有机物壅塞空化—臭氧协同处理技术的研究
本文选题:壅塞空化 + 臭氧 ; 参考:《湖南工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:有毒难降解不易挥发的有机污水采用普通的污水处理工艺难以达到排放要求,造成对水环境的严重污染。探索新的有毒难降解不易挥发有机污水的处理方法迫在眉睫。依据水力空化理论和气液两相流壅塞原理研制一种结构简单、维护方便的有机物联合处理技术——壅塞空化与臭氧协同处理技术。臭氧通入壅塞空化器后,利用壅塞空化产生的特殊流场,使臭氧气泡经过壅塞截面时得到有效溃灭,生成大量的微小气泡,增加气泡的表面积,从而增加臭氧与有机物的接触面积。通过FLUENT软件对通入气体的壅塞空化器流场进行数值模拟,分析通气量、壅塞空化器入口压力、背压等因素的改变对壅塞管内流场的影响,证明在适宜的通气量下壅塞管内可以出现壅塞空化现象。搭建壅塞空化技术联合臭氧氧化技术实验平台,以对硝基苯酚为处理对象,考察了臭氧通气量、处理时间、液体流量、壅塞空化器背压和对硝基苯酚初始浓度等因素对降解对硝基苯酚的影响,研究壅塞空化-臭氧协同处理技术的协同效应。研究结果表明,壅塞空化-臭氧协同处理技术可以有效处理有毒难降解不易挥发类有机污水,壅塞空化与臭氧之间存在协同效应,液体流量为2.15m3/h,背压为11k Pa,对硝基苯酚初始浓度为10mg/L,臭氧通入量为300L/h时,对硝基苯酚的降解率为47.01%,是两个处理工艺单独降解率之和的1.71倍。对硝基苯酚的降解受臭氧通气量、处理时间、壅塞空化器背压和初始浓度等因素的影响较大。
[Abstract]:It is difficult to meet the discharge requirement of organic wastewater which is toxic and difficult to degrade and not volatile by ordinary sewage treatment process, which results in serious pollution to the water environment. It is urgent to explore a new treatment method of toxic and refractory organic wastewater. Based on the theory of hydraulic cavitation and the choking principle of gas-liquid two-phase flow, a kind of organics combined treatment technology, choking cavitation and ozone, is developed, which is simple in structure and convenient in maintenance. After the ozone passes into the choking cavitation device, the ozone bubble collapses effectively when it passes through the choked section by using the special flow field produced by the choking cavitation, and generates a large number of tiny bubbles, thus increasing the surface area of the bubble. Thus, the contact area between ozone and organic matter is increased. By using fluent software, the flow field of choked cavitator is numerically simulated, and the influence of air flow, inlet pressure and back pressure on the flow field in choked pipe is analyzed. It is proved that choking cavitation can occur in the choked pipe under proper ventilation. The experimental platform of choking cavitation technology combined with ozone oxidation technology was set up, and the ozone ventilation, treatment time and liquid flow rate were investigated with p-nitrophenol as the treatment object. The effects of backpressure and initial concentration of p-nitrophenol on the degradation of p-nitrophenol were studied. The results show that the choked cavitation and ozone co-treatment technology can effectively treat toxic and non-volatile organic sewage, and there is a synergistic effect between choking cavitation and ozone. When the liquid flow rate is 2.15m3 / h, the back pressure is 11kPa, the initial concentration of p-nitrophenol is 10mg / L, and the ozone flux is 300L / h, the degradation rate of p-nitrophenol is 47.01, which is 1.71 times that of the two processes alone. The degradation of p-nitrophenol is greatly affected by ozone ventilation, treatment time, backpressure and initial concentration of choked cavitators.
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X703
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,本文编号:2107110
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