圆孔多孔板与文丘里管组合式水力空化杀灭原水中病原微生物的试验研究
发布时间：2023-05-04 03:41
随着经济社会的快速发展,民众对水环境和饮用水质量的要求越来越高。自来水厂采用传统的加氯消毒方法对饮用水进行消毒处理,然而,氯在消毒的同时会与水体中的前驱物发生化合反应,生成危害人体健康的“三致”消毒副产物DBPs,主要以三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)为主。国外常见的饮用水消毒方法有紫外消毒,臭氧消毒等,但紫外消毒没有持续杀菌能力,还存在光复活现象[1];臭氧杀菌作用极强,且无二次污染[2],但存在易分解,价格高等缺点。近年来,一些学者对水力空化在饮用水消毒方面做了研究,其优点在于不仅不产生消毒副产物,而且还可去除原水中污染物。本文用圆孔多孔板与文丘里管组合式装置作为水力空化工作段,利用YE6263压力数据采集系统对孔板段、文丘里管喉部以及扩散段沿程各压力测点进行实时采集,分析流场中压力和空化数的沿程变化影响因素;利用三维粒子图像测速仪(PIV)对水力空化工作段进行拍摄,分析不同组合下纵向时均流速分布、紊动强度、紊流切应力的分布规律。在对上述流动特性剖析的基础上,利用该组合装置进行杀灭原水中病原微生物的试验研究,选取大肠杆菌和菌落总数作为病原微生物的指示菌,用平板计数法测得不同...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及提出
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题提出
1.2 饮用水消毒国内外研究现状
1.2.1 饮用水消毒概况
1.2.2 常见的饮用水消毒技术
1.3 空化空蚀概述
1.3.1 空化现象及影响
1.3.2 空化机理
1.3.3 空蚀机理
1.3.4 空化数
1.3.5 空化类型
1.3.6 水力空化灭菌机理
1.3.7 气核的模型
1.3.8 水力空化应用研究
1.4 本文研究内容
第2章 水力空化装置及实验技术
2.1 水力空化试验装置
2.1.1 水力空化反应系统
2.1.2 水力空化反应发生装置
2.2 主要测量和测试仪器
2.2.1 压力数据采集系统
2.2.2 蒸汽灭菌锅
2.2.3 笔式p H酸度计
2.2.4 生物显微镜
2.2.5 LZB-100 转子流量计
2.2.6 三维粒子图像测速仪
2.2.7 LRH-150 生化培养箱
第3章 圆孔多孔板与文丘里管组合式装置压力特性
3.1 试验设计
3.2 时均压力分析
3.2.1 不同流速对文丘里管喉部及扩散段时均压力的影响
3.2.2 多孔板时均压力特性
3.3 空化数分析
3.3.1 不同流速对多孔板段与文丘里管段空化数的影响
3.3.2 不同文丘里管喉部及扩散角对空化数的影响
3.3.3 不同规格孔板对空化数的影响
3.4 本章小结
第4章 圆孔多孔板与文丘里管组合式空化水流PIV剖析
4.1 水力空化流场断面划分与PIV观测图
4.1.1 空化流场断面划分
4.1.2 PIV观测图
4.2 紊动特性的统计分析方法
4.2.1 纵向流速分析方法
4.2.2 紊动强度分析方法
4.2.3 紊流切应力分析方法
4.3 空化水流紊动特性分析
4.3.1 纵向时均流速分布
4.3.2 紊动强度分析
4.3.3 紊流切应力分析
4.4 本章小结
第5章 圆孔多孔板与文丘里管组合式水力空化杀灭原水中病原微生物的试验
5.1 试验准备及安排
5.1.1 试验水样
5.1.2 试验过程
5.1.3 试验分析方法
5.2 试验结果分析及讨论
5.2.1 空化数对杀灭率的影响
5.2.2 孔口排布对杀灭率的影响
5.2.3 孔口数量和水力空化作用时间对杀灭率的影响
5.2.4 原水配比浓度对杀灭率的影响
5.2.5 孔口流速和喉部流速对杀灭率的影响
5.2.6 文丘里喉部长度和扩散角大小对杀灭率的影响
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果
本文编号：3807880
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及提出
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题提出
1.2 饮用水消毒国内外研究现状
1.2.1 饮用水消毒概况
1.2.2 常见的饮用水消毒技术
1.3 空化空蚀概述
1.3.1 空化现象及影响
1.3.2 空化机理
1.3.3 空蚀机理
1.3.4 空化数
1.3.5 空化类型
1.3.6 水力空化灭菌机理
1.3.7 气核的模型
1.3.8 水力空化应用研究
1.4 本文研究内容
第2章 水力空化装置及实验技术
2.1 水力空化试验装置
2.1.1 水力空化反应系统
2.1.2 水力空化反应发生装置
2.2 主要测量和测试仪器
2.2.1 压力数据采集系统
2.2.2 蒸汽灭菌锅
2.2.3 笔式p H酸度计
2.2.4 生物显微镜
2.2.5 LZB-100 转子流量计
2.2.6 三维粒子图像测速仪
2.2.7 LRH-150 生化培养箱
第3章 圆孔多孔板与文丘里管组合式装置压力特性
3.1 试验设计
3.2 时均压力分析
3.2.1 不同流速对文丘里管喉部及扩散段时均压力的影响
3.2.2 多孔板时均压力特性
3.3 空化数分析
3.3.1 不同流速对多孔板段与文丘里管段空化数的影响
3.3.2 不同文丘里管喉部及扩散角对空化数的影响
3.3.3 不同规格孔板对空化数的影响
3.4 本章小结
第4章 圆孔多孔板与文丘里管组合式空化水流PIV剖析
4.1 水力空化流场断面划分与PIV观测图
4.1.1 空化流场断面划分
4.1.2 PIV观测图
4.2 紊动特性的统计分析方法
4.2.1 纵向流速分析方法
4.2.2 紊动强度分析方法
4.2.3 紊流切应力分析方法
4.3 空化水流紊动特性分析
4.3.1 纵向时均流速分布
4.3.2 紊动强度分析
4.3.3 紊流切应力分析
4.4 本章小结
第5章 圆孔多孔板与文丘里管组合式水力空化杀灭原水中病原微生物的试验
5.1 试验准备及安排
5.1.1 试验水样
5.1.2 试验过程
5.1.3 试验分析方法
5.2 试验结果分析及讨论
5.2.1 空化数对杀灭率的影响
5.2.2 孔口排布对杀灭率的影响
5.2.3 孔口数量和水力空化作用时间对杀灭率的影响
5.2.4 原水配比浓度对杀灭率的影响
5.2.5 孔口流速和喉部流速对杀灭率的影响
5.2.6 文丘里喉部长度和扩散角大小对杀灭率的影响
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果
本文编号：3807880
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