微纳米气泡改善工业废水处理效果机理与研究

发布时间：2019-08-16 16:43

【摘要】：微纳米气泡的相关研究已经成为近些年研究的热点之一。微纳米气泡具有普通气泡所不具有的特点,如：气泡体积小、上升速度慢、以及具有较强的氧化性等特点。在水体增氧、浮选技术、治理污水等领域有着重要的应用价值。与其它曝气水处理方法相比较,微纳米气泡还具有操作简便、功耗小、无二次污染等特点,具有很好的可推广性。但是,目前对微纳米气泡的形成规律以及具有不同于普通气泡的特性等问题,还处在继续研究的过程中,微纳米气泡的一些特性和用途还有待于开发和利用。啤酒工业废水一般是可生化性较强的有机废水。在啤酒废水中,有机物浓度含量一般较高,COD可达到千mg/L以上。对于啤酒废水的处理方法,可采取具有氧化作用的水处理方法对其进行有机物的去除。目前,对于啤酒废水的处理工艺主要为好氧处理方法和厌氧处理方法及综合处理工艺。本研究对微纳米气泡基本特性做了相关研究,以及以空气为载体的微纳米气泡为基础,研究了温度、时间、pH值等影响因素对微纳米气泡在水中的溶解氧的影响,并通过正交试验探究微纳米气泡在水中溶解度的最优条件。在此基础上,分别对普通气泡、空气微纳米气泡、臭氧微纳米气泡对啤酒废水有机物的处理效果上做了研究,通过比较三者之间的差异,进一步了解微纳米气泡在水处理技术上的应用前景。本次实验的出的结论如下：(1)研究表明,微纳米气泡在水中悬浮时间为252s。(2)微纳米发生装置产生的气水混合液中有效气液混合比至少为2.12%。(3)以空气微纳米气泡为基础,研究了温度、时间、pH值等影响因素对微纳米气泡在水中的溶解氧的影响,得出的影响程度顺序为：温度,转速,pH,时间；正交试验结果表明,以空气为载体的微纳米气泡最佳条件为pH值7、时间8min、温度为23℃、转速为1300r/min时溶解氧含量较高。在此最佳条件下做平行验证性实验,得到溶解氧平均值为14.7mg/L。(4)运用普通曝气方法、空气微纳米气泡和臭氧微纳米气泡三种曝气法对啤酒废水中有机物进行处理。研究三种方法分别在单因素(温度、转速、pH等)的影响下,啤酒废水中有机物去除率的差异。实验表明,在三种处理啤酒废水的方法中,四种单因素(温度、转速、pH等)均对处理方法有一定的影响。在一定的条件下,对啤酒废水处理程度依次为臭氧微纳米气泡最佳,空气微纳米气泡次之,普通气泡较差。其最佳条件下处理效果依次为45.07%、31.52%、2.06%。从实验的结果可以看出,微纳米气泡在水中的传质和氧化效果,受到温度、时间、pH和转速等因素的影响。微纳米气泡在水中溶解氧的变化,可以反映出水中微纳米气泡的部分传质量和对水体的充氧量。对于啤酒废水有机物的处理中,传统曝气法的处理效果明显低于微纳米气泡的处理效果。同时,臭氧为载体的微纳米气泡对啤酒废水有机物的处理效果优于空气微纳米气泡的处理效果,这一结果说明微纳米气泡采用不同的气体作为载体,对微纳米气泡在水中的氧化能力和处理效果具有一定的影响。
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703

【参考文献】