高毒有机物电化学处理的优化设计及模拟仿真

发布时间：2020-04-30 01:37

【摘要】：随着科技的迅猛发展,人类对化石能源的需求量日益剧增,与此同时,带来的环境治理和保护问题也十分严峻。煤气化水作为煤高温干馏过程中产生的一种有机污染物,具有种类繁多、毒性大等特点。针对此问题,本文探究了一种电化学联合超声技术处理以苯酚模拟废水为例的高毒有机废水的可行性,并对其作用机理以及化学反应动力学特征进行了简单分析,结合Comsol数值模拟研究了其反应过程中流体特征以及气泡流对反应的促进作用。整体实验内容和结果包括有:(1)采用电化学、超声以及电化学联合超声等三种方式对苯酚模拟废水分别进行处理。通过计算得知电化学与超声技术之间存在有明显的协同效应,其协同因子为98.00%。(2)探究了苯酚模拟废水的pH、外加电场强度、铁碳质量比对电化学联合超声技术降解苯酚模拟废水的效果,其中的最佳反应条件:初始苯酚模拟废水pH为4.0、外加电场强度为3.0V、铁碳质量比为1:1。(3)结合数值模拟的基本理论,对单相流及多相流中的气泡流进行了理论推导分析,模拟验证了反应器中的曝气过程,即反应器内部流场的扰动及曝气效果均受到曝气气速影响,在雷诺数适中的情况下由于流动会产生失稳现象,所以流动为不对称流,适合曝气过程中氧气的扩散。且最优曝气气速为12.5mm/sv16.5mm/s。(4)对比实验结果、理论依据以及模拟结果,将电化学联合超声技术反应装置进行了放大,以1m~3/d为目标处理目的,设计了相应的电化学联合超声技术反应中试装置,并利用UGNX进行了三维实体建模。实验及模拟结果表明,电化学联合超声技术降解高毒有机物效果显著,能够较大的提高高浓度有机废水的可生化性,为后续的生物处理能够提供很好的预处理条件。
【图文】：

流程图,活性污泥法工艺,流程,好氧微生物

然目前此类方法还处于研究的起步阶段，但由于等离子技术够批量式处理、适用范围广等优点，属于较为高效环保的而言，是值得进一步深入开发及应用的。目前已经有一部化废水经过脉冲放电处理后，大量的大分子有机物能够被够很大程度的提高废水的可生化降解性，适合于工业废水物法曝气法球，此种方法是运用好氧微生物对废水进行处理的一种方理过程中运用较为广泛。在面积较大的曝气池内，能够使好氧微生物充分接触，进而使得好氧微生物均匀的附着在的新陈代谢作用降解有机物，从而产生二氧化碳和水，无示为生物曝气法的处理工艺流程。

萃取法,焦化废水

[19]。）吸附法法是利用多孔材料为吸附介质，通过吸附剂对废水中的有机成分进达到净化废水目的的一种方法。但由于吸附材料多以活性炭、焦炭高价材料为主，因此其运行成本一般偏高，吸附剂的再生问题同样技术在高浓度有机废水领域的发展空间。）萃取法焦化废水中各有机组分在萃取剂中的溶解度的差异，从而实现各组。此种方法相较于其他方法更为的适合于提取及回收焦化废水中的通常情况下，在萃取的过程中由于萃取剂的消耗量较大，同时也容染等问题，因此，如何提升萃取的整体经济效益成为了制约萃取法机废水发展的重要因素。如图 1.3 所示为萃取法得工艺流程。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X784

【参考文献】