水力空化水處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水力空化是一種復(fù)雜的流體力學(xué)現(xiàn)象。在水力空化過程中，空化泡在潰滅瞬間其中心點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生高溫、高壓，并伴隨產(chǎn)生一系列的空化效應(yīng)。利用該過程釋放的巨大能量和產(chǎn)生的特殊環(huán)境處理水中有害人工合成化學(xué)物質(zhì)和生物難降解的有機(jī)物是一種新型的能量利用方法，在水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文在國內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研和綜合分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套水力空化裝置，利用亞甲基藍(lán)(MB)對(duì)產(chǎn)生的·OH捕捉量來檢驗(yàn)空化強(qiáng)度，分析了不同操作條件下·OH濃度變化率

2、，找出了優(yōu)化的反應(yīng)條件，并研究了不同條件下溶液氧化還原電位(ORP)及pH的變化規(guī)律，初步探討了水力空化效應(yīng)與溶液ORP及pH的影響關(guān)系。
　　 本論文就此開展的研究工作如下：
　　 (1)設(shè)計(jì)并建立了一套以孔板作為水力空化發(fā)生器的實(shí)用有效的水力空化實(shí)驗(yàn)裝置。
　　 (2)設(shè)計(jì)出6種不同孔結(jié)構(gòu)的孔板，并進(jìn)行了水力空化水處理效果的實(shí)驗(yàn)研究。·OH的實(shí)驗(yàn)表明，操作參數(shù)(如溫度T、入口壓力P0)以及孔板孔徑dn、孔板開

3、孔總面積與管道橫截面積比值β0等結(jié)構(gòu)參數(shù)都對(duì)空化效應(yīng)有很大影響。隨著溫度、入口壓力、孔板孔徑及β0等參數(shù)的增加，空化產(chǎn)生的·OH濃度先增加再逐漸減小。在本實(shí)驗(yàn)條件下，各參數(shù)的優(yōu)化值分別是T＝30℃，P0＝0.20MPa，dn＝1.0mm，β0＝0.063。
　　 (3)研究了不同參數(shù)條件下空化效應(yīng)時(shí)溶液ORP的變化，操作條件、孔板結(jié)構(gòu)對(duì)溶液ORP有很大影響，隨著溫度、入口壓力、孔板孔徑以及β0的增加，溶液ORP先升高再逐漸降低，

4、優(yōu)化參數(shù)分別是T＝33℃、P0＝0.24MPa、dn＝1.5mm、β0＝0.108。
　　 (4)不同參數(shù)條件下空化效應(yīng)對(duì)溶液pH影響的初步研究表明，溶液pH隨著空化的運(yùn)行時(shí)間的延長逐漸升高，當(dāng)P0＝0.25MPa時(shí)，孔板4(n＝49，dn＝1.5mm，β0＝0.108)的空化效應(yīng)時(shí)，溶液pH變化幅度最大。
　　 本論文的創(chuàng)新之處在于以·OH、ORP及pH為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究了水力空化操作條件、孔板結(jié)構(gòu)等因素對(duì)·OH、ORP