电子束辐照水处理反应器水动力特性及性能优化研究

发布时间：2021-08-17 17:20

　　水污染是当前国内外面临的重大环境问题之一。电子束辐照水处理是一种新型的水处理技术,为传统水处理技术难以去除的污水组分提供了新的解决方法。至今国内外对电子束辐照水处理中反应动力学的研究较为深入,但对反应器水动力特性和吸收剂量分布规律的研究相对薄弱。反应器的水动力特性和吸收剂量分布均匀性决定了辐照水处理的效率和反应器的性能。本文以处理量较大的射流式反应器为研究对象,采用理论分析、数值模型计算与试验相结合的方法,对电子束流在水流表面的密度分布特征、反应器内部水流水动力特性、反应器出流水舌水动力特性、水流的吸收剂量分布规律进行了细致而深入的研究;探讨了水流特性对吸收剂量分布均匀性、反应器消毒性能的影响。论文工作取得了以下主要成果:通过理论分析与计算研究,提出了影响电子束流在水流表面密度分布均匀性的关键无量纲物理量VT/d（水流流速V、电子束斑直径d、电子束扫描周期T）;VT/d越小,电子束流在水流表面的密度分布越均匀;VT/d≤0.9时,电子束流在水流表面的密度分布可视为均匀分布。为使得反应器达到较高的处理效率,电子束下水流流速与厚度应均匀分布。采用计算流体力学方法,建立了反应器三维水动力模型... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

瀑布式电子束辐照水处理反应器（Kurucz,1995）

喷雾式电子束辐照水处理反应器系统（Pikae水槽，2 和 9 为水泵，3 为喷雾装置，4 为辐轮鼓风机，7 为电源，8 为控制台，10 为辐器成的水流厚度小、宽度大且流速快，与电大时水流就会溅到电子加速器扫描盒上；，水流更易控制且流速更大，但喷雾形式制。综合了瀑布式与射流式反应器的优缺 1.3 所示。污水从射流式反应器中水平射的辐照。

图 1.2 喷雾式电子束辐照水处理反应器系统（Pikaev, 1997）图中，1 为污水出水槽，2 和 9 为水泵，3 为喷雾装置，4 为辐照室，5 为电子器，6 为涡轮鼓风机，7 为电源，8 为控制台，10 为辐射防护墙）3 射流式反应器瀑布式反应器形成的水流厚度小、宽度大且流速快，与电子束要求的水流相似，但流量较大时水流就会溅到电子加速器扫描盒上；而喷雾式反应器将水流水平喷出，水流更易控制且流速更大，但喷雾形式的水流使得处理雾化程度不易控制。综合了瀑布式与射流式反应器的优缺点后，Han 等提式反应器，如图 1.3 所示。污水从射流式反应器中水平射出，形成薄层来自上方电子束的辐照。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高剂量水平吸收剂量测量用辐射变色薄膜剂量计研究[J]. 陈义珍,李明,李华芝,陈克胜,张卫东,叶宏生,林敏,徐利军,夏文,崔莹.  同位素. 2016(01)
[2]Synergistic effect of ozonation and ionizing radiation for PVA decomposition[J]. Weihua Sun,Lujun Chen,Yongming Zhang,Jianlong Wang.  Journal of Environmental Sciences. 2015(08)
[3]膜曝气生物膜反应器内流场的CFD模拟及组件优化[J]. 吴云,张楠,张宏伟,贾辉.  化工学报. 2015(01)
[4]内循环厌氧反应器Fluent数值模拟与优化[J]. 蔡会勇,刘永红,李婷,于兴峰.  化工进展. 2014(12)
[5]电子加速器辐射处理含氰废水的中试研究[J]. 王建龙,叶龙飞,杨春平,何仕均,肖峰,张幼学,俞江.  环境科学学报. 2014(01)
[6]辐射技术在废水处理中的应用[J]. 刘秀华,雷家荣,杨宇川,林涛.  化工进展. 2010(05)
[7]辐射变色薄膜紫外剂量计研究[J]. 刘强,何捷,蒋波,郑丹,万渝平,孙鹏,林理彬.  功能材料. 2009(12)
[8]γ-射线辐照-H2O2联合技术降解3-氯酚的研究[J]. 胡俊,王建龙.  环境科学. 2009(10)
[9]MCNP程序研究进展[J]. 张建生,蔡勇,陈念年.  原子核物理评论. 2008(01)
[10]计算流体力学在水处理反应器优化设计运行中的应用[J]. 冯骞,薛朝霞,汪翙.  水资源保护. 2006(02)



本文编号：3348174