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三角形孔口多孔板水力空化处理难降解废水的试验研究

作　者: 杨亮
导　师: 董志勇
学　校: 浙江工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 水力空化三角形孔口多孔板空化数羟基自由基对硝基苯酚印染废水
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

水力空化现象成为研究热点以来,在许多领域都已经取得一定的研究进展。空化泡在溃灭过程中形成微射流、冲击波,能在短时间内释放巨大能量的同时产生的局部超高温高压可以使水分子结合键断裂产生具有强氧化能力的羟基自由基·OH和双氧水。基于空化泡溃灭产生的特殊效应,水力空化技术作为一种新型技术被应用在水处理研究中。水力空化技术具有反应装置简单,无需添加任何试剂,无二次污染,运行及维护费用低,可大规模化投产运行等特点,近年来越来越多的国内外学者开始研究此项技术。本文利用浙江工业大学水动力学实验室自主研发的三角形孔口多孔板式水力空化反应器对难降解废水进行了试验研究。主要研究工作如下：(1)对水力空化的空化特性进行了研究,探讨了多孔板开孔率、进口压力、流量和背压等因素对装置空化数的影响,观察多孔板板后压力的变化,找出最大恢复压力发生段。(2)利用亚甲基蓝捕捉装置产生的羟基自由基,定量检测出装置氧化剂的产生数量,表征水力空化装置的空化强度。(3)选用对硝基苯酚作为目标污染物进行了去除难降解污染物的研究,考察运行时间、初始浓度、酸碱性及背压等因素对对硝基苯酚的去除影响,为含酚类废水的处理提供新的可能。(4)对实际印染废水在该水力空化装置的处理进行了初步实验研究,以COD和色度为检测指标,考察了系统运行时间、初始废水浓度和pH对实际印染废水的水力空化处理效果的影响。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
目录  9-12
第一章绪论  12-23
  1.1 概述  12-13
  1.2 水力空化及空蚀问题  13-14
  1.3 水力空化基本原理  14-18
    1.3.1 空化泡的产生  14
    1.3.2 空化泡的发展  14-15
    1.3.3 空化泡的溃灭  15-16
    1.3.4 水力空化类型  16
    1.3.5 水力空化效应  16-18
  1.4 国内外研究现状  18-22
    1.4.1 国内研究现状  18-19
    1.4.2 国外研究现状  19-21
    1.4.3 流体动力学特性数值模拟研究  21-22
  1.5 本文研究内容  22-23
第二章实验装置与测量仪器  23-31
  2.1 水力空化实验装置  23-25
  2.2 多孔板介绍  25-26
  2.3 主要测量仪器  26-31
    2.3.1 SINOCERA-YE6267压力数据采集系统  26-27
    2.3.2 紫外分光光度计  27-28
    2.3.3 笔式酸度计CT-6023  28-29
    2.3.4 BODTrakTM测试仪  29
    2.3.5 DR2800分光光度计  29-31
第三章三角形孔口多孔板空化特性研究  31-41
  3.1 研究方法与步骤  31-32
  3.2 多孔板开孔率对空化数的影响  32-33
  3.3 不同运行工况对空化数的影响  33-36
    3.3.1 进口压力与流量的关系  33-35
    3.3.2 进口压力与空化数的关系  35-36
    3.3.3 流量与空化数的关系  36
  3.4 背压与空化数的关系  36-37
  3.5 板后压力变化研究  37-39
  3.6 本章小结  39-41
第四章羟基自由基的检测与分析  41-47
  4.1 检测原理与方法  41-42
  4.2 标曲的标定  42-43
  4.3 实验步骤  43-44
  4.4 实验结果分析  44-46
    4.4.1 运行时间的影响  44-45
    4.4.2 水泵工况的影响  45-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章对硝基苯酚处理实验  47-56
  5.1 实验方法  47-48
  5.2 降解率随运行时间的变化  48-49
  5.3 过孔流速的影响  49-50
  5.4 初始浓度的影响  50-52
  5.5 pH值的影响  52-53
  5.6 背压的影响  53-54
  5.7 本章小结  54-56
第六章实际印染废水处理实验  56-66
  6.1 实验设计  56-57
    6.1.1 实验内容  56
    6.1.2 实验仪器与设备  56
    6.1.3 废水来源  56-57
    6.1.4 实验步骤  57
    6.1.5 分析方法  57
  6.2 实验结果与讨论  57-64
    6.2.1 COD随运行时间降解关系  57-59
    6.2.2 初始浓度对COD降解率的影响  59-63
    6.2.3 pH对COD降解率的影响  63
    6.2.4 色度变化实验  63-64
  6.3 本章小结  64-66
第七章结论及展望  66-70
  7.1 结论  66-69
  7.2 展望  69-70
参考文献  70-74
附录  74-78
致谢  78-79
攻读学位期间发表的学术论文  79
攻读学位期间获授权专利  79

三角形孔口多孔板水力空化处理难降解废水的试验研究

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