脉冲电浮成套环保装置的理论和实验研究
发布时间：2020-08-03 10:56
【摘要】：近年来，应用电化学方法在治理环境污染方面受到了广泛的关注。其中电凝聚法和电浮法已在工业废水和城市生活污水处理方面得到了应用。电浮法被称为“环境友好的绿色技术”，受到广泛的关注，降低电浮法的能耗，减小环流影响，提高处理效果更成为目前的研究热点。针对这些问题，本文提出脉冲电浮法，在降低能耗、提高处理效果等方面进行了深入的研究和实验。 为了提高脉冲电浮的处理效果，本文详细分析了絮凝过程对最终处理效果的影响，根据紊流水动力特征，分析了影响絮凝的两大动力因素；旋涡运动和离心惯性力。认为旋涡运动产生的剪切力和离心惯性力是絮凝颗粒产生接触碰撞的主要作用力，而旋涡剪切力是絮凝反应的主导动力。根据这种观点和自激振荡脉冲射流理论，首次提出和研制出一套自激振荡管道式絮凝器。实验室实验表明，采用自激振荡管道式絮凝器后，大大提高了脉冲电浮水处理法的处理效果。 关于电浮处理过程中自由粒子的去除过程，作者以钢球模型的简化方式建立了去除率与时间关系的数学模型和电浮处理池大小的数学模型，它们对电浮处理容器的设计和处理工艺设计有较好的指导意义。 本文设计和研制成功的脉冲电浮水处理成套设备具有结构简单、操作方便、对有机物的去除率高，对废水的适应范围广等特点，与常规的电浮法相比较，能节约能耗40％-60％，处理效果很好(如处理皮革废水，达到了预期的效果，COD降至90)。国内相关资料表明，将皮革废水COD降至100以下，目前尚无报道。本文还系统分析了影响脉冲电浮水处理效果的诸多因素，并对相关因素进行了优化，从而使脉冲电浮水处理成套设备各元、部件的配置获得比较满意的结果。 本课题的研究内容主要包括： ①脉冲电浮水处理的参数分析：将影响脉冲电浮水处理效果的参数分别进行了详细的分析。 ②脉冲电浮水处理池的设计：通过数学建模提出了脉冲电浮水处理池的几何参数，并设计了脉冲电浮水处理装置的配套结构； ③自激振荡管道式絮凝器的设计：介绍了脉冲电浮水处理过程中絮凝剂投加量的确定原则；通过对絮凝动力学和运动学的研究，根据自激振荡脉冲发生机理，设计出新型自激振荡管道式絮凝器； ④对设计的管道式絮凝器进行实验研究。实验证明：设计的管道式絮凝器的性能优于同型号的絮凝器。 ⑤对该脉冲电浮水处理成套设备的实验研究。介绍了制革废水和餐饮污水的
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【图文】：
floatwiththemierobubb!e粘附了气泡的絮粒在水中上浮时，在宏观上将受到重力凡和阻力凡等外力的影响(如图3一8所示)。带气絮粒上浮时的速度可用牛顿第二定律导出;dv。___m生主=凡一只。一凡’’’dt一’浮’阻’重浮力和阻力可由式(3.8)进行计算:凡=耐异伽水一p，)、g/6(3.7)v:v二耐或C、P，廿.=二艺4(3.8)Cd为阻力系数，与雷诺数有关;耐孟/4为球形颗粒在垂直方向的投影
的认识还不全面，特别是振荡腔内涡漩与碰撞壁的相互作用还研究得较少。4.3.3振荡腔内涡漩与碰撞壁的相互作用的数学模型如图4一4所示，谐振腔内充满了静止流体。当高压水经上游喷嘴射入空腔时，射流和周围静止流体之间出现紊流混合，产生强烈的动量交换，形成图示的三个流动区域:()l等速核区;(II)剪切层区;(II)l环境流动区。为了研究涡漩结构及其与碰撞壁的相互作用，廖振方、唐川林等提出了简单的离散涡漩模型190]。假设剪图4一典型碰撞壁形式Fig4一4ThetyPiealimPnignigedge切层任意位置的宽度与该处离喷嘴出口之间的距离成正比，在剪切层以外的流体不受混合过程的影响，流动是无旋的。腔内剪切流动可以处理成一维流动，流体的可压缩性和涡漩尺寸可忽略不计。则剪切层流动的复速度孔()z是:=:+yj的解析函数。故有:叽(z)==u，一iv，(4.9)x一y平面上M个点涡的运动可由下式来描述:l以。i各F。‘i各F.、U_一IV_=—一一‘十—)~--二二--+—)一::-山Q0山2二台卜zj一2二廿__1~。J一盛JJ一Z一—zJ
4自激振荡管道式絮凝器的设计图4一3自激振荡气蚀喷嘴简图Fig4一3Thesel-fexcietdoseillationgas.grlndnozzle尽管国内外许多学者对自激振动进行了详细的研究，但人们对振荡脉冲射流的认识还不全面，特别是振荡腔内涡漩与碰撞壁的相互作用还研究得较少。4.3.3振荡腔内涡漩与碰撞壁的相互作用的数学模型如图4一4所示，谐振腔内充满了静止流体。当高压水经上游喷嘴射入空腔时，射流和周围静止流体之间出现紊流混合，产生强烈的动量交换，形成图示的三个流动区域:()l等速核区;(II)剪切层区;(II)l环境流动区。为了研究涡漩结构及其与碰撞壁的相互作用，廖振方、唐川林等提出了简单的离散涡漩模型190]。假设剪图4一典型碰撞壁形式Fig4一4ThetyPiealimPnignigedge切层任意位置的宽度与该处离喷嘴出口之间的距离成正比，在剪切层以外的流体不受混合过程的影响，流动是无旋的。腔内剪切流动可以处理成一维流动，流体的可压缩性和涡漩尺寸可忽略不计。则剪切层流动的复速度孔()z是:=:+yj的解析函数。故有:叽(z)==u
本文编号：2779532
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【图文】：
floatwiththemierobubb!e粘附了气泡的絮粒在水中上浮时，在宏观上将受到重力凡和阻力凡等外力的影响(如图3一8所示)。带气絮粒上浮时的速度可用牛顿第二定律导出;dv。___m生主=凡一只。一凡’’’dt一’浮’阻’重浮力和阻力可由式(3.8)进行计算:凡=耐异伽水一p，)、g/6(3.7)v:v二耐或C、P，廿.=二艺4(3.8)Cd为阻力系数，与雷诺数有关;耐孟/4为球形颗粒在垂直方向的投影
的认识还不全面，特别是振荡腔内涡漩与碰撞壁的相互作用还研究得较少。4.3.3振荡腔内涡漩与碰撞壁的相互作用的数学模型如图4一4所示，谐振腔内充满了静止流体。当高压水经上游喷嘴射入空腔时，射流和周围静止流体之间出现紊流混合，产生强烈的动量交换，形成图示的三个流动区域:()l等速核区;(II)剪切层区;(II)l环境流动区。为了研究涡漩结构及其与碰撞壁的相互作用，廖振方、唐川林等提出了简单的离散涡漩模型190]。假设剪图4一典型碰撞壁形式Fig4一4ThetyPiealimPnignigedge切层任意位置的宽度与该处离喷嘴出口之间的距离成正比，在剪切层以外的流体不受混合过程的影响，流动是无旋的。腔内剪切流动可以处理成一维流动，流体的可压缩性和涡漩尺寸可忽略不计。则剪切层流动的复速度孔()z是:=:+yj的解析函数。故有:叽(z)==u，一iv，(4.9)x一y平面上M个点涡的运动可由下式来描述:l以。i各F。‘i各F.、U_一IV_=—一一‘十—)~--二二--+—)一::-山Q0山2二台卜zj一2二廿__1~。J一盛JJ一Z一—zJ
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【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 石磊;电浮水处理装置及其系统的设计[D];重庆大学;2009年
本文编号：2779532
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