紊流脉动对反应器处理效果的影响

发布时间：2017-08-12 07:01

  本文关键词：紊流脉动对反应器处理效果的影响

  更多相关文章： 紊流脉动 反应器 反应动力学 同程反硝化

【摘要】：随着工业产业结构的转变,污水处理厂需要改变仅以去除BOD、SS为目标的传统工艺,添加具有脱氮除磷相关功能的新工艺。因此,当今污水处理领域的研究热点之一就是采用创新的处理方式来提高污水的氮和磷去除效率。本文通过查阅相关的国内外文献,研究紊流脉动对反应器处理效果的影响,探讨其反应动力学机理;并且,根据研究结果设计并改进一种紊流脉动强度独立作用的紊流装置,并对装置的稳定运行进行检验后,形成振动格栅反应器,用于污水处理。通过预实验拟定和改进试验计划,进行组间对比,得出了表征紊流脉动强度强弱——振动周期的最佳值。并且在这最佳振动周期的基础上,优化改良运行条件,建立相应的反应动力学模型,分析其相关的反应机理。通过研究得到的结果如下:振动格栅反应器,由于其特殊的结构和独特的水流特性,可以使水体当中的溶质充分扩散,接近于理想的均化间歇反应器。同时为填料周边提供了充沛而合适的剪切力,给微生物转化为生物膜和后期生物膜的新陈代谢创造了良好环境。传统处理方法为填料固定水体流动的模式,该模式微生物活动范围窄,捕获水体污染物能力有限。而振动格栅反应器可以改变这种被动的处理方式,提高微生物的活动范围,使生物膜动起来,大大提高了微生物对污水的去除效率。在26℃、合适的溶解氧的条件下,反应器的最佳振动周期为4s,此时反应器能够获得比较满意的处理效果。化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率可分别达到约72.9%、82.7%和79.2%。在26℃、溶解氧充足、振动周期为4s的条件下,其化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的反应速率常数k分别为:0.0038min-1、0.0052min-1和0.0041min-1,其化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的反应半衰期t1/2分别为:182.41min、133.30min和169.06min。且氮元素去除主要为短程反硝化、同程反硝化(SND)的脱氮反应。同程硝化反硝化(SND)反应对于生物膜法而言,溶解氧应控制在2.0-3.0mg/L左右,但该数值容易受到影响。应当结合具体情况,如生物膜厚度、反应器类型等,并通过进一步针对性实验来确定。
【关键词】：紊流脉动 反应器 反应动力学 同程反硝化
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 污水9
• 1.2.2 反应器9-10
• 1.2.3 污水处理技术工艺10-12
• 1.2.4 污水处理技术发展现状12-13
• 1.2.5 生物膜法相关系统和技术13-15
• 1.3 研究目的与内容15-16
• 1.3.1 研究的目的15
• 1.3.2 研究的内容15
• 1.3.3 论文的创新性15-16
• 1.4 技术路线16-17
• 2 研究方法17-32
• 2.1 实验装置的确立17-18
• 2.2 实验条件18-20
• 2.2.1 实验用水18-20
• 2.2.2 实验环境20
• 2.2.3 实验阶段20
• 2.3 实验预案20-21
• 2.4 实验仪器及检测指标21-23
• 2.4.1 实验仪器21
• 2.4.2 实验检测指标及相关检测方法21-23
• 2.5 预实验23-30
• 2.5.1 实验环境的确定23-25
• 2.5.2 检测指标及周期选择25-30
• 2.6 实验方案30-31
• 2.7 本章小结31-32
• 3 不同振动周期下反应器处理效果的变化及分析32-41
• 3.1 不同振动周期下的污水处理效果分析32-37
• 3.1.1 不同振动周期下反应器水体中化学需氧量（COD）的变化32-33
• 3.1.2 不同振动周期下反应器水体中总氮（TN）的变化33-35
• 3.1.3 不同振动周期下反应器水体中总磷（TP）的变化35-37
• 3.2 实验日志分析37-40
• 3.3 本章小结40-41
• 4 紊流脉动反应器优选组反应动力学及其相关数据分析41-61
• 4.1 实验相关数据43-49
• 4.2 优选组去除化学需氧量（COD）的反应动力学模型49-50
• 4.3 优选组去除氮元素（TN）的反应动力学模型50-52
• 4.4 优选组去除磷元素（TP）的反应动力学模型52-54
• 4.5 优选组相关参数的连续变化情况54-60
• 4.5.1 化学需氧量（COD）与溶解氧（DO）之间的关系54-55
• 4.5.2 各类氮元素（NOX-N）与溶解氧（DO）之间的关系55-57
• 4.5.3 磷元素（TP）与溶解氧（DO）之间的关系57-58
• 4.5.4 pH与氮元素之间的关系58-60
• 4.6 本章小节60-61
• 5 结论及展望61-63
• 5.1 结论61-62
• 5.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 付国楷;周琪;杨殿海;邱兆富;;交互式反应器处理低碳、高氮磷污水的调控策略[J];中国给水排水;2006年13期

2 章一丹;谢娟;徐灏龙;;新型高压脉冲等离子体反应器处理荧光增白剂废水[J];环境工程;2008年S1期

3 陈恩风,吴海锁,张林生,夏明芳;新型内循环生物流化反应器处理污水的试验研究[J];环境工程;2004年06期

4 郑元景;杜文默;;上流式厌氧污泥床反应器处理纤维板废水[J];环境工程;1984年06期

5 ;上流式厌氧污泥床反应器处理含醇废水试验报告[J];化工给排水设计;1983年04期

6 徐国强;;上流式厌氧污泥床反应器处理丙丁废醪液试验研究[J];化工环保;1982年05期

7 王诚信,臧炳琪,曹翰虎;厌氧组合反应器处理甲醇回收废水[J];金山油化纤;1994年02期

8 张安龙，，贺延龄;升流式厌氧污泥床反应器处理红麻秆化机浆废水的研究[J];中国造纸学报;1995年S1期

9 齐学谦;苏燕;;升流式厌氧污泥床反应器处理工艺研究[J];中国环境管理丛书;2009年02期

10 刘越男;金栋;吕效平;韩萍芳;;超声气升式反应器处理乐果水溶液(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2008年03期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 李侃;贾金平;王亚林;;尖劈结构光阳极光电转盘反应器处理印染废水的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

2 徐云兰;贾金平;;光电液膜反应器处理染料废水的研究[A];中国化学会第26届学术年会环境化学分会场论文集[C];2008年

3 吴珊;董晓阳;张申海;;厌氧折板反应器处理低浓度污水实例研究[A];2008年全国给水排水技术交流会暨全国水网理事会换届大会论文集[C];2008年

4 邓清华;冼萍;甘文杰;吴辉伟;;ICEAS反应器处理经厌氧的木薯淀粉废水[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（下）[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘文畅;酿酒废水添加、SRT和HRT对生物絮凝反应器处理RAS养殖污染物的影响[D];上海海洋大学;2015年

2 郭海丽;三维生物膜电极反应器处理地下水中硝酸盐的研究[D];青岛理工大学;2015年

3 赵运;紊流脉动对反应器处理效果的影响[D];重庆大学;2016年

4 尹晓峰;升流式固体反应器处理畜禽废水试验研究[D];东北大学;2008年

5 鲍家华;厌氧折流板联合无纺布反应器处理乳品废水的应用研究[D];东华大学;2011年

6 柴宏祥;常温ASBBR反应器处理高盐高浓度有机榨菜废水效能研究[D];重庆大学;2005年

7 李鸿敬;膜混凝反应器处理微污染水源水及技术经济分析[D];天津大学;2003年

8 王超;生物沸石反应器处理微污染原水技术研究[D];南京理工大学;2005年

9 徐文征;生物硅藻土反应器处理城市生活污水工艺中试研究[D];同济大学;2006年

10 赵君楠;SBR反应器处理高浓度养猪废水的研究[D];西北农林科技大学;2013年

本文编号：660276