具有壅塞环的空化器特性数值分析

出现壅塞空化现象时,壅塞管内流场会发生剧烈变化。利用计算流体力学软件Fluent,采用标准模型k-和多相流空化模型,在不同入口速度和背压条件下对具有壅塞环的空化器进行数值模拟,分析空化器壅塞环在不同位置时,空化区域内静压力和空隙率的分布情况。试验结果表明:壅塞环可以增加壅塞截面下游的恢复压力,且壅塞环离环形喷嘴出口越远,作用越明显;壅塞环可以增大产生壅塞空化的最佳背压范围,且壅塞环离环形喷嘴越近,产生壅塞空化流动的背压范围越大。     

壅塞管直径对壅塞空化器空化特性的影响

在不同壅塞管直径下,利用Fluent软件对壅塞空化器进行数值分析并采用水听器对其空化噪声信号测试,探索壅塞管直径对壅塞空化器空化特性的影响。测试结果表明：增大壅塞管直径,最大压力上升梯度值会增大,壅塞截面会向上游移动;壅塞空化器的数值分析和空化噪声信号测试结果基本吻合,壅塞管的最佳直径为10 mm。     

壅塞空化器设计及其处理污水的可行性研究

在分析直管中气液两相混合流的壅塞空化现象,射流泵发生极限工况时的壅塞空化现象,经过倒角的圆柱管在定常和非定常流动下的壅塞空化现象,在阶梯圆管中的稳态绝热闪蒸流中的壅塞空化现象的基础上,提出了一种新型的空化器——壅塞空化器;通过采集分析空化噪声和处理模拟污水(苯酚溶液)的实验,对壅塞空化器在污水处理应用中的可行性进行了初步研究。实验结果表明:壅塞空化器模拟处理污水的效果较好,其空化能量比振荡腔喷嘴高,从而为国内外研究空化发生器开辟了一条新途径。     

壅塞空化器羟自由基产量试验研究

针对空泡溃灭瞬间产生羟自由基和氢基,而羟自由基具有强氧化性,能够与难降解有机物分子发生反应的问题,探讨了羟自由基的产量与壅塞空化器的空化强度的关系。以壅塞空化器作为空化发生元件,亚甲基蓝作为自由基捕捉剂,采用可见分光光度计检测反应前后MB(methylene blue)质量浓度的变化量,间接获得羟自由基的产量,探讨了MB初始质量浓度、背压孔当量直径和反应时间对羟自由基产量的影响。试验结果表明:背压孔当量直径为5.4 mm,亚甲基蓝溶液的初始质量浓度为12 mg/L时,自由基产量最高。     

壅塞空化与射流空化噪声谱特性的实验研究

水力空化已成为一种很有潜力的水处理技术。利用水听器采集空化噪声信号,通过对比分析不同喷嘴产生的空化噪声的功率谱特性,得出壅塞空化器具有宽频高能量平台的功率谱曲线,特别适合于水动力空化处理污水和净化水等领域。     

基于正交实验的壅塞空化器数值试验

影响空化强度的因素较多,如空化器结构形状与参数的不同组合,系统水力参数的不同组合,以及它们之间的相互匹配等。基于正交试验的方法,利用Fluent软件对不同结构参数和水力参数的壅塞空化器进行数值模拟试验,建立在不同参数组合下以壅塞空化器内空隙率和背压力为特征的正交试验评价指标,研究各因素对壅塞空化器空化强度的影响程度。结果表明:影响空化强度的因素从大到小依次是流量Q、背压Pb、入口锥角、壅塞管直径d和长度L,最优壅塞空化的参数组合是流量为2.0 m3/h、背压为70 k Pa、入口锥角为35°、壅塞管直径为10 mm和长度为50 mm。     

壅塞空化技术破解剩余污泥的试验研究

以pH,MLSS,MLVSS,TU,SCOD和DD为指标,试验探究壅塞空化技术破解剩余污泥的有效性,研究流量、背压和破解时间等实验变量对破解效果的影响规律,寻求有利于破解的最优结构参数和水力参数。试验结果表明:壅塞空化技术破解剩余污泥是有效的,破解后MLSS和MLVSS下降,SCOD和TU升高,pH值变化不大,破解的效能随着流量的增大而增强,随着背压的增大而先增大后减小;最佳较优工况是流量为1.273 0 m3/h和背压为238.45 kPa,该工况下循环10次时,DD达13.249%。     

空化射流降解水中苯酚的实验研究

通过实验研究进口压力、初始浓度、泵机类型和溶液酸碱度对空化射流条件下苯酚降解率的影响。研究表明,较高的进口压力,较低的苯酚初始浓度,流量较大的高压泵以及溶液液相的酸性环境都有利于苯酚的降解,进口压力为6MPa时效能比最好。     

圆孔多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水的试验研究

试验基于水动力学实验室自主研发的多孔板型水力空化反应装置,进行了降解对硝基苯酚废水的研究.通过对不同过孔流速、不同几何参数多孔板、不同初始质量浓度对硝基苯酚进行空化试验,提出了空化数、过孔流速、初始质量浓度、处理时间、孔口数量、孔口大小与对硝基苯酚降解率的关系,为提高对硝基苯酚降解率提供了依据.试验结果表明:增加流速,选取最佳初始浓度,适当延长处理时间,设计孔板时适当增多孔口数量以及增大孔口大小,可以提高对硝基苯酚废水的降解率.     

孔板空化器内流体空化特性研究

以孔板空化器为研究对象,推导了球形空泡的运动方程;将气液两相质量传输、流体流入与流出控制容积引起的气含率变化考虑在内,推导出孔板空化器内流体气含率变化方程。以空化模型为依据,通过数值模拟以10^-5 s时间步长获得孔板通道100 ms内瞬态空化中气泡分布、压力、速度特性。在孔板通道内建立径向截面利用气相体积流率分布进一步证明流体空化状态的稳定性。通过模拟和实验对两种不同通流截面积孔板结构在不同压差下对空化效果的影响进行验证。结果表明,可以以气相体积流率来衡量空化效果,增加孔板通道的数量比改变孔径更能影响空化效果。     

无机-有机柱撑膨润土对水中苯酚的吸附行为研究

研究了苯酚在4种改性膨润土上的吸附行为,结果表明:经柱撑处理后的膨润土吸附能力明显大于钠基土,其吸附动力学行为遵循Bangham方程和Langmuir方程所描述的规律,平衡吸附量qe与平衡浓度Ce之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程,吸附表现为放热的物理吸附和有机质的分配作用.     

树脂吸附处理模拟双酚A生产中含酚废水的研究

采用国产新型大孔吸附树脂XDA—2对含有双酚A、苯酚和丙酮的模拟水样进行动态吸附处理，研究了总酚浓度、温度、流量、pH和丙酮浓度等因素对树脂吸附性能的影响，同时比较丙酮、甲醇和稀碱溶液在室温和加热条件下的解吸效率。结果显示，在温度低于35℃、流量不高于8BV／h、pH≤7的条件下，树脂对总酚浓度≤2300mg/L的模拟水样中苯酚和双酚A的吸附去除率均≥99％，丙酮浓度≤8000mg／L时树脂的工作吸酚量达到48—73mg／ml。用2BV的丙酮在常温条件下的解吸效率接近于100％，用浓度5％的NaOH水溶液在60℃时的解吸效率达到91％。     

水溶液中苯酚在阳光下催化氧化降解的初步研究

介绍了一种以加碳焙烧法改性的膨润土作载体，用溶胶－凝胶法制备的新型TiO2-Ag复合催化剂，研究了该催化剂在阳光下对水样中苯酚的催化氧化降解条件，影响因素和降解率，结果表明，该催化剂有较高的催化氧化活性，在通入空气的条件下，对PH＝4．0，浓度为5mg/L的苯酚水样处理3h，其苯酚去除率可达98％左右，该催化剂性能稳定，易于沉降分离，回收后经高温活化，可反复多次使用，为高效，经济地利用日光催化氧化含酚废水的进一步研究提供了实验依据。     

TiO2光催化氧化法处理苯酚废水的研究

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶.凝胶(sol-gel)法制备纳米TiO2光催化剂.通过对苯酚废水的光催化降解性能研究,确定废水pH值、光降解时间、催化剂用量、光催化剂重复利用等因素对苯酚去除率的影响.结果表明:苯酚废水pH值为4.0、光照时间8.0 h、光催化剂用量2.5 g/L,光催化降解效果最佳,去除率可达90%以上,光催化剂重复利用4次,其光催化活性变化不大.通过对苯酚废水光降解过程的动力学拟合,得出其光降解反应为一级反应.     

UV/Fenton法处理废水中苯酚

目的研究UV/Fenton氧化法中各个因素对去除水中苯酚的影响,确定UV/Fenton法处理苯酚废水的工艺条件.方法保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变H2O2投加量、Fe2＋浓度、废水初始pH值、载气等试验条件,考查这些因素对UV/Fenton法处理苯酚废水效果的影响.结果UV/Fenton氧化法对苯酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率.当废水初始pH值为3.0时,经30 min反应,苯酚去除率达到99%,COD去除率达到86%.苯酚废水COD去除率滞后于苯酚去除率.结论UV/Fenton法能够在较短的时间内去除苯酚含量,COD、H2O2投加量、Fe2＋浓度对处理效果影响较大,H2O2投加量决定苯酚去除率和COD去除率,而Fe2＋质量浓度是影响去除速率的主导因素.     

无机离子对Fenton试剂处理苯酚废水效果影响的研究

目的 研究Fe^3＋、H2PO4-、CO3^2-、HCO3-、SO4^2-及NO3-对Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响．方法保持Fenton体系的基本反应条件不变，而向体系中投加无机离子溶液。考察外加无机离子浓度的变化对Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响．结果适当浓度的Fe^3＋能够与Fe^2＋协同作用，增强Fenton试剂的催化氧化能力，而当Fe^3＋浓度过高时。反而起到抑制作用．H2PO4-和碳酸根对Fenton试剂的催化氧化性能有不同程度的抑制作用；SO4^2-、NO3-的存在对Fenton试剂的催化氧化性能无明显影响．结论无机离子对Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响不尽相同，若实际废水中含有抑制Fenton反应的无机离子。应视其在废水中的浓度所能达到的抑制程度决定是否在Fenton处理前对其采取适当的屏蔽措施，以保证废水处理效果．     

粉末活性炭吸附工艺应急处理苯酚污染

目的研究粉末活性炭应急处理苯酚水源水污染的可行性,提供应对突发的水污染处理的理论依据和技术指导.方法用浑河水配制一定质量浓度苯酚污染水,模拟突发的苯酚水污染,进行粉末活性炭（PAC）对苯酚的吸附性能以及投加工艺参数的试验.结果结果表明PAC对苯酚的吸附性能曲线符合弗兰德里希（Freundlich）吸附模式.在苯酚的平衡质量浓度为0.002 mg/L时,粉末活性炭对其吸附容量为1.46 mg/g;PAC对苯酚有较快的吸附速率,吸附20 min就能够达到其吸附容量的90%以上;比表面积大的木质炭是应急处理苯酚水污染的最佳炭种;PAC投加的炭浆质量浓度对处理效果有一定的影响;当溶液的pH值小于10时,PAC对苯酚有较高的吸附效果.结论对突发的苯酚污染,投加粉末活性炭是切实可行的应急处理措施.