富营养化水体中氮磷藻移出新型浮床装置的应用研究

摘要

湖泊富营养化问题已经成为世界性的环境灾害，尤其是蓝藻的季节性爆发严重阻碍了流域内人民生活水平的提高和经济的发展。解决湖泊富营养化问题的研究不仅是我国急需解决的重大环境问题之一，在国际上同样具有重要的科学意义。 本论文在中科院离子束生物工程学实验室絮凝磁分离实验室技术的基础上进行了应用基础研究，主要研究结果包括： 1，在絮凝磁分离实验室实验与磁力分离原理的基础上，对成熟应用在水处理中两种磁分离结构进行了介绍，根据处理湖泊水需要连续性等实际情况选择磁盘分离结构。对比磁性材料性能和价格选择钕铁硼作为磁块材料；从理论分析、数值模拟和实验验证三个方面选择了50×50×25mm尺寸磁块；对磁盘结构进行了机械设计，给出了机械设计图和三维装配示意图，给出了五磁盘磁分离部件的机械装配图与实体图。 2，通过巢湖岸基实验，将实验室实验的成果向工程应用推进一步，提出适合浮床所需要的特殊隔板絮凝工艺。并专门研究了五块磁盘的保证处理流量为120m3/h，磁盘转速的较佳范围是0.5～1.5r/min，为日后操作提供参考。利用数值模拟软件对特殊隔板絮凝进行内部流场模拟，直观显示出特殊隔板絮凝的内部流场情况。 3，在磁盘的设计与巢湖岸基实验的基础上对项目的最终设计目标-浮床进行整体的设计，给出平面设计示意图。由于巢湖水质的不断变化，自动控制系统日后必须应用于浮床之上，在设想上给出整体自动控制框架图。

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致谢

第一章绪论

1.1引言

1.2问题的提出

1.3研究的内容与意义

第二章水体富营养化及其防治技术

2.1水体富营养化概念

2.2水体富营养化的成因与危害

2.2.1水体富营养化成因

2.2.2水体富营养化危害

2.3水体富营养化的防治技术

2.3.1控制营养盐

2.3.2直接除藻

2.3.3生态工程

2.4小结

第三章关键部件——磁盘的设计

3.1项目设计目标

3.2磁部件的研制

3.2.1磁分离原理与磁吸附介质的选择

3.2.2磁部件材料的选择

3.2.3磁吸附设备的外形构造

3.2.4磁系与磁块的尺寸

3.2.5整个磁盘

第四章巢湖岸基实验

4.1巢湖岸基实验

4.1.1基本参数

4.1.2 槽道总体设计

4.1.3不同槽道流量对实验效果的影响

4.1.4不同磁盘转速对实验效果的影响

4.1.5其他设计

4.2岸基槽道的水流数值模拟

4.2.1 CFD软件简介

4.2.2数值方法

4.2.3湍流模型

4.2.4模拟结果分析

4.3本章小结

第五章浮床装置应用研究

5.1浮床表层装置

5.2浮床后期构想

5.2.1自动化控制

5.2.2移出氮磷藻循环利用

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文情况