多孔板水力空化器的优化和应用

采用多孔板作为水力空化发生器,研究了孔板几何参数、孔布置方式对孔板空化特性的影响,并结合废水处理实验确定最佳孔板.实验结果表明,孔交错布置的多孔板空化效果较径向布置的好;过流率越小空化数越小;对于相同孔径的孔板,孔数增加过流率和空化数均增大;对于相同过流率的孔板,孔径越小空化数较小.空化数接近1的孔板体系,处理废水的效果最好.在实验条件下,96×1交错布置孔板体系处理废水的效果最好.     

水力空化装置的优化设计

根据水力学原理,本试验设计并建立了一套实用有效的水力空化装置.采用了不同几何尺寸的孔板作为水力空化发生器,研究了进口压力、流量、孔内流速、孔板的厚度与孔径之比及孔板过流总面积与管道横截面积的比值对空化数的影响;分析了本实验装置的水流空化状态:本实验装置能产生空化现象.亚甲基蓝分光光度计法,能成功捕捉到水力空化产生羟自由基,是定量检测空化自由基简易可行的有效方法;空化程度随空化数的减小而增强;分析了空化数对羟自由基浓度的影响,寻求最优空化强化条件;水力空化系统的压力、孔内流速等参数及空化器结构的优化设计对空化强化效应的影响表明:进口压力越大,孔内流速控制在14 m/s,/δd为3,为0.07时,空化效果较好.图8,表4,参10.     

筛板塔式电-Fenton反应器在印染废水处理中的应用

自主设计了一款新型的筛板塔式电-Fenton反应器,并将其应用于茜素红染料废水的处理,研究了塔板间距、筛板孔径、开孔率、曝气量及处理时间等因素对处理效果的影响.结果表明:在板间距100 mm、石墨极板孔径4 mm、开孔率15%、曝气量8 L/min时,该电-Fenton反应器表现出最佳的处理能力,茜素红废水的脱色率大于99%,COD去除率高于82%.同时,应用此反应器处理实际的印染废水,脱色率95%,COD去除率在60%左右.因此,该反应器对印染废水表现出了很好的处理能力.     

水力空化强化效应的实验研究

应用建立的多孔板水力空化装置,分析管路入口压力、液体温度、空化作用时间、孔板过流面积、孔径等相关参数和亚甲基蓝溶液浓度、空化数等对羟自由基产量的影响;研究空化自由基产量与空化强度的关系.寻求最优空化强化条件,以促使空化发生以及提高空化作用强度.     

水力空化降解若丹明B的试验研究

水力空化技术是一种废水处理新技术,为了验证多洞孔板的空化效果和探讨几何参数等因素对降解速率常数的影响,在220L水力空化装置中利用多洞孔板对含有若丹明B染色剂的模拟印染废水进行了降解试验研究,结果表明：多洞孔板对若丹明B确实有降解作用,同时存在一个最佳的多洞孔板的面积比,并且降解速率常数随修正空化数的减小而增大。     

单孔孔板水力空化特性的可视化与数值模拟

在自行搭建的单孔孔板空化反应试验台上,采用高速数码摄影和长工作距离显微成像技术,对单孔孔板中心孔内和孔板下游进行空化特性试验研究,分析了背压、空化数等参数对孔板水力空化的影响.试验结果显示:当背压一定,逐渐改变喷射压力时,会出现"空化初生迟滞"现象,在空化两相流区,较高的背压对应着较小的流动损失;孔板内和孔板下游都有空化区存在,且孔内空化对下游空化区影响较大.数值模拟结果显示,孔内空化与试验相符合,且下游空化区的产生是由孔内空化云脱落至下游漩涡区引起的.     

水力空化装置试验研究

水力空化装置是利用水力空化技术的关键．通过利用几种不同的多洞孔板对水力空化装置的试验研究，结果表明：在水力空化系统中，增大孔板的进口压力，可以增加孔板流量。从而提高孔内的平均流速。降低空化数；由于孔板的作用，系统中的水温上升率要比没有安装孔板的系统大；并分析得出孔板下游恢复压长度为4倍管直径．     

水力空化与臭氧联合降解油田污水初步试验研究

针对油田开采后期,污水成分复杂且各种常规水处理方法都有其局限性的问题,提出了水力空化技术与臭氧氧化技术联合工艺处理污水的设想.利用臭氧氧化与空化效应,采用多孔孔板建立了水力空化污水处理系统,对油田现场污水进行了尝试性的试验研究.分别对水力空化和臭氧各自单独降解与两者联合降解水样COD的效果作了对比分析.结果表明,孔板入口压力在0.19MPa附近以及系统的进气量在70 L/h时COD的去除率相对较高;水力空化与臭氧联合降解的效果明显优于两者单独降解的效果;同时说明水力空化与臭氧在降解COD过程中存在互相强化的关系,孔板型空化水处理系统对降低油污水的COD含量具有一定的作用,但效率并不高,但对分析水力空化技术作为油田污水辅助处理技术的可行性,有一定参考价值.     

零价铁-Fenton氧化法预处理医药化工废水

研究用零价铁(Fe0)/双氧水(H2O2)-Fenton氧化法预处理医药化工废水.考察不同初始参数如初始pH、H2O2浓度、Fe0用量、废水初始TOC浓度、温度等对废水TOC去除率的影响.试验结果表明,在初始pH值为3.0、H2O2/TOC摩尔比为2、Fe0用量为12.0 g/L,废水初始TOC浓度为1.0 g/L和反应温度25℃的条件下,反应60 min后,废水TOC的去除率为75.5%.酸性条件和提高温度均有利于反应的进行.研究表明,曝气/Fe0/H2O2系统可作为一种有效去除医药化工废水中有机污染物的预处理方法.     

超声-Fenton高级氧化降解淀粉废水的研究

采用超声与Fenton高级氧化技术联合处理实际高浓度玉米淀粉废水,超声波与Fenton试剂联合作用时,在超声波的作用下,极短时间(10μs)内形成空化气泡会发生空化现象.由于玉米淀粉浓度较高,在超声作用时有机物更容易发生碰撞,产生较多的自由基,使玉米淀粉废水中的有机物得到降解.最终达到较好的去除效果.通过单独超声实验得到最佳的超声时间为150 min,超声波频率为45 kHz,超声波功率为200 W,pH值为3;通过超声与超声-H2O2联合的对比实验,得出H2O2最佳投加量为40 mmol/L;通过单独加入Fenton试剂与超声-Fenton联合的对比实验,得出FeSO4最佳投加量为8 mmol/L.在最佳参数条件下,超声-Fenton法处理高浓度玉米淀粉废水,其COD去除率可达到92%.