一、水处理絮凝反应动力学优化模型(论文文献综述)
徐莹[1](2020)在《立体循环一体化氧化沟模拟研究》文中指出立体循环一体化氧化沟以推流、间歇曝气为手段,利用势能与动能的相互转换,节省能耗,比传统一体化氧化沟减少了一半的占地面积。该氧化沟水质处理好、运行稳定。作为一种新型的一体化氧化沟,目前研究多为小试模型的实验研究,在氧化沟规模上具有局限性,对实际工程应用帮助有限,同时仅凭传统氧化沟和一体化氧化沟设计规范取值无法使运行过程中的水力条件达到最优,因此对立体循环一体化氧化沟进行研究。利用CFD数值模拟的方法对立体循环一体化氧化沟内部流场进行模拟,通过对不同实际规模的立体循环一体化氧化沟反应区不同部分监测断面的内部流场图进行分析,研究导流板距离、淹没深度、推流器距离、方向、深度对反应区各部分的流态和整体反应效率的影响规律,对主沟反应区结构尺寸进行水力优化。研究结果表明:(1)推流器安装方向与来流方向反向时,流速分布更均匀,能量分布更合理,平均流速更接近最佳流速。(2)在其他结构尺寸不变的情况下,改变推流器位置对水处理效果影响明显,最优位置在下层厌氧区弯道导流墙后,根据规模的不同,8000m3/d、10000m3/d、11000m3/d、12000m3/d、13000m3/d、14000m3/d、17000m3/d规模在上游弯道导流墙后8m-12m,15000m3/d规模在下游导流墙后8m处。(3)推流器安装高度变化主要影响弯道导流墙内外侧流速分布,推流器距氧化沟底面高度越高,弯道导流墙内外侧流速分布越不均匀,反应区的平均流速越低。推流器高度距底面350mm时最好。(4)为改善好氧区内曝气转盘下游流速分布不均的问题,在曝气转盘后设置导流板,导流板在曝气转盘中轴下游2.8-3.0m处时流速分布更均匀,水力效果更好。模拟结果对立体循环一体化氧化沟的工程设计和运行具有一定的参考价值。
刘波潮[2](2019)在《油田压裂返排液多元氧化降解处理技术的研究》文中提出压裂技术可有效增加油、气田产量,在建立油气流动通道、改善油气层渗透能力的同时,也产生了大量的油田返排液,具有COD值高、难降解的特点。油田废水处理中,COD值通常作为二次配液、回注和排放的一项重要指标,因此实现经济、快速、高效脱除COD,对保护环境、节约水资源具有重要意义。本课题以长庆油田返排液为研究对象,采用超声辅助芬顿预氧化处理、絮凝沉降再处理、微电极电催化或超声-光催化深度氧化三步法进行工艺优化实验,分别使返排液COD值从10616mg/L降到2351mg/L、1541mg/L、105mg/L、13mg/L。脱除COD的同时,也实现了返排液降粘、去色、降浊,水质改善的目的。超声-芬顿预氧化处理的适宜反应条件是:芬顿试剂加入量为0.44%H2O2(30%)、1%FeSO4·7H2O,返排液 pH 值在 6 左右,反应温度为室温,超声功率为120W,反应时间为18min,返排液COD脱出率达到 77.85%。对预氧化处理后的废水进行絮凝沉降的适宜条件是:废水pH为8,复合絮凝剂A的加入量为400ppm、助凝剂PAM的加入量为15ppm。絮凝沉降后,可使废水的COD脱出率达到34.45%。采用活性炭负载不同金属氧化物的微电极催化剂,对絮凝后水样进行深度电催化氧化,结果表明CuxOy/AC微电极催化剂具有较好的COD降解性和重复性,其适宜处理条件是:反应液量为300mL、反应液初始pH值为9、空气流量为2L/min、电流密度为17.5mA/cm2、反应温度为30℃、催化剂投加量为3g/L,反应时间为60min,COD脱出率达到93.19%。利用SEM、XRD、XRF、BET、XPS方法对微电极催化剂进行了表征,发现具有较好COD氧化降解性能的CuxOy/AC催化剂,其Cu负载量是22.67%,Cu+:Cu2+为2.26:1,数次使用后催化剂形貌、孔容、孔径变化不大。采用沉淀法制备了 TiO2载体,再通过等体积浸渍法制得Fe2O3/TiO2催化剂对絮凝后水样在超声-紫外光辐射条件下进行光催化氧化研究,结果表明,Fe负载量为5.5%,氧化降解效果较好。反应的适宜条件是:反应液初始pH值为9,紫外光功率为175W,超声频率为32kHz,空气流量为3L/min,温度为30℃,90min处理可使COD脱出率达到99.16%。XRD结果表明TiO2载体中金红石型与锐钛矿型比例为39.8:60.2,其SEM结果显示载体呈球形。分别对絮凝处理后废水的电催化及光催化氧化降解COD反应进行了动力学研究,得出了反应动力学方程,活化能分别为30.075kJ/mol、12.304kJ/mol。对比微电极电催化氧化与光催化氧化降解COD的活化能,可知后者活化能较低,更有利于絮凝后水样COD的降解。
江以恒[3](2018)在《强化混凝工艺生物脱氮处理微污染水源的机理及应用研究》文中指出近年来,随着工业科技和经济市场的快速发展,大量废水未进行有效处理而直接排放,使众多湖泊、水库等饮用水水源中的氨氮含量超标,成为微污染水源。传统的净水工艺“混凝、沉淀、过滤、消毒”,难以去除这些污染物,出水水质越来越差。因此,为保障供水水质安全,应对现代水源水污染,需要研发和应用新技术、新工艺。但结合我国的实际情况,大部分净水厂都是老厂区,再引进新的构筑物、新的工艺,一方面资金投入量较大,同时也会增加相应的运行成本;另一方面,厂区的占地面积有可能会受到限制,同时还会带来管理上的麻烦。因此,改进和强化传统的水处理工艺是目前控制水厂出水水质最经济最具实效的手段,也是微污染水源处理的一个重要的发展趋势。本课题基于前期对传统微污染水源的处理方法的调研以及综合了我国的实际情况,以对传统的混凝工艺为改造目标,研究了强化混凝耦合生物脱氮的改造方法。试验主要研究结果表明:(1)搅拌桨桨板的长短会影响搅拌桨对水体搅拌的剧烈程度,同时会影响水体的富氧能力,搅拌桨桨板长度越长,携氧能力越强。搅拌桨桨板的长度梯度、间距以及角度,会对水体中的溶解氧浓度梯度产生影响。当搅拌桨桨板长度梯度为4,桨板长度比为5:3:1,桨板中心间距与池体长度比为1:8,搅拌桨桨板与固定挡板间得夹角为90°时,可以在水体中可以形成最佳的溶解氧浓度梯度。对于本次试验,桨板长分别为10 cm、6 cm、2 cm,搅拌桨桨板间距为3cm,夹角为90°时,可以取得最佳的试验效果。(2)通过对方形及圆形絮凝池轴向和各个截面的速度云图及紊动动能图表征,说明新型的机械搅拌桨在轴向和横向均可以形成一定的溶解氧浓度梯度,且方形絮凝池比圆形絮凝池更有利于实际混凝及生物脱氮反应的进行。(3)通过传统机械搅拌桨和新型机械搅拌桨在处理人工模拟天然微污染源水的对比试验,验证了利用新型机械搅拌桨在絮凝池中进行生物脱氮的可行性。以COD、NH4+-N、TN的去除率为指标,通过对pH、C/N比两个影响因素的探究,得出在pH为7.5,C/N比为5:1时,生物脱氮的效果最好,COD、NH4+-N、TN的去除率分别为50.95%、24.67%、9.42%。(4)在一定的PAC投加量范围内,出水COD、NH4+-N的去除率均比未投加PAC时有所提升,这说明PAC对活性污泥的去除具有协同促进作用。当PAC投加量为20 mg/L时,出水浊度最低,去除率达到了90.20%。但此时COD、NH4+-N的出水浓度开始升高,说明此时PAC的投加量对活性污泥起到了一定的抑制作用。因此,最佳PAC投加量为10 mg/L。(5)当PAC投加量为10 mg/L时,随着PAM投加量的增加,出水浊度、COD、NH4+-N的去除率均呈现出先增加再逐渐降低的趋势。浊度、COD、NH4+-N的去除率分别在PAM投加量为1 mg/L、1 mg/L、2 mg/L时达到最大值。当PAM投加量为0.5 mg/L,此时浊度为0.87 NTU,小于1 NTU,已经达到了《生活饮用水卫生标准》标准。从经济效益和处理效率考虑,最佳PAM投加量为0.5mg/L,即PAC:PAM为20:1。(6)Zeta电位及污泥粒径的表征表明了PAC对污泥絮体的增长有促进作用。通过同步的去除率比对试验也可以说明,PAC改善了污泥表面结构,粒径的增长提高了污泥表面对有机物及氨氮的吸附能力。此外,随着PAC投加量的增大,活性污泥比耗氧速率呈现先增大后降低的趋势。这说明在一定的投加量范围内,PAC对活性污泥的活性起到了促进作用。(7)当PAC投加量为10 mg/L、PAM投加量为0.5 mg/L时,随着污泥回流比的增加,出水浊度、COD、NH4+-N及TN的去除率均呈现出先增加再逐渐降低的趋势。在污泥回流比为20%条件下,可实现各污染物的最佳去除效果。
朱米家[4](2018)在《电絮凝强化处理聚合物驱油废水及机理研究》文中指出聚合物在驱油废水中的大量存在,使其粘度增大,现阶段使用的化学絮凝法难以快速处理这类产量不断增长的废水。为了提高处理效果,选用兼有絮凝、气浮与氧化功能的电絮凝技术降解废水。该论文以大港油田港西注聚区块的聚合物驱油废水为研究对象,使用“斜板隔油—电絮凝—精细过滤”的流程对废水进行处理,在构建电絮凝参数与处理效果之间的数学模型的基础上对条件优化,同时对电絮凝反应机理进行了分析探讨,主要的研究内容及结果如下:(1)通过对比研究电絮凝条件对水处理效果的影响,确定主要因素及试验范围,为优化模型的构建提供技术参数。实验选用铝(阳极)—铝(阴极)处理含聚合物300 mg/L的废水,主要因素及运行范围:电流密度20~60 mA/cm2,极板间距2.0~6.0 cm,电解时间15~25 min;(2)在试验范围的基础上建立电絮凝实验主要因素与废水的降粘率、COD去除率之间的联系,通过多因素组合的数学模型,对最优实验条件进行准确定位。分别使用正交设计、支持向量机(SVM)回归算法与响应面(RSM)三种方法构建优化模型,以模型预测的最优值与实际运行值之间的偏差度,确定合适的模型以及最优的参数条件。结果显示RSM模型比其它两类模型对最优值的预测准确度更高,偏差度仅为2.0%与2.7%。该模型预测最优参数条件为:电流密度45.6 mA/cm2,极板间距3.2 cm和电解时间22.8 min时,降粘率和COD去除率分别达到90.9%和74.9%;(3)从絮凝与氧化作用的角度,揭示了电絮凝去除与降解废水中有机污染物的反应过程。其中絮体成分推断、离子形态模拟、絮体粒径及表面电动电势实时监测,反映了电场作用下极板表面溶解产生的三价铝离子在溶液中主要以Al(OH)4-形态存在,通过静电作用与水中的胶体颗粒结合,脱稳后的胶体相互接触聚集形成絮体。电絮凝过程中随着废水溶液pH值由8.28升高至9.33,絮体的绝对电动电位由40.33升高到41.35 mV,平均粒径增大到12.2μm,形成比表面积更大的颗粒将污染物吸附去除。有机组分对COD贡献的分析,反映了污染物在电絮凝反应过程中的转化途径:反应5 min的水样COD损失值仅为95 mg/L,而根据有机组分浓度与COD关系曲线计算值与实测值的差异达到201.8 mg/L,表明氧化作用在这段时间对污染物降解的贡献较为显着;反应10~15min,废水COD损失值从213mg/L升高至340mg/L,而COD差异值从220.6 mg/L下降至143.5 mg/L,COD的去除可能来自絮凝作用对污染物去除、氧化作用对污染物矿化的贡献;(4)在实验条件得到优化的基础上将“斜板隔油—电絮凝—精细过滤”流程用于处理聚合物驱油废水。结果显示:连续处理后的废水COD值143.5~228 mg/L,降粘率≥97%,含油量0~8.9 mg/L,固体悬浮物含量1.2~2.8 mg/L,出水的粒径中值<3.27的颗粒占94.27%~98.52%,达到油田废水的处理与回注条件(粘度下降率≥85%,COD≤300mg/L,含油量≤15mg/L,粒径中值≤3.0 μm,悬浮固体含量≤5 mg/L)。综上所述,本研究定量评价了电絮凝条件对聚合物驱油废水处理效果的影响,开展了条件优化的系统研究,结合反应机理的推断,揭示了有机污染物在反应过程中的降解规律,为电絮凝技术的应用提供了重要参考依据。
刘晓勇[5](2017)在《RJM新工艺处理牡丹江水源水的生产性试验研究》文中提出我国北方地区水源水在冬春季多存在典型低温低浊特征。低温低浊水体中胶体颗粒减少,降低了颗粒间相互碰撞凝聚的几率,同时颗粒间Zeta电位在较低的水温下会升高,增大了其相互间的排斥势能,而布朗运动减弱,使胶体颗粒具有较大的脱稳难度。同时,低温低浊期间胶体颗粒周围水化作用显着,不利于凝聚发生。同时部分水源水存在微污染问题,普通常规处理工艺已难以保障出水水质,且存在能耗的浪费问题,因此在对污染物有效控制的基础上实现节能降耗,是针对此类水处理的难点所在,而开发简单高效、经济的新设备对混凝沉淀工艺的技术进步也至关重要。黑龙江省牡丹江水源水具有典型低温低浊特征,且存在有机物微污染问题。本课题针对该地区某水厂供水系统现状,研究强化常规水处理技术,开发了新型的混凝沉淀工艺,在提升供水水质的基础上降低了水厂药耗、能耗,对提高黑龙江省城市供水水质,保障安全供水具有重要意义。本课题针对牡丹江地区某水厂,开发了RJM强化混凝沉淀新工艺,利用软件模拟了RJM工艺的混合、絮凝过程,并对沉淀过程进行了分析;选择水厂所使用的混凝剂及助凝剂开展了生产性试验研究,比较了RJM工艺、模拟水厂新工艺下的生产性系统普通混凝沉淀工艺、水厂新旧工艺系统分别在常温期及低温期对原水的处理效能;在确定强化混凝沉淀工艺最大药耗减少量后,考察了该工艺对浊度及有机物的去除能力;此外以水头损失为能耗指标对RJM工艺的能耗优势进行了考察,并研究了其在常温期及低温期的抗水量负荷及浊度变化冲击能力;同时研究了不同预臭氧投加量及接触反应时间对RJM工艺运行效果的影响,并确定了最佳预臭氧投加量及接触反应时间,为后续工程改造提供了试验依据。研究表明,在相同出水浊度要求下,RJM混凝沉淀新工艺的药耗较现水厂工艺相比最多在常温期可降低30%,在低温期可降低25%;其能够实现药耗优化是由基于亚微观微涡旋接触沉淀理论所设计的强扰流混合器、水力桨絮凝池、低脉动斜板沉淀池的协同作用共同决定的。RJM混凝沉淀新工艺的总平均水头损失最小,为生产性系统普通混凝沉淀工艺的81.9%,是水厂新工艺系统的77.3%,是水厂旧工艺系统的75.1%;RJM新工艺节能效果尤为明显;常温期及低温期RJM工艺均具有较强的抗水量及浊度变化冲击能力,其能够有效控制沉后水浊度接近或低于1NTU,同时对CODMn保持稳定的去除效能;常温期及低温期臭氧投加量控制为0.8mg/L时,RJM工艺中沉淀池出水平均CODMn相对原水去除率最高,同时助凝效果最佳;臭氧投加量常温期控制为1mg/L,低温期为0.8mg/L时,RJM工艺中沉淀池出水平均UV254相对原水去除率最高;RJM工艺沉淀池出水效果随臭氧接触反应时间的减少呈现小幅度降低趋势,但处理效果较稳定;建议工程应用当中预臭氧投加量为0.8mg/L,接触反应时间为5.65min。
姜启杰[6](2017)在《污泥螺旋压榨脱水系统的设计研究》文中认为伴随着造纸行业的飞速发展,工业废水的排放量也在逐年增加,而且每年都有大量污水未得到有效的处理,这不仅造成了水资源的浪费还污染了水环境。本文立足于造纸污泥的脱水处理,使用理论与实验相结合的方法,从污泥的絮凝过程到絮体的脱水过程都做了系统的研究,设计制造了污泥螺旋压榨脱水系统,提高了造纸污泥的处理效率和污水的重复利用率,符合循环经济和可持续发展的要求。本文从当前造纸制浆企业普遍面临的造纸污泥难脱水的问题出发,在总结前人脱水机构设计的基础上,重新设计制造了造纸污泥脱水系统,污泥经过絮凝处理、重力预脱水处理和螺旋压榨脱水处理之后,可将污泥的含水率降至50%左右,污泥体积能减少数倍,方便了污泥的后续处理以及促进了污泥资源化的进程。本文还研究了传统絮凝理论和基于微涡旋的絮凝动力学,并对近年来基于分形学的絮凝理论做了一定的研究,分析了分形维数与絮凝形态学和絮凝动力学之间的关系,是后续絮凝搅拌实验的理论支撑。根据工厂污水絮凝过程,设计了絮凝搅拌实验,根据实际工况要求重新设计了絮凝搅拌器,通过实验研究了搅拌强度与絮凝效果之间的关系,通过数值模拟的方法,从理论上研究了流场的流速和湍能分布。以上研究为工厂确定污泥絮凝过程的搅拌转速有指导性的意义。根据螺旋压榨脱水机进口和出口固态污泥不变的原则,对螺旋轴进行了设计,并利用ANSYS分析软件对螺旋轴进行了静力学和模态仿真分析,得到了螺旋轴的应力应变分布情况,对螺旋轴的改进有很大帮助,并将该螺旋轴应用于实际污泥脱水之中。
李香[7](2017)在《絮凝增强型阳离子聚丙烯酰胺的制备及相关应用研究》文中研究指明提高水环境质量,保护水环境安全是政府和公众关注的热点。水污染控制目标实现的关键取决于水处理剂和水处理技术的发展。面对当前严峻的水污染形势,水处理领域对高性能、安全环保的絮凝剂也提出了刚性需求。论文在当前严峻的水污染现状和越发严格的环保政策下,针对现有阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂存在的酸碱稳定性不够高、阳离子单体在分子链上的分布过于分散和处理对象较单一的缺点,依次制备了三种絮凝增强型阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。首先,论文采用酰胺季铵盐MAPTAC(甲基-丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵)作为阳离子单体,合成了具有良好耐酸碱稳定性能的P(AM-MAPTAC)(PAMA)。其次,论文在延续PAMA良好耐酸碱稳定性能的基础上,采用紫外光引发模板聚合法,制备了具有阳离子单体微嵌段结构的絮凝电中和性能增强型Template-P(AM-MAPTAC)(TPAMA)。最后,论文又在PAMA及TPAMA酰胺类CPAM的研究基础上,以扩大该类絮凝剂的适用范围和增强絮凝应用安全性为目的,通过引入壳聚糖(CTS)的方式,制备了絮凝-杀菌双功能环保型CTS-g-PAMA。在三种絮凝剂成功合成的基础上,论文还做了如下几个方面的研究:1)对合成的絮凝剂和商业CPAM进行了一系列对比性仪器表征,以证明合成产物结构上的改进;2)对絮凝剂的合成条件进行优化,以得到具有最大特性粘度絮凝剂的适宜合成条件;3)对模板聚合反应进行机理探究,以指导并控制此类反应向有利于形成阳离子微嵌段结构的方向进行;4)分别对比研究了三种絮凝剂与商业CPAM的絮凝性能,以证明合成絮凝剂实际絮凝性能的增强;5)分别研究了三种絮凝剂在应用过程中的相关机理机制,以指导絮凝剂的制备与应用。目前,水污染控制领域酰胺季铵盐CPAM絮凝剂的制备、模板聚合技术反应机理的探讨以及絮凝-杀菌双功能型CPAM的研制,相关研究内容在国内外均少有或未见报道。论文得到的主要结论如下:(1)红外光谱、核磁共振氢谱、扫描电镜和热重-差热分析结果表明:丙烯酰胺(AM)与MAPTAC成功聚合成PAMA;相比商业产品聚丙烯酰胺(PAM)和酰氧类阳离子聚丙烯酰胺(PDA),PAMA表面具有较高的不规则度,且存在一些孔状结构,此表面微结构将有利于絮凝过程中吸附电中和及架桥作用的进行;PAMA在CPAM常规使用和保存温度下具有良好的热稳定性。紫外分析结果表明PAMA具有较强的耐酸碱稳定性,此结论证实了论文中PAMA分子设计构思的正确性。分别先后采用单因素法和响应面优化设计法考察了几个主要合成条件对产物特性粘度和转化率的影响,得到了制备具有最高特性粘度PAMA的适宜合成条件。PAMA的城市剩余污泥脱水应用实验结果显示:在PAMA絮凝污泥脱水中,吸附电中和与架桥网捕作用协同工作;PAMA具有较强的耐酸碱稳定性,其pH值适用范围(pH=410)较宽。(2)红外光谱、核磁共振氢(碳)谱、扫描电镜和热重-差热分析结果表明:与非模板聚合物(PAMA)相比,模板聚合物(TPAMA)分子链中的阳离子微嵌段结构比例有了显着的提高,此结果表明模板聚合技术有利于阳离子微嵌段结构的形成;相比PAMA,产物TPAMA呈现出规则、链状和更大比表面积的多孔结构,此结构将有助于进一步提高TPAMA的絮凝性能;TPAMA在絮凝剂常规使用和保存温度下具有良好的热稳定性能。在提高了TPAMA中阳离子微嵌段比例的基础上,论文以增强TPAMA的吸附架桥性能为目的,同样以TPAMA特性粘度为优化指标,采用响应面优化设计法对主要制备条件进行优化,得到了制备具有最大特性粘度TPAMA的适宜合成条件。缔合常数KM值的测定和聚合反应动力学研究结果表明:模板剂分子与阳离子单体之间存在强的吸附结合力,该反应为典型的Ⅰ型模板聚合机理;单体之间复杂的相互作用和聚合过程中产物发生沉淀使得该反应总单浓度指数略高于1.0;引发剂浓度指数高于1.0表明该反应中同时存在单基和双基终止反应。TPAMA的城市污泥和印染污泥脱水实验结果均表明:高比例的阳离子微嵌段结构对吸附电中和作用的增强和更大比表面积多孔结构对吸附架桥作用的增强使得TPAMA相比PAMA具有更优的絮凝脱水性能;产物中残留的少量模板剂分子会一定程度的影响TPAMA的絮凝性能;酰胺类阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能在不同pH条件下变化不大,再次表明酰胺季铵盐类CPAM具有较强的耐酸碱稳定性且这种稳定性不因处理对象的变化而发生改变。(3)红外光谱、核磁共振氢谱和SEM等仪器分析结果显示:PAMA被成功接枝于CTS分子链上,且CTS的骨架结构没有发生改变,说明紫外光引发聚合技术适用于CTS改性反应;接枝PAMA后,不但CTS原本的水溶解性能得到了显着提高,且其表面结构也发生了显着的变化,其表面出现层次不一的褶皱,且分布着大小不一的诸多孔洞,整体呈蓬松状,其比表面积得到了较大的提高;CTS-g-PAMA在絮凝剂常规使用和保存温度下也具有良好的热稳定性能。CTS-g-PAMA的絮凝/杀菌实验结果显示:CTS-g-PAMA兼具优良的絮凝性能和杀菌性能;过量的CTS-g-PAMA由于参与了大肠杆菌的杀菌行为而避免了常规絮凝过程“再稳定恶化”现象的出现。β-半乳糖苷酶活性测定实验和三维荧光分析结果均显示CTS-g-PAMA对大肠杆菌具有杀菌而不仅仅是抑菌作用。
任婷婷[8](2016)在《絮凝搅拌效果的试验及流场模拟研究》文中研究指明絮凝设备的水力学特性是影响絮凝反应效果的重要因素。在总结国内外对絮凝池研究的基础上,本研究结合试验和数值模拟探讨了某水厂絮凝池的最佳工艺。首先通过水箱试验确定絮凝搅拌阶段最佳的流场剪切力,然后通过正交烧杯试验改变絮凝阶段的搅拌转速、时间等,以确定搅拌的最佳工况,最后通过三维数值模拟按照絮凝搅拌池的原型尺寸,改变桨叶的直径大小及高度位置的搅拌模拟,在分析流场的速度、紊动动能及剪切力分布的基础上,得出最佳工况。水箱试验得出絮凝搅拌效果最优的流场剪切力为10.92 Pa。烧杯实验的得到的最佳工况为:慢搅拌转速为80 rpm、搅拌桨叶直径45 mm、搅拌桨叶入水高度30 mm。结合试验研究通过数值模拟某水厂的絮凝池得出絮凝搅拌效果的最佳工况为:搅拌桨叶转速80 rpm、搅拌桨叶直径1000 mm,搅拌桨叶数量4个搅拌桨叶入水高度0.8 m。本研究的工作方法及结论对于其他水厂的絮凝池的设计及运行工艺也有一定的参考作用。
贾丽娟[9](2016)在《Fenton法降解有机物反应速率的QSAR研究》文中提出Fenton法能够有效地处理难降解的有机废水,被广泛应用于有机污染物的降解。应用Fenton法处理各种类型的有机污染物,研究Fenton法降解有机物的规律,能快速、高效地预测有机污染物的治理效果,尤其是那些缺乏实验数据和新兴的有机污染物。本论文依据定量结构-活性关系(QSAR)的建立原则,构建了Fenton降解和矿化有机物的Fenton模型和以氧化或吸附为主的分组模型,揭示降解反应的机理,并能快速准确地预测Fenton法处理新生污染物的效果,提供一种高效经济的方法处理成分复杂的有机废水。本论文选择了结构各异的有机物(如芳烃类、胺类、杂环类、有机酸类、卤代烃类等)作为研究对象,研究了Fenton法降解有机物的色度和总有机碳去除的反应动力学以及新生态铁氢氧化物对有机物的混凝吸附作用。同时,采用Hyperchem、Gaussian和Material Studio计算软件获取了有机物的分子结构参数,分析了有机物的速率常数与分子结构参数之间的关系,并通过多元线性回归方法建立了Fenton色度去除和TOC去除的QSAR模型,根据新生态铁氢氧化物对有机物的吸附情况分组建立了氧化和吸附的QSAR模型,并结合QSAR模型的研究,提出了影响Fenton降解有机物的重要因素。本论文的主要研究成果如下:1、Fenton降解有机物的色度去除率和速率常数总体均高于TOC去除率和速率常数。2、采用多元线性回归的方法,建立了Fenton色度去除和TOC去除的QSAR模型,即M7COLOR和M6TOC。以上两个QSAR模型具有良好的拟合性、稳健性和预测能力,涵盖化合物种类多,具有广阔的应用价值。QSAR模型M7COLOR中的4个变量,即E2GAP、q(H+)x、f(0)x和SAG,是影响有机物去除的重要因素。QSAR模型M6TOC中的2个变量,即f(+)x和μ,是影响有机物矿化的重要因素。3、Fenton反应机理包括化学氧化和有机物絮凝沉淀两部分的作用。本论文根据沉淀絮凝过程对有机物的吸附百分率(AP)将有机物分为两组,一组定义为不吸附性有机物(Group NA,AP≤15%),另一组定义为吸附性有机物(Group AD,AP>15%)。本论文分组研究了新生态铁氢氧化物的吸附对速率常数和分子结构参数之间关系的影响,并分组建立了QSAR模型,对比了分组建立的优化模型与Fenton模型的预测能力。(1)建立了以氧化为主的色度去除QSAR模型NA-MCOLOR就色度去除而言,采用不吸附性有机物(Group NA)建立的QSAR氧化模型NA-MCOLOR的预测效果优于Fenton色度去除的QSAR模型M7COLOR,这与该类型化合物的降解过程以氧化作用为主有关。就TOC去除而言,以Group NA为主,未得到理想的QSAR模型。这是因为,TOC的去除相对于色度而言要复杂一些,不仅要考虑母体化合物的性质,也要考虑降解过程中生成的子化合物的性质。(2)建立了以吸附为主的TOC去除QSAR模型AD-MTOC就色度去除而言,与Fenton色度去除的QSAR模型M7COLOR相比,采用吸附性有机物(Group AD)建立的QSAR模型AD-MCOLOR的预测效果并没有改善,这与其降解过程是吸附和氧化的双重作用有关。就TOC去除而言,采用Group AD化合物建立了模型AD-MTOC的预测能力明显高于TOC去除的Fenton QSAR模型M6TOC,说明建立的模型AD-MTOC适用于吸附性物质的TOC去除速率常数的预测。这与吸附性有机物的TOC去除过程中,吸附起着主导作用有关。4、Fenton降解有机物的速率常数kCOLOR是氧化速率常数koxi和吸附速率常数kads之和。采用以氧化为主的QSAR模型NA-MCOLOR,预测了吸附性有机物(Group AD)的koxi;采用Fenton QSAR模型M7COLOR,预测了Group AD有机物的kCOLOR,将kCOLOR减去koxi得到kads。结果表明,kads与化合物的AP呈正相关,AP越大则kads也越大。5、根据建立的QSAR模型M7COLOR和NA-MCOLOR,本论文提出了影响Fenton降解有机物的“三因素理论”,即接触机会、活性位点和化学键断裂。SAG代表了接触机会,SAG越大,说明有氧化物接触有机化合物的机率越大,反应越容易进行。q(H+)x、f(+)x和f(0)x代表了反应位点的活性,q(H+)x、f(+)x和f(0)x越大则反应活性越大,有机物容易被进攻。E2GAP和ELUMO代表了化学键断裂的难易。E2GAP和ELUMO越小,说明有机物越不稳定,化学键容易断裂,化合物被降解。影响有机物降解的“三因素理论”提出,为Fenton法降解有机物的机理研究提供了重要的理论基础。6、根据以吸附为主的QSAR模型AD-MTOC,本论文提出影响Fenton矿化吸附性有机物的主要因素是活性位点。f(0)x和BOn代表了反应位点的活性,f(0)x越小,BOn越大,化学物越容易被吸附去除。
史伟[10](2015)在《污染河网原水混凝及过滤工艺的优化研究》文中指出随着中国社会经济的快速发展,水体污染日益严重,加之新的国家《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006的实施,传统的混凝及过滤工艺显得力不从心。本课题以嘉兴某给水厂原水和部分工艺出水为研究对象分别进行混凝及过滤工艺的优化研究,主要考察的内容为不同水力条件、水处理剂投加量等因素对混凝的影响,确定混凝烧杯试验和中试高效沉淀池的最优运行参数。同时,利用在线颗粒计数仪和浊度仪对超低浊度(0.5NTU以下)进水的砂滤池的运行情况进行在线监控研究,优选最佳的反冲洗工艺,为现代化水厂的节能降耗运行提供现实依据。在静态烧杯试验中,通过正交试验确定了混凝烧杯实验最优的动力学参数:快搅转速500r/min,快搅时间1min;慢搅转速60r/min,慢搅时间15min;在此工况参数下,用fluent 6.3对混凝烧杯实验进行了数值模拟,确定试验水厂最适用的烧杯和桨叶形状分别为方杯和平桨;不同PAC投加量下对浊度、CODMn、UV254、氨氮等指标的分析确定了混凝剂PAC的最优投加量为50mg/L;在低温低浊的水质条件下,助凝剂活化硅酸和PAM都能配合PAC降低原水浊度,PAM投加0.06mg/L就能生成大且密实的矾花颗粒,而活化硅酸投加量达到3mg/L处理效果能基本满足要求。此外,针对中试高效沉淀池出水浊度大、易“翻池”的特点进行了中试的研究。通过调整搅拌频率(转速)、优化排泥、填料替换的方法保证了高效斜板沉淀池在设计流量内运行稳定,并得出以下结论:以数值模拟的方法确定絮凝区不同转速下的G值,对絮凝池存在的问题进行了相关的分析;通过比较8个工况下的出水浊度,确定最优的混合区转速为130r/min,絮凝区转速为40r/min;根据实际运行情况对沉淀池的排泥区进行了调试改造并确保排泥畅通;优化后的高效斜板沉淀池在设计负荷内的不同流量下都能有效去除浊度和有机污染物,处理效果随着流量的下降效果更好,高效斜板沉淀池抗水力负荷稳定性较高。针对水厂生产滤池节能运行问题,通过引入在线颗粒计数仪和浊度仪来确定最优的反冲洗强度,同时研究滤池周期内的运行情况,主要研究结论为:采用低强度反冲洗技术,出水水质更好,滤池可以保证稳定运行;从节能降耗上来看,将高强度反冲洗方式替换成低强度反冲洗方式有利于水厂节省开支和运行成本,单池全年可节省反冲洗用水量约5173.88吨,节省用电量约5173.88千瓦时。
二、水处理絮凝反应动力学优化模型(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水处理絮凝反应动力学优化模型(论文提纲范文)
(1)立体循环一体化氧化沟模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 污水处理现状 |
1.1.2 常见的污水处理技术 |
1.2 课题的提出和研究意义 |
第二章 氧化沟工艺简介 |
2.1 氧化沟的设计原理 |
2.2 氧化沟的分类 |
2.2.1 氧化沟的发展 |
2.2.2 立体循环一体化氧化沟 |
2.2.3 氧化沟流速分布理论研究 |
第三章 数值模拟理论与CFD技术 |
3.1 数值模拟理论基础 |
3.1.1 CFD技术 |
3.1.2 湍流模型 |
3.2 CFD数值模拟的基本步骤 |
第四章 立体循环一体化氧化沟模型 |
4.1 模型的选择 |
4.2 模型简化的假设条件 |
4.3 网格划分及边界条件的设置 |
4.3.1 网格划分 |
4.3.2 边界条件 |
4.4 求解器的设置 |
4.4.1 湍流模型的选择 |
4.4.2 数值求解方法的选择 |
4.5 立体循环一体化氧化沟模型的检验 |
4.6 本章小结 |
第五章 立体循环一体化氧化沟数值模拟 |
5.1 小试立体循环一体化氧化沟数值模拟 |
5.1.1 小试立体循环一体化氧化沟流态数值模拟 |
5.1.2 小试立体循环一体化氧化沟推流器安装位置模拟 |
5.1.3 小试立体循环一体化氧化沟导流板安装位置模拟 |
5.1.4 小试立体循环一体化氧化沟同时安装导流板和推流器 |
5.2 各种规模立体循环一体化氧化沟反应区数值模拟 |
5.3 推流方向对水力条件的影响 |
5.4 距地安装高度对推流器水力条件的影响 |
5.5 导流板对水力条件的影响 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
(2)油田压裂返排液多元氧化降解处理技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 油田压裂返排液的来源和危害 |
1.3 返排液不同的处理方法 |
1.3.1 生化法 |
1.3.2 膜分离法 |
1.3.3 微电解法 |
1.3.4 Fenton法 |
1.3.5 光催化氧化法 |
1.3.6 超声氧化降解法 |
1.3.7 不同脱除COD处理方法比较 |
1.4 研究内容及技术原理 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 技术创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 返排液水样基本性质 |
2.2 实验试剂 |
2.3 实验仪器 |
2.4 返排液水质分析方法 |
2.4.1 化学需氧量(COD)的测定 |
2.4.2 pH值的测定 |
2.4.3 悬浮固体含量 |
2.4.4 返排液水样颗粒粒径和Zeta电位的测定方法 |
2.4.5 处理返排液水样色度和浊度的测定方法 |
2.4.6 处理返排液水样黏度的测定方法 |
2.5 实验装置和实验方法 |
2.5.1 超声辅助芬顿预处理实验装置和实验方法 |
2.5.2 电催化氧化降解反应装置和实验方法 |
2.5.3 超声-光催化氧化降解反应装置和实验方法 |
2.5.4 微炭电极催化剂的制备 |
2.5.5 二氧化钛光催化剂的制备 |
2.6 催化剂表征 |
2.6.1 XRF表征 |
2.6.2 XRD表征 |
2.6.3 比表面、孔容及孔径分布测定 |
2.6.4 SEM表征 |
2.6.5 XPS表征 |
2.7 超声辅助芬顿预氧化处理返排液 |
2.8 絮凝剂筛选与条件优化 |
2.9 微炭电极电催化氧化降解絮凝后水样 |
2.10 光催化氧化降解絮凝后水样 |
2.11 返排液处理技术路线 |
第三章 超声辅助芬顿氧化降解返排液的研究 |
3.1 芬顿试剂氧化与超声辅助氧化的对比 |
3.2 芬顿试剂用量对超声辅助氧化返排液的影响 |
3.3 pH值对返排液氧化降解的影响 |
3.4 温度对返排液氧化降解的影响 |
3.5 超声功率对返排液氧化降解的影响 |
3.6 反应时间的影响 |
3.7 氧化脱除污泥的XRF分析 |
3.8 PAM用量对预氧化处理水样COD的影响 |
3.9 本章小结 |
第四章 絮凝沉降处理预氧化后水样的研究 |
4.1 pH值对预氧化水样絮凝沉降的影响 |
4.2 不同絮凝剂对预氧化后水样絮凝脱COD的影响 |
4.3 混合絮凝剂对预氧化处理水样COD的影响 |
4.4 絮凝水样中PAM投加量的考察 |
4.5 絮凝、混凝处理后水体主要性质及元素分布 |
4.6 本章小结 |
第五章 微电极电催化氧化絮凝水样的研究 |
5.1 微电极催化剂的表征 |
5.1.1 BET分析 |
5.1.2 XRD分析 |
5.1.3 XRF分析 |
5.1.4 SEM分析 |
5.1.5 XPS分析 |
5.2 微电极电催化氧化各影响因素的空白实验 |
5.3 不同微电极催化剂电催化氧化降解絮凝后水样的性能 |
5.4 Cu_xO_y/AC电催化氧化降解絮凝后水样 |
5.4.1 铜负载量对催化剂降解性能的影响 |
5.4.2 空气流量对絮凝后水样降解的影响 |
5.4.3 pH值对水样降解的影响 |
5.4.4 电解电流对水样降解的影响 |
5.4.5 温度对水样降解的影响 |
5.4.6 催化剂投加量对水样降解的影响 |
5.4.7 微电极重复利用对水样降解的影响 |
5.5 Cu_xO_y/AC电催化氧化絮凝后水样的动力学研究 |
5.5.1 不同初始COD浓度对反应速率的影响 |
5.5.2 不同温度下的反应速率变化 |
5.5.3 不同电流密度下反应速率的变化 |
5.5.4 Cu_xO_y/AC电催化氧化反应动力学拟合与计算 |
5.5.5 反应机理探讨 |
5.6 小结 |
第六章 Fe_2O_3/TiO_2光催化协同超声氧化絮凝后水样的研究 |
6.1 Fe_2O_3/TiO_2催化剂特性 |
6.1.1 XRF分析 |
6.1.2 BET分析 |
6.1.3 XRD分析 |
6.1.4 SEM分析 |
6.1.5 XPS分析 |
6.2 超声协同Fe_2O_3/TiO_2光催化氧化降解絮凝后水样 |
6.2.1 铁负载量对催化剂降解性能的影响 |
6.2.2 催化剂投加量对水样降解的影响 |
6.2.3 pH值对水样降解的影响 |
6.2.4 空气流量对水样降解的影响 |
6.2.5 频率对水样降解的影响 |
6.2.6 温度对水样降解的影响 |
6.2.7 反应时间的影响 |
6.3 超声协同Fe_2O_3/TiO_2光催化氧化絮凝后水样的动力学探讨 |
6.3.1 不同pH值下反应速率的变化 |
6.3.2 不同初始COD浓度下反应速率变化 |
6.3.3 不同温度下的反应速率变化 |
6.3.4 超声-光催化氧化反应动力学的拟合与计算 |
6.3.5 反应机理探讨 |
6.4 小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(3)强化混凝工艺生物脱氮处理微污染水源的机理及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 混凝工艺概述 |
1.1.1 混凝的定义 |
1.1.2 混凝的机理 |
1.1.3 强化混凝的提出 |
1.1.4 强化混凝过程的影响因素 |
1.1.5 絮凝池的分类 |
1.2 微污染水源的脱氮研究概述 |
1.2.1 微污染水源的定义 |
1.2.2 微污染水源的脱氮技术 |
1.3 我国微污染水源处理工艺及现状分析 |
1.3.1 我国微污染水源面临的问题 |
1.3.2 氨氮的危害 |
1.3.3 我国微污染水源水处理工艺现状 |
1.4 课题研究的意义 |
1.5 课题研究的目标、内容及技术路线 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 机械搅拌桨的结构设计与优化 |
2.1 试验部分 |
2.1.1 污泥浓度 |
2.1.2 污泥接种 |
2.1.3 试验絮凝池 |
2.1.4 主要试验仪器 |
2.1.5 测定方法 |
2.1.6 试验方法 |
2.2 机械搅拌桨的基本结构与功能 |
2.2.1 搅拌桨桨板的长度对溶解氧浓度的影响 |
2.2.2 搅拌桨桨板的长度梯度对溶解氧浓度梯度的影响 |
2.2.3 搅拌桨桨板的间距对溶解氧浓度梯度的影响 |
2.2.4 搅拌桨桨板的角度对溶解氧浓度梯度的影响 |
2.3 最优条件下絮凝池的流场模拟 |
2.3.1 絮凝池内的流场数值计算 |
2.3.2 搅拌模型的建立 |
2.3.3 网格划分 |
2.3.4 初始条件及边界条件 |
2.3.5 速度云图 |
2.3.6 紊动动能云图 |
2.4 絮凝池的结构形式对水流结构的影响 |
2.4.1 速度云图 |
2.4.2 紊动动能云图 |
2.5 本章小结 |
第三章 生物脱氮法处理微污染水源 |
3.1 试验部分 |
3.1.1 主要试验药剂及仪器 |
3.1.2 试验水样 |
3.1.3 测定方法 |
3.1.4 试验方法 |
3.2 pH值对同步硝化反硝化的影响 |
3.2.1 pH值对COD去除的影响 |
3.2.2 pH值对NH_4~+-N去除的影响 |
3.2.3 pH值对TN去除的影响 |
3.3 C/N比对同步硝化反硝化的影响 |
3.3.1 C/N比对COD去除的影响 |
3.3.2 C/N比对NH_4~+-N去除的影响 |
3.3.3 C/N比对TN去除的影响 |
3.4 传统和新型机械搅拌桨耦合活性污泥处理微污染水源 |
3.4.1 对COD去除的影响 |
3.4.2 对NH_4~+-N去除的影响 |
3.4.3 对TN去除的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 强化混凝工艺生物脱氮处理微污染水源 |
4.1 试验部分 |
4.1.1 主要试验药剂及仪器 |
4.1.2 试验水样 |
4.1.3 测定方法 |
4.1.4 试验方法 |
4.2 混凝剂投加量的影响 |
4.2.1 PAC投加量的影响 |
4.2.2 PAC+PAM 投加量的影响 |
4.3 混凝剂对活性污泥的影响 |
4.3.1 Zeta电位及污泥粒径表征 |
4.3.2 活性污泥比耗氧速率 |
4.4 污泥回流的影响 |
4.4.1 污泥回流比对浊度去除的影响 |
4.4.2 污泥回流比对COD去除的影响 |
4.4.3 污泥回流比对NH_4~+-N去除的影响 |
4.4.4 污泥回流比对TN去除的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(4)电絮凝强化处理聚合物驱油废水及机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
术语表 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 聚合物驱油技术概述 |
2.1.1 中国石油开采的现状 |
2.1.2 提高石油采收率的方法 |
2.1.3 聚合物驱油技术的基本原理 |
2.1.4 聚合物驱油技术的应用进展 |
2.2 聚合物驱油废水的处理方法概述 |
2.2.1 驱油用的主要聚合物 |
2.2.2 聚合物驱油废水的主要处理方法 |
2.3 电絮凝技术在水处理中的应用 |
2.3.1 电絮凝技术的运行机理 |
2.3.2 电絮凝技术在水处理中的主要应用领域 |
2.3.3 电絮凝技术的优点 |
2.3.4 电絮凝的研究热点及趋势 |
2.4 选题依据 |
3 选题来源与研究内容 |
3.1 油田现场调研 |
3.2 拟解决的关键问题 |
3.3 技术路线 |
3.4 研究内容 |
3.5 主要实验仪器 |
4 电絮凝技术处理含聚废水的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 含聚废水的配制 |
4.2.2 聚合物含量、COD值以及粘度的测定 |
4.2.3 电絮凝实验的影响因素 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 含聚废水中聚合物含量和COD值 |
4.3.2 含聚废水的粘度 |
4.3.3 不同聚合物浓度对电絮凝效果的影响 |
4.3.4 极板材料对电絮凝效果的影响 |
4.3.5 电流密度对电絮凝效果的影响 |
4.3.6 极板间距对电絮凝效果的影响 |
4.3.7 电解时间对电絮凝效果的影响 |
4.4 小结 |
5 电絮凝工艺的优化实验 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 正交试验 |
5.2.2 支持向量机优化 |
5.2.3 响应面设计与优化 |
5.2.4 电极的渣量检测与能耗分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 正交优化 |
5.3.2 基于正交设计的支持向量机回归模型优化 |
5.3.3 响应面优化 |
5.3.4 几种优化方法的比较 |
5.3.5 渣量及能耗分析 |
5.4 小结 |
6 电絮凝技术的机理分析 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 扫描电镜及红外分析 |
6.2.2 絮凝体X射线衍射分析 |
6.2.3 絮凝体的实时在线检测 |
6.2.4 含聚废水紫外—可见分光光度分析 |
6.2.5 含聚废水中烃类物质的气相—质谱分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 电反应过程的絮凝作用机理分析 |
6.3.2 电反应过程的氧化作用机理分析 |
6.4 小结 |
7 “斜板隔油—电絮凝—精细过滤”联合工艺处理聚合物驱油废水 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 模拟的试验水样配制及过滤装置的准备 |
7.2.2 水中含油量的测定 |
7.2.3 水中颗粒粒径中值的测定 |
7.2.4 固体悬浮物含量的测定 |
7.2.5 过滤条件优化实验 |
7.2.6 动态流程实验 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 滤料种类的不同对出水水质的影响 |
7.3.2 不同粒径的核桃壳对出水水质的影响 |
7.3.3 不同滤料填充方式对出水水质的影响 |
7.3.4 滤料填充高度对出水水质的影响 |
7.3.5 动态处理含聚废水的试验 |
7.3.6 现场连续试验 |
7.4 小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)RJM新工艺处理牡丹江水源水的生产性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 课题来源 |
1.1.3 课题目的及意义 |
1.2 微污染低温低浊水处理技术研究现状 |
1.2.1 饮用水水源现状 |
1.2.2 微污染低温低浊水处理研究现状及分析 |
1.3 课题主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 课题主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 试验系统及水厂情况介绍 |
2.1 试验概况 |
2.1.1 试验用水及水质情况分析 |
2.1.2 混凝模拟试验装置 |
2.1.3 生产性试验系统组成及流程 |
2.1.4 生产性试验规模 |
2.2 牡丹江某水厂工艺概况 |
2.2.1 水厂运行规模 |
2.2.2 水厂工艺现状 |
2.2.3 水厂混凝药剂及投药量 |
2.3 实验分析项目及检测方法 |
2.3.1 化验项目 |
2.3.2 检验方法 |
第3章 RJM工艺原理及工艺过程分析 |
3.1 新型RJM强化混凝沉淀工艺原理介绍 |
3.1.1 强扰流混合器 |
3.1.2 水力桨絮凝设备 |
3.1.3 低脉动斜板沉淀设备 |
3.2 RJM工艺过程分析 |
3.2.1 强扰流混合器混合过程分析 |
3.2.2 水力桨絮凝池絮凝过程分析 |
3.2.3 低脉动斜板沉淀池沉淀过程分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 RJM工艺运行效能研究 |
4.1 RJM工艺药耗优化研究 |
4.1.1 常温期混凝剂投药量对组合工艺的运行影响的对比试验 |
4.1.2 低温期助凝剂投药点对组合工艺运行影响的对比试验 |
4.1.3 低温期助凝剂投加量对组合工艺运行影响对比试验 |
4.1.4 低温期混凝剂投药量对组合工艺的运行影响的对比试验 |
4.2 RJM工艺稳定运行分析 |
4.2.1 常温期RJM工艺对浊度及有机物的控制 |
4.2.2 低温期RJM工艺对浊度及有机物的控制 |
4.3 RJM工艺能耗分析研究 |
4.3.1 絮凝池水头损失对比分析研究 |
4.3.2 沉淀池水头损失对比分析研究 |
4.3.3 总水头损失对比分析研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 RJM工艺稳定运行影响因素分析 |
5.1 水量负荷对RJM工艺的影响研究 |
5.1.1 常温期生产性系统抗水量负荷冲击能力研究 |
5.1.2 低温期生产性系统抗水量负荷冲击能力研究 |
5.1.3 水厂运行上升流速下RJM工艺的运行效果分析 |
5.2 浊度对RJM工艺的影响研究 |
5.3 预臭氧对RJM工艺的影响研究 |
5.3.1 预臭氧投加量对生产性系统工艺的运行影响研究 |
5.3.2 预臭氧接触反应时间对生产性系统工艺的运行影响研究 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)污泥螺旋压榨脱水系统的设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本课题研究的主要内容 |
第二章 污泥压榨脱水系统的设计 |
2.1 造纸污泥的组成成分分析 |
2.2 污泥处理的流程分析 |
2.3 各子系统的设计 |
2.3.1 絮凝搅拌系统的设计 |
2.3.2 重力螺旋脱水系统的设计 |
2.3.3 水平螺旋脱水系统的设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 絮凝理论研究 |
3.1 综述 |
3.2 絮凝动力学理论 |
3.2.1 传统絮凝理论 |
3.2.2 基于微涡旋的絮凝动力学理论 |
3.3 分形理论在絮凝中的应用 |
3.3.1 分形理论简介 |
3.3.2 基于分形理论的絮凝形态学 |
3.3.3 基于分形理论的絮凝动力学 |
3.4 本章小结 |
第四章 絮凝搅拌实验研究 |
4.1 实验总体要求 |
4.2 搅拌实验 |
4.2.1 机械搅拌器的设计 |
4.2.2 实验器材及药剂选择 |
4.2.3 搅拌实验 |
4.2.4 实验结果及分析 |
4.3 絮凝搅拌的数值模拟 |
4.4 本章小结 |
第五章 螺旋轴的静力学和模态有限元分析 |
5.1 螺旋轴力学分析 |
5.2 螺旋轴的静力学分析 |
5.2.1 螺旋轴的三维模型 |
5.2.2 边界条件 |
5.2.3 静力学有限元分析结果分析 |
5.3 螺旋轴的模态有限元分析 |
5.3.1 必要性 |
5.3.2 模态分析 |
5.3.3 模态仿真结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
在读期间科研情况 |
致谢 |
(7)絮凝增强型阳离子聚丙烯酰胺的制备及相关应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 絮凝剂研究现状及发展趋势 |
1.2.1 无机絮凝剂 |
1.2.2 有机絮凝剂 |
1.2.3 微生物絮凝剂 |
1.2.4 复合型絮凝剂 |
1.2.5 絮凝剂的发展趋势 |
1.3 阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂的研究现状及进展 |
1.3.1 阳离子聚丙烯酰胺合成常见的阳离子单体 |
1.3.2 阳离子聚丙烯酰胺共聚合成的引发方式 |
1.3.3 阳离子聚丙烯酰胺的絮凝机理 |
1.3.4 阳离子聚丙烯酰胺现存的问题及发展趋势 |
1.4 杀菌剂的研究进展 |
1.4.1 小分子杀菌剂的研究进展 |
1.4.2 高分子杀菌剂的研究进展 |
1.5 絮凝/(抑)杀菌双功能型水处理剂的研究进展 |
1.6 研究目的、构思及主要研究内容 |
1.6.1 研究目的及意义 |
1.6.2 论文主要构思 |
1.6.3 主要研究内容 |
1.6.4 技术路线 |
1.6.5 基金支持 |
2 实验材料、仪器与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 絮凝剂合成制备方法 |
2.2.2 絮凝剂结构及性能表征方法 |
2.2.3 紫外光引发模板共聚反应机理探讨实验方法 |
2.2.4 絮凝剂(PAMA和TPAMA)污泥脱水絮凝实验方法 |
2.2.5 CTS-g-PAMA模拟污水絮凝和杀菌实验方法 |
2.2.6 CTS-g-PAMA对大肠杆菌的杀菌机理研究 |
3 酸碱稳定性增强型PAMA的制备及相关应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 PAMA的结构表征 |
3.2.1 红外光谱分析(FTIR) |
3.2.2 核磁共振氢谱分析(~1H NMR) |
3.2.3 扫面电镜图像分析(SEM) |
3.2.4 聚合物的热重-差热分析(TG/DSC) |
3.2.5 聚合物耐酸碱稳定性紫外光谱分析(UV) |
3.3 PAMA合成条件优化 |
3.3.1 单因素实验结果与讨论 |
3.3.2 响应面优化实验结果与讨论 |
3.4 PAMA城市污泥脱水性能评价 |
3.4.1 PAMA阳离子单体含量和投加量对污泥脱水性能的影响 |
3.4.2 PAMA特性粘度和投加量对污泥脱水性能的影响 |
3.4.3 原始污泥pH对污泥脱水性能的影响 |
3.4.4 污泥絮体特性研究 |
3.5 本章小结 |
4 吸附电中和性能增强型TPAMA的制备及相关应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 TPAMA的结构表征 |
4.2.1 红外光谱分析(FTIR) |
4.2.2 核磁共振分析(~1H NMR和 ~(13)C NMR) |
4.2.3 扫描电镜图像分析(SEM) |
4.2.4 聚合物的热重-差热分析(TG/DSC) |
4.3 TPAMA合成条件的优化 |
4.4 紫外光引发模板聚合机理探讨 |
4.4.1 缔合常数的测定 |
4.4.2 紫外光引发模板聚合动力学 |
4.5 TPAMA城市污泥脱水性能评价 |
4.5.1 絮凝剂类别和投加量对污泥脱水性能的影响 |
4.5.2 原始污泥pH对污泥脱水性能的影响 |
4.5.3 污泥絮体特性 |
4.6 TPAMA印染剩余污泥脱水性能评价 |
4.6.1 絮凝剂投加量对污泥脱水性能的影响 |
4.6.2 原始污泥pH对污泥脱水性能的影响 |
4.6.3 污泥沉降性能 |
4.6.4 污泥絮体特性 |
4.7 本章小结 |
5 絮凝-杀菌性能增强型CTS-g-PAMA的制备及相关应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 CTS-g-PAMA的表征及溶解性能 |
5.2.1 红外光谱分析(FTIR) |
5.2.2 核磁共振分析(~1H NMR) |
5.2.3 紫外光谱分析(UV) |
5.2.4 X射线衍射分析(XRD) |
5.2.5 扫描电镜图像分析(SEM) |
5.2.6 聚合物的热重-差热分析(TG/DSC) |
5.2.7 CTS-g-PAMA的溶解性能 |
5.3 CTS-g-PAMA絮凝/杀菌性能评价 |
5.3.1 CTS-g-PAMA溶液的Zeta电位对pH的依耐性 |
5.3.2 CTS-g-PAMA高岭土悬浮液的絮凝性能评价 |
5.3.3 CTS-g-PAMA大肠杆菌悬浮液的絮凝/杀菌性能评价 |
5.3.4 CTS-g-PAMA杀菌机理探究 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读学位期间参加的科研课题目录 |
(8)絮凝搅拌效果的试验及流场模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究的意义与目的 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 小结 |
第二章 絮凝动力学的理论基础 |
2.1 絮凝颗粒碰撞动力学理论 |
2.1.1 异向絮凝颗粒碰撞动力学 |
2.1.2 同向絮凝颗粒碰撞动力学 |
2.1.3 差速沉降絮凝颗粒碰撞动力学 |
2.2 基于涡漩絮凝的理论 |
2.2.1 局部各向同性湍流理论 |
2.2.2 湍流扩散理论 |
2.2.3 亚微观传质理论 |
2.3 絮凝控制指标 |
2.4 小结 |
第三章 絮凝的试验研究 |
3.1 剪切力及比尺的计算 |
3.2 试验设备及药剂 |
3.2.1 试验设备 |
3.2.2 试验药剂 |
3.3 水箱试验 |
3.3.1 试验工况 |
3.3.2 试验过程及结果 |
3.4 烧杯试验 |
3.4.1 试验工况 |
3.4.2 试验结果分析与讨论 |
3.5 小结 |
第四章 絮凝搅拌池模拟的模型方程 |
4.1 基本方程及模型 |
4.1.1 质量守恒方程 |
4.1.2 动量方程 |
4.1.3 湍流模型 |
4.2 求解过程 |
4.3 本章小结 |
第五章 絮凝搅拌池内的流场模拟 |
5.1 絮凝搅拌池内的流场数值计算 |
5.1.1 搅拌区域的划分 |
5.1.2 离散方法 |
5.1.3 网格划分 |
5.1.4 初始条件及边界条件 |
5.2 絮凝搅拌池的速度分布 |
5.2.1 流场 |
5.2.2 紊动动能k |
5.3 搅拌桨叶几何参数对搅拌流场的影响 |
5.3.1 慢速搅拌转速对絮凝流场的影响 |
5.3.2 搅拌桨叶大小对絮凝搅拌流场的影响 |
5.3.3 搅拌桨叶数量对搅拌流场的影响 |
5.3.4 搅拌桨叶离底距离对流场的影响 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)Fenton法降解有机物反应速率的QSAR研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 Fenton氧化法 |
1.2.1 Fenton氧化的反应机理 |
1.2.2 Fenton氧化的影响因素 |
1.2.3 Fenton法在废水处理中的应用 |
1.3 定量构效关系(QSAR)模型 |
1.3.1 采集活性/性质数据 |
1.3.2 获取和选择分子结构参数 |
1.3.3 QSAR模型的建立 |
1.3.4 模型的验证 |
1.4 QSAR在反应动力学中的应用 |
1.5 课题研究目的、意义和主要内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究的主要内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 实验材料和分析方法 |
2.1 Fenton实验装置 |
2.2 实验试剂和仪器 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 仪器 |
2.3 实验操作 |
2.3.1 有机物的Fenton降解实验 |
2.3.2 新生态铁氢氧化物的吸附试验 |
2.4 分析测试方法 |
2.4.1 TOC的测定方法 |
2.4.2 有机物浓度(色度)测定 |
2.5 量子化学计算 |
第三章 分子结构参数的选择和计算 |
3.1 分子结构参数的选择 |
3.2 分子结构参数的计算 |
3.2.1 量子化学概述 |
3.2.3 分子结构参数的计算 |
3.3 本章小结 |
第四章 Fenton降解有机物的实验结果及分析 |
4.1 Fenton降解有机物的色度去除效率及其动力学研究 |
4.1.1 Fenton降解有机物的色度去除率 |
4.1.2 Fenton降解有机物的色度去除的动力学研究 |
4.2 Fenton降解有机物的TOC去除效率及其动力学研究 |
4.2.1 Fenton降解有机物的TOC去除率 |
4.2.2 Fenton降解有机物的TOC去除的动力学研究 |
4.3 Fenton降解去除色度和TOC效果的比较 |
4.4 新生态铁氢氧化物的吸附混凝作用 |
4.5 本章小结 |
第五章 Fenton降解有机物的色度去除的QSAR研究 |
5.1 构建色度去除的QSAR模型的方法 |
5.2 色度去除动力学常数与分子描述符的相关性分析 |
5.3 色度去除的QSAR研究 |
5.3.1 色度去除的QSAR模型的建立 |
5.3.2 QSAR模型M7_(COLOR)的质量评价 |
5.3.3 Fenton降解有机物的机理分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 Fenton矿化有机物的TOC去除的QSAR研究 |
6.1 构建TOC去除的QSAR模型的方法 |
6.2 TOC去除速率常数与分子结构参数的相关性分析 |
6.3 TOC去除的QSAR研究 |
6.3.1 TOC去除的QSAR模型的建立 |
6.3.2 QSAR模型M6_(TOC)的质量评价 |
6.4 本章小结 |
第七章 新生态铁氢氧化物的吸附作用对速率常数和分子结构参数之间关系的影响 |
7.1 有机物的吸附性分组 |
7.2 吸附作用对色度去除与分子结构参数之间关系的影响 |
7.2.1 吸附作用对二者相关性的影响 |
7.2.2 不吸附性有机物(Group NA)色度去除的QSAR研究 |
7.2.3 吸附性有机物(Group AD)色度去除的QSAR模型 |
7.2.4 吸附性有机物(Group AD)的吸附作用的速率常数 |
7.3 吸附作用对TOC去除与分子结构参数之间关系的影响 |
7.3.1 吸附作用对二者相关性的影响 |
7.3.2 不吸附性有机物(Group NA)的TOC去除的QSAR研究 |
7.3.3 吸附性有机物(Group AD)TOC去除的QSAR模型 |
7.4 QSAR模型AD-M_(COLOR)和AD-M_(TOC)的比较分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 建议与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
致谢 |
(10)污染河网原水混凝及过滤工艺的优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的课题背景和意义 |
1.1.1 中国水源水污染现状 |
1.1.2 嘉兴市水质概况及污染情况 |
1.1.3 饮用水水质标准的提高 |
1.1.4 传统的常规处理工艺及局限性 |
1.2 强化混凝机理及研究现状 |
1.2.1 强化混凝的作用机理 |
1.2.2 强化混凝和优化混凝的研究现状 |
1.2.3 强化混凝技术的发展趋势 |
1.3 滤池冲洗技术的发展和过滤技术研究现状 |
1.3.1 滤池冲洗技术的发展 |
1.3.2 过滤技术的研究现状 |
1.4 数值模拟技术在水处理领域中的研究 |
1.5 文献综述小结 |
1.6 本课题研究的内容、目的和意义 |
1.6.1 本课题研究的目的和意义 |
1.6.2 本课题研究的主要内容 |
1.6.3 本课题研究创新点 |
1.6.4 本课题来源 |
第二章 试验装置与主要研究方法 |
2.1 混凝烧杯试验装置与方法 |
2.1.1 烧杯试验装置 |
2.1.2 烧杯试验流程 |
2.1.3 烧杯试验目的与内容 |
2.2 中试高效斜板沉淀池装置及内容介绍 |
2.2.1 中试试验装置 |
2.2.2 中试运行流程 |
2.2.3 中试试验内容 |
2.3 生产性滤池试验装置及研究内容 |
2.3.1 滤池试验装置 |
2.3.2 滤池试验内容 |
2.4 混凝剂参数及浓度配制 |
2.5 试验水质 |
2.5.1 烧杯试验和中试试验原水水质 |
2.5.2 生产滤池试验水质情况 |
2.6 主要分析指标和检测仪器 |
2.6.1 分析指标 |
2.6.2 主要检测仪器 |
2.7 主要检测方法 |
第三章 混凝烧杯实验及水处理剂投加量优化研究 |
3.1 概述 |
3.2 烧杯实验工况条件的优化 |
3.2.1 正交试验分析方法 |
3.2.2 正交试验方案 |
3.2.3 正交试验结果与分析 |
3.3 烧杯和桨叶形状对絮凝效果的影响 |
3.3.1 研究方法 |
3.3.2 模型的建立及相关条件 |
3.3.2.1 模型的建立 |
3.3.2.2 边界参数的设定 |
3.3.2.3 计算模型的方法 |
3.3.3 模拟结果分析和讨论 |
3.3.4 现场实测实验结果与分析 |
3.4 混凝剂聚合氯化铝(PAC)的最优投加量 |
3.4.1 不同PAC投加量下对浊度的去除 |
3.4.2 不同PAC投加量下对有机污染物的去除 |
3.4.3 不同PAC投加量下对氨氮的去除 |
3.4.4 PAC最佳投加量综合评价 |
3.5 助凝剂联合PAC强化混凝效果的研究 |
3.5.1 聚丙烯酰胺和活化硅酸的助凝机理 |
3.5.2 助凝剂的助凝效果研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 中试高效沉淀池的优化及运行研究 |
4.1 概述 |
4.2 机械絮凝区水力流态模拟及优化建议 |
4.2.1 絮凝池构造和尺寸参数 |
4.2.2 数值模拟的过程 |
4.2.3 不同转速下絮凝区的流态分析 |
4.2.4 不同转速下絮凝区的G值和GT值计算 |
4.3 最优搅拌转速的确定 |
4.4 活化硅酸和PAC药剂投加点对出水水质的影响 |
4.5 排泥系统的改造及填料优化 |
4.5.1 排泥位置的改造 |
4.5.2 蜂窝斜管和小间距斜板填料的优选 |
4.5.3 污泥量和排泥周期的计算 |
4.6 中试高效沉淀池对浊度和有机污染物的处理效果 |
4.6.1 运行条件 |
4.6.2 不同流量下对浊度的去除 |
4.6.3 不同流量下对高锰酸盐指数的去除 |
4.6.4 不同流量下对UV_(254)的去除 |
4.7 本章小结 |
第五章 滤池控制技术研究应用 |
5.1 现行生产滤池存在的问题 |
5.2 在线监测设备对滤池出水监测的必要性 |
5.2.1 在线颗粒计数仪联合浊度仪保证水质生物安全 |
5.2.2 在线颗粒计数仪和浊度仪对流量变化的响应 |
5.3 滤池反冲洗工艺的优化研究 |
5.3.1 滤池反冲洗工艺参数 |
5.3.2 不同冲洗方式下滤池运行周期内的出水效果 |
5.3.3 节能降耗分析 |
5.3.4 存在的问题及解决措施 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 混凝烧杯试验研究结论 |
6.1.2 中试沉淀池试验研究结论 |
6.1.3 生产性滤池试验研究结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间研究成果 |
四、水处理絮凝反应动力学优化模型(论文参考文献)
- [1]立体循环一体化氧化沟模拟研究[D]. 徐莹. 合肥工业大学, 2020(02)
- [2]油田压裂返排液多元氧化降解处理技术的研究[D]. 刘波潮. 北京化工大学, 2019(06)
- [3]强化混凝工艺生物脱氮处理微污染水源的机理及应用研究[D]. 江以恒. 武汉理工大学, 2018(07)
- [4]电絮凝强化处理聚合物驱油废水及机理研究[D]. 朱米家. 北京科技大学, 2018(02)
- [5]RJM新工艺处理牡丹江水源水的生产性试验研究[D]. 刘晓勇. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
- [6]污泥螺旋压榨脱水系统的设计研究[D]. 姜启杰. 山东理工大学, 2017(03)
- [7]絮凝增强型阳离子聚丙烯酰胺的制备及相关应用研究[D]. 李香. 重庆大学, 2017(06)
- [8]絮凝搅拌效果的试验及流场模拟研究[D]. 任婷婷. 安徽工业大学, 2016(03)
- [9]Fenton法降解有机物反应速率的QSAR研究[D]. 贾丽娟. 上海交通大学, 2016
- [10]污染河网原水混凝及过滤工艺的优化研究[D]. 史伟. 浙江工业大学, 2015(04)