圆形孔口多孔板水力空化处理难降解废水的试验研究

摘要

利用空化效应降解废水是一种无需额外添加药剂的技术，符合绿色环保的环境理念，具有良好的应用前景。然而对该技术降解废水的影响因素的研究还不够深入，此外空化效应降解废水的机理尚未明了，这为该水处理技术产业化带来了一定的困难。本文主要针对水力空化效应降解废水的影响因素展开一系列试验研究，为其在废水降解工程的推广应用及水力空化反应器的优化设计提供参考。
　　本文首先选用自主研发的圆形孔口多孔板水力空化反应器，进行废水降解的试验研究，试验研究了两种废水:一种是人工配制的对硝基苯酚(P-NP)废水;另一种是取自杭州本地企业的化工废水。探究了圆形孔口多孔板的几何设计参数（孔口数量、孔口大小、孔口排列方式）以及降解反应环境（处理时间，初始浓度、孔口流速、pH值、空化数）分别与废水降解率的关系。分析试验数据发现，废水降解率既受圆形孔口多孔板的几何设计参数的影响，同时也受降解反应环境的影响。
　　其次，本文选用亚甲基兰进行羟自由基捕捉试验，通过定量分析水力空化反应器内产生的羟自由基，探究羟自由基产量与水力空化技术降解废水效果的关系。试验数据显示增加羟基自由基量可提高废水降解率。为了探究空化数对废水降解效果的影响，试验过程中选用动态数据采集系统实时采集多孔板后的液体内部压力，试验数据显示降低空化数可以提高化工废水降解率。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 空化现象概述

1．1．1 空化现象及特点

1．1．2 空化分类

1．1．3 水力空化降解的原理及特点

1．2 空化现象发展过程

1．2．1 空化数

1．2．2 空化发生的条件

1．2．3 空化的发展

1．2．4 空泡的溃灭

1．3 空化效应的理论依据

1．3．1 极端条件下的临界状态

1．3．2 极高的压力

1．3．3 极高的温度

1．4 空化效应的应用

1．4．1 空化效应在清洗切割工程中的应用

1．4．2 空化效应在石油天然气开采工程中的应用

1．4．3 空化效应在水处理工程中的应用

1．5 多孔板水力空化处理废水的研究现状

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究现状及进展

1．6 本文的选题背景和主要内容

1．6．1 选题背景

1．6．2 主要研究内容

第二章 试验设备与量测技术

2．1 圆形孔口多孔板水力空化反应器

2．2 LZB-100玻璃转子流量计

2．3 YE6263动态数据采集系统

2．4 紫外分光光度计

2．5 笔式pH酸度计

第三章 多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水

3．1 对硝基苯酚的性质及常规去除方法

3．1．1 对硝基苯酚的性质

3．1．2 对硝基苯酚的常规去除方法

3．1．3 水力空化技术去除对硝基苯酚

3．2 试验设计

3．3 试验结果及数据分析

3．3．1 孔口流速与降解率的关系

3．3．2 处理时间与降解率的关系

3．3．3 初始质量浓度与降解率的关系

3．3．4 孔口数量与降解率的关系

3．3．5 孔口大小与降解率的关系

3．4 本章小结

第四章 多孔板水力空化降解化工废水的试验研究

4．1 化工废水概况

4．2 试验结果与分析

4．2．1 处理时间与化工废水COD降解率的关系

4．2．2 初始体积浓度与COD降解率的关系

4．2．3 多孔板孔口数量与化工废水降解率的关系

4．2．4 多孔板孔口大小与化工废水降解率的关系

4．2．5 孔口布置方式与化工废水降解率的关系

4．2．6 pH值与化工废水降解率的关系

4．3 本章小结

第五章 空化数与捕捉羟基自由基的试验研究

5．1 空化数量测

5．1．1 空化数量测的依据

5．1．2 空化数对化工废水降解效果的影响

5．2 捕捉羟基自由基试验研究

5．2．1 检测方法

5．2．2 试验装置与流程

5．2．3 试验结果与分析

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文