三角形孔口多孔板水力空化特性研究

随着废水中污染物成分越来越复杂,传统水处理技术已经很难满足相应的处理要求。水力空 化是一种新型水处理技术,空化泡溃灭形成的微射流、冲击波能在短时间内释放巨大的能量。此 外,空化泡溃灭时产生的局部异常高温高压可以使水分子结合键断裂产生具有高氧化能力的羟基 自由基·ＯＨ,可以与其它分子发生化学反应。采用三角形孔口多孔板作为水力空化发生器,研究 了多孔板孔径大小、开孔数目对其水力空化特性的影响,并结合对硝基苯酚废液处理实验得出多孔 板型水力空化反应器能够用于含酚类废水处理,为以后含酚类难降解废水处理提供参考．     

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.     

多孔板与文丘里组合式空化灭活致病菌研究

基于浙江工业大学水力学实验室自主研发的方孔多孔板与文丘里组合式水力空化反应装置,通过变换多孔板与文丘里喉部、文丘里扩散角的不同组合,针对取自非饮用水源的原水,以水中菌落总数和大肠杆菌为指示菌,研究了空化数、喉部流速、孔口排列、原水初始体积分数和水力空化作用时间等因素对灭菌效果的影响,并探讨其产生的内在机理。实验结果表明:当组合形式为25孔交错式孔板、喉部300mm、扩散角为4.3°时可达到对菌落总数和大肠杆菌最优灭活效果。同时,降低空化数、提高喉部流速、延长水力空化作用时间和选取适当的原水初始体积分数都将有助于进一步提高装置的灭活效果。     

文丘里管结构参数对水力空化降解罗丹明B染料废水的影响

为研究文丘里管结构参数对水力空化强度的影响,设计了以文丘里管为核心的水处理装置,选用8个尺寸不同的文丘里管处理罗丹明B废水.研究了文丘里管结构参数、入口压力及反应时间对空化效果的影响,结果表明:文丘里管空化效应优劣与其结构参数有关.随着入口压力的增大(0.3~0.5MPa)、喉径比的降低(0.24~0.08)、喉管长度的增加(25~35mm),不同文丘里管对罗丹明B降解率均呈现先增加后降低的趋势;随着反应时间的增加(0~60min)、扩散段长度的增加(30~90mm),罗丹明B降解率均呈现上升趋势,最高可达15.8%.     

基于空化效应的微泡浮选油水分离方法

针对变电站含油废水的水处理问题,提出了一种使用旋流-静态微泡浮选柱内置旋流器用于油水分离的方法,并且分析了旋流器内部油滴的聚结过程;在油水分离初步完成后,利用水力空化效应进一步降解与净化分离后的废水。对传统的空化发生装置文丘里管作出改进,并且通过Fluent仿真研究不同内部流道尺寸对空化效应的影响,通过亚甲基蓝溶液与羟基的反应验证了最佳内部流道尺寸为1 mm,在此尺寸下空化效果最好。在溶液初始质量浓度为100 mg/L、温度为35℃、入口压力为0.3 MPa的条件下进行水力空化实验,流道尺寸为1 mm时油的去除率达到37%,去除率较高。     

探究串联文丘里管空化特性

为了研究串联文丘里管的空化特性,采用数值模拟方法,建立文丘里管空化模型与压力损失模型,基于入口压力和水温变化进行单级、多级串联文丘里管内空化效果演变过程的研究;以平均气含率为空化效果表征,得到文丘里管串联级数与空化特性的关系,得到出口锥角与文丘里管的匹配关系,得到单级和多级串联之间空化效果的演变规律。提出了以空化效应的介质(水)的性质——电导率为空化实验表征,验证串联文丘里管的空化特性。实验结果表明：实验压力下(<1 MPa)单级文丘里管水样的电导率大于串联管,随着空化时间的增加水样的电导率增加;电导率可以作为表征空化效果参数之一。为串联文丘里管空化与压力、温度的关系提供指导,为空化效果的实验表征提供新的方法。     

文丘里管水力空化反应器空化流场特性分析

在综合考虑入口压力、不同喉部直径、不同入口加氧量、液体可压缩性以及湍流作用等情况下,以文丘里管喉部压力小于等于相应温度下的饱和蒸汽压为依据,设计了空化装置。基于连续性方程、伯努利方程、空化泡动力学方程求解了空泡径向非线性方程。采用计算流体软件FLUENT以文丘里管不同入口压力、喉部直径和入口加氧量等为变量进行了单因素数值模拟试验,获得了文丘里管反应器内空泡的成长与溃灭特性,分析了湍流作用下入口压力及不同喉部直径对空化泡运动特性及其所形成压力脉冲的影响规律。搭建水力空化装置试验台对污水进行处理测试,试验处理结果表明:对石油污水处理后COD(chemical oxygen demand,化学需氧量)降低41.14%,对造纸厂污水处理后COD降低63.83%,说明空化反应器合适的结构参数和控制参数有利于提高空化强度。     

孔板和文丘里管复合结构空化器的优化设计

利用ANSYS-CFX软件, 在相关水力装置空化器研究的基础上, 对孔板和文丘里管复合结构空化器的空化效果进行模拟优化。在孔板结构参数相同、位置一定的条件下, 对复合结构空化器的空化流场进行数值模拟, 探讨3种不同形式的文丘里管喉部结构对空化效果的影响。通过对空化流场的压力分布、空泡体积分数以及汽含率的分析, 结果表明:文丘里管喉部结构形式对空化效果有着明显的影响, 在相同的边界条件下, 急剧型的复合结构空化器空化效果更强。       

水力空化联合H2O2降解壳聚糖的研究

利用水力空化装置对壳聚糖溶液进行了降解实验。分析了壳聚糖浓度、入口压力、p H值、温度、H2O2浓度等不同因素对壳聚糖溶液降解的影响。结果表明:水力空化对壳聚糖的降解程度随壳聚糖浓度的增加而减小,随着入口压力及水温的增加而增大;在一定条件下,水力空化对壳聚糖的降解存在着一个最佳的p H值;水力空化联合H2O2强化处理大大增强了降解的效果。该方法既能减少氧化剂的投放,也能提高降解的效率。     

文丘里管空化反应器的空化特性研究

文丘里管空化反应器广泛应用于水处理领域,深入研究其空化特性,对进一步提升其应用水平具有重要意义.文章建立了15个不同喉部直径和入口锥角的文丘里管空化反应器的数值模型,利用数值模拟结果计算了空化出生位置的空化数,分析了空化数变化情况及其与气含率、入口锥角、喉部直径的变化关系.结果表明:喉部直径为3 cm和入口锥角18°的...     

水力空化与臭氧联合降解罗丹明B

针对超声空化处理量小、水力空化处理效果不够理想及臭氧虽然有较好的水处理效果,但臭氧容易从液体中冒出,造成臭氧的浪费的问题,探讨了增强水力空化的方法并采用水力空化与臭氧联合以提高臭氧利用率.首先研究不同通气量的臭氧单独作用时,对罗丹明B的降解率；其次研究臭氧与水力空化先后参与对罗丹明B降解时的降解率；最后将臭氧与水力空化进行联合,详细分析了1 mm孔径与2 mm孔径的两个穿孔板在固定条件下产生的水力空化与臭氧联合的降解效果,并改变孔径、孔数、进口压强等参数进行实验,研究不同条件下的降解效果.结果显示,臭氧对罗丹明B具有很强的降解作用,水力空化与臭氧先后降解对降解率提高不大,不同的穿孔板在不同的条件下产生的水力空化都可以大大提高臭氧的降解效果,水力空化使臭氧能够基本全部利用,避免了臭氧的浪费,同时臭氧分解成的微小气泡也增强了水力空化效应.     

穿孔板噪声谱分析研究

水力空化与超声空化是产生空化的两种主要方法,国内外研究者对超声空化的噪声谱研究的非常多．但对于水力空化,一般仅进行应用方面的实验研究,而疏于声学方面的研究．为进一步了解水力空化的声学特性,本文理论上进行板的振动的计算,并用ANSYS模拟穿孔板的振动,研究其振动频率与测得的空化噪声谱之间的联系．研究结果表明,在特定的条件下,测得的噪声谱呈现明显线状谱分布的超声成分,此时高速水流冲击穿孔板引起了穿孔板的强烈振动,发出超声,但在一般情况下,多孔板水力空化噪声谱并不含超声成分,也不具有明显线状谱特性．     

变喉部长径比文丘里式水力空化杀灭原水中病原微生物的试验研究

基于浙江工业大学水力学实验室自主研发的变喉部长径比L/R文丘里(Venturi)式水力空化装置,考虑了4种喉部长径比L/R=10、30、60、100,4种原水占比(初始浓度)V_0/V=25%、50%、75%、100%,以菌落总数和大肠杆菌作为病原微生物指示菌,试验研究了喉部长径比、喉部流速、水力空化作用时间、原水初始浓度、空化数等因子对水力空化杀灭原水中病原微生物的影响。试验结果表明:空泡溃灭时产生的微射流、冲击波会使原水中病原微生物的细胞发生空蚀破坏,水流空化数越低,对大肠杆菌、菌落总数的杀灭率越高;流速较低或原水初始浓度较高时,其杀灭率随喉部长径比的增加逐渐增大;流速较高或原水初始浓度较低时,其杀灭率几乎与喉部长径比无关;增大喉部流速或延长水力空化作用时间,可进一步提高对病原微生物的杀灭效果。水力空化是一种无需添加消毒剂、无消毒副产物的新型生活饮用水消毒技术。     

隔油+混凝气浮+UASB+MBBR处理含水基切削液清洗废水

针对某机械加工厂含水基切削液清洗废水水质成分复杂,COD、石油类等污染物浓度高且处理难度大的特点,采用"隔油+混凝气浮"预处理去除废水中大量的石油类污染物和悬浮物,再通过"UASB+MBBR"降解废水中难降解有机污染物。结果表明:该组合工艺对COD、石油类、悬浮物平均去除率分别达95.5%、98.8%、92.1%,最终出水水质ρ（COD）≤500 mg·L-1、ρ（石油类）≤20 mg·L-1、ρ（悬浮物）≤400 mg·L-1,满足所在工业园区污水处理厂纳管标准;废水处理成本为6.7元·m-3,处理成本合理。     

好氧颗粒污泥处理纺织印染废水研究进展

纺织印染废水成分复杂,含有大量染料、重金属等有毒难降解污染物,是最难处理的工业废水之一。传统的生物处理法因耐毒性差、处理负荷低、受外部环境影响等存在一定的局限性,难以高效处理该类废水。好氧颗粒污泥胞外聚合物含量高,且含有大量氨基、羧基等官能团,此外,其具有不同的氧化还原微环境,能够有效吸附、降解污染物。但好氧颗粒污泥对印染废水中重金属的去除仍存在局限性,对染料的脱色和矿化效率仍有较大提升空间。针对纺织印染废水的污染物特性,总结并论述好氧颗粒污泥技术的优点及其对废水中重金属、偶氮染料的去除机理;综述好氧颗粒污泥处理模拟与实际纺织印染废水的研究进展,并对其运行方式进行总结分析。基于重金属离子去除存在局限性、染料降解不够彻底、实际废水具有复杂性等各种问题,展望其发展方向,以期为今后好氧颗粒污泥高效处理纺织印染废水的研究提供参考。     

臭氧/紫外协同作用处理腈纶废水

论文采用臭氧/紫外（O3/UV）高级氧化技术对难生化降解且微生物毒性大的腈纶聚合工艺废水进行处理,考察了反应时间、pH、污染物浓度等对处理效果的影响。结果表明,O3/UV协同处理腈纶废水的效果优于臭氧和紫外单独作用效果的叠加,有明显的协同促进作用。处理后废水的B/C由原来的0.08提高到0.3以上,可有效提高腈纶废水的可生化性,为后续的生物处理创造良好的条件。在反应时间为30 min、pH为6的条件下,O3/UV协同作用对腈纶废水的处理效果最佳,COD可由1 120 mg/L降解到850 mg/L,去除率达25%,B/C可提高到0.34。降低废水中初始污染物浓度,COD的去除率显著升高,但B/C提高不明显。     

KMnO4药剂与紫外光联用去除难降解有机污染物的研究

对高锰酸钾药剂处理难降解有机污染物的可行性进行了研究结果表明高锰酸钾不仅能用于微污染物的处理，同样也可用于难降解有机污染物的处理高锰酸钾药剂与紫外光联用深度处理垃圾渗滤液，具有优良的除污染效能．CODcr去除率达80％，UV335退色率达95％以上．还具有很好的灭菌作用．是一种高效、经济的除污染技术．在垃圾渗滤液的深度处理中具有很好的应用前景．     

水力空化降解苯酚、二甲苯试验研究

采用多洞孔板作为水力空化的发生装置,研究了水力空化对苯酚、二甲苯的降解效果。通过试验,得出了苯酚浓度为30~40mg/L时,其降解率最高可达39.1%,二甲苯浓度为3.0~3.6mg/L时,其降解率最高可达55.35%;酸性条件较中性、碱性条件更有利于苯酚、二甲苯的降解;随着水力循环时间的延长,苯酚、二甲苯的降解量呈增大趋势。     

穿孔板噪声谱分析研究

水力空化与超声空化是产生空化的两种主要方法,国内外研究者对超声空化的噪声谱研究的非常多.但对于水力空化,一般仅进行应用方面的实验研究,而疏于声学方面的研究.为进一步了解水力空化的声学特性,本文理论上进行板的振动的计算,并用ANSYS模拟穿孔板的振动,研究其振动频率与测得的空化噪声谱之间的联系.研究结果表明,在特定的条件下,测得的噪声谱呈现明显线状谱分布的超声成分,此时高速水流冲击穿孔板引起了穿孔板的强烈振动,发出超声,但在一般情况下,多孔板水力空化噪声谱并不含超声成分,也不具有明显线状谱特性.     

滑石粉对MBR法处理造纸废水的影响

目的减缓膜污染同时更好地处理造纸废水．方法实验选用一体式膜生物反应器法处理造纸废水，并在反应器中投加具有吸附性能的滑石粉，滑石粉用0．1mm孔径的筛网筛出，其投加量为1．2g／L．结果实验结果表明．在水力停留时间不变的条件下，污泥质量浓度逐渐增大出水CODCr的含量逐渐降低，当污泥质量浓度达到10g／L以上时，废水CODCr的去除率可达到90％以上．滑石粉的投加降低了泥水混合液的黏性，形成的污泥颗粒较大较松散，减缓了泥饼层的形成．结论滑石粉的吸附作用对造纸废水中难降解的有机物大分子的去除起到了良好的促进作用，减缓了膜污染，在膜生物反应器中投加滑石粒具有可行性．