济效益的计算 48第六章 污泥后处理系统设计 .506.1 螺旋压 榨选型 506.2 离心分离的设计 526.2.1 离心机的结构及工作原理 .526.2.2 高干度离心机物理参数的确定 .53第七章 三维模拟 .567.1 三维模拟的概述 567.2 辐射系统三维模拟 57第八章 结论与展望 .598.1 结论 598.2 微波辐射系统的展望 59参 考 文 献 .61致 谢 .63声 明 .64
