循環(huán)曝氣生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與其流體力學(xué)性能的研究【開題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</b></p><p><b>　　化學(xué)工程與工藝</b></p><p>　　循環(huán)曝氣生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與其流體力學(xué)性能的研究</p><p>　　綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義</p><p>　　我國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)家, 再加上水資源的

2、分布不平衡, 某些煉油廠的水資源匱乏, 在一定程度上已經(jīng)影響到企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。而且我國(guó)的煉油廢水回用率很低, 僅為廢水處理量的31.40 % 若將其治理并回用于生產(chǎn),對(duì)于節(jié)水減排、提高用水效率和保護(hù)環(huán)境具有重大的意義。</p><p>　　目前,世界煉油化工工業(yè)正面臨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的要求?；どa(chǎn)中常常會(huì)產(chǎn)生高濃度難處理廢水，國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)主要采用的中和法。中和法主要采用二氧化碳和硫酸中和, 廢水經(jīng)中和處理

3、后排入含油污水處理場(chǎng)。在日本、歐美等國(guó)家應(yīng)用廣泛是WAO，濕式空氣氧化( wet air oxidation , 簡(jiǎn)稱WAO) 一種有效的煉油堿渣廢水處理方法，即中、高壓空氣氧化法,是在中高壓和較高溫度條件下,利用氧和空氣將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水,從而達(dá)到去除污染物的目的。</p><p>　　循環(huán)曝氣生物濾池作為水的需氧生物預(yù)處理方法之一,本人所研究的課題是循環(huán)曝氣生物濾池(CBAF) 結(jié)構(gòu)與流體力學(xué)

4、性能關(guān)系的研究。CBAF是一種新型的好氧生物處理工藝, 本人已經(jīng)在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，按照我們?cè)O(shè)計(jì)的方案購(gòu)買到循環(huán)曝氣生物濾池(CBAF)實(shí)驗(yàn)裝置。研究在前期參考前人的經(jīng)驗(yàn)，查閱大量的文獻(xiàn)資料，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)循環(huán)曝氣生物濾池（CBAF）進(jìn)行流體力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，得出CBAF 的曝氣濾池的結(jié)構(gòu)與流體力學(xué)的性能的規(guī)律，為該工藝的實(shí)際應(yīng)用提供工藝參數(shù)和操作條件。要求設(shè)計(jì)一個(gè)高效節(jié)能的循環(huán)曝氣生物濾池(CBAF)，基于這個(gè)

5、原因，本人選此課題作為研究方向。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題：</p><p>　　1.本次選題依據(jù)科技項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，首先是通過(guò)大量文獻(xiàn)的查閱，結(jié)合流體力學(xué)課程數(shù)奠定理論基礎(chǔ)，接著通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證流體力學(xué)和設(shè)備結(jié)構(gòu)之間的規(guī)律。</p><p>　　2. 通過(guò)文獻(xiàn)了解CBAF的結(jié)構(gòu)和工作原理，初步確定流體力學(xué)性能指標(biāo)和影響因素。返混會(huì)改變

6、反應(yīng)器內(nèi)物料濃度的分布，是反映CBAF流體力學(xué)性能的重要參數(shù)。因此我們通過(guò)測(cè)量流體停留時(shí)間分布反應(yīng)返混的情況。</p><p>　　3. 影響因素包括設(shè)備因素和操作因素，我設(shè)計(jì)并制備系列具有不同比例尺寸的CBAF實(shí)驗(yàn)裝置；以內(nèi)外圓筒的面積為參數(shù)，設(shè)計(jì)五個(gè)內(nèi)徑不同的曝氣圓筒。以內(nèi)外高徑比為參數(shù)，設(shè)計(jì)不同填料的高度。操作因素包括：進(jìn)出口流量、氣體流量、內(nèi)循環(huán)量等。</p><p>　　4.進(jìn)行

7、大量的實(shí)驗(yàn)，獲得設(shè)備結(jié)構(gòu)與流體力學(xué)性能的關(guān)系數(shù)據(jù),對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和關(guān)聯(lián)，通過(guò)比較結(jié)構(gòu)參數(shù)高徑比和面積比不同狀態(tài)下的流體流體力學(xué)性能，最終獲得CBAF結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)性能之間的規(guī)律。</p><p>　　三、研究步驟、方法及措施： </p><p>　?。?）通過(guò)在進(jìn)行的科技立項(xiàng)課題確定選題范圍及論文題目,通過(guò)文獻(xiàn)了解CBAF的結(jié)構(gòu)和工作原理，初步確定流體力學(xué)性能指標(biāo)（如流體在設(shè)備中的返混

8、、停留時(shí)間分布等）和影響因素（如填料高徑比小、設(shè)備內(nèi)外圓筒面積比、氣液流量、內(nèi)循環(huán)量等），CBAF簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　1 —出水;2 —進(jìn)水;3 —反沖洗;4 —墊層;5 —曝氣;6 —排水;7—空氣進(jìn)氣;</p><p>　?。?）通過(guò)指導(dǎo)老師指導(dǎo)，設(shè)計(jì)并制備系列具有不同比例尺寸的CBAF實(shí)驗(yàn)裝置，用正交設(shè)計(jì)法或均勻設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)，同時(shí)確定示蹤劑（氯化鈉溶液）和示蹤劑分

9、析方法（脈沖法），采樣點(diǎn)設(shè)置在出水口出。</p><p>　?。?）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，原則是在示蹤劑進(jìn)樣相同情況下控制一個(gè)參數(shù)不變，改變另外一個(gè)參數(shù)。即在設(shè)備參數(shù)（高徑比、面積比）不變，變化操作參數(shù)（氣液流量和內(nèi)循環(huán)量），或在操作參數(shù)不變的情況下，變化設(shè)備參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后獲得設(shè)備結(jié)構(gòu)與流體力學(xué)性能的關(guān)系數(shù)據(jù)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和關(guān)聯(lián)，獲得CBAF結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)性能之間的規(guī)律。</p><p>　　

10、（4）以獲得CBAF結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)性能之間的規(guī)律為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)并制備綜合性能較好的CBAF裝置。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料整理分析，參考畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，撰寫開題報(bào)告。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等途徑尋找兩篇相關(guān)外文文獻(xiàn)并翻譯其中一篇文獻(xiàn)，根據(jù)開題報(bào)告以及參考文獻(xiàn)編寫文獻(xiàn)綜述。</p><p>　?。?）根據(jù)開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述的內(nèi)容，到學(xué)院圖書館、各類文獻(xiàn)網(wǎng)站進(jìn)一步查找資料，撰寫論文初稿。以論文初稿為基礎(chǔ)，進(jìn)一步修改論文格式、完善內(nèi)容，修改成

11、稿。</p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]曹炳鋮,何志祥.濕式氧化法處理廢堿液的研究進(jìn)展[J].廣東化工,2007,34（7）:56-38</p><p>　　[2]陳建軍,鐘理.煉油廠堿水生化預(yù)處理研究[J].化工科技,2006,14(1):30-35 </p><p>　　[3

12、] 陳建軍,程麗華,孫秀敏.生物床不同曝氣方式處理煉油廢水[J].石化技術(shù)與應(yīng)用，2006,24(6)：489-492</p><p>　　[4]謝文玉,陳建軍.循環(huán)生物曝氣濾池和過(guò)濾組合工藝處理煉油輕度污染廢水[N].化工學(xué)報(bào),2008,59（5）：1251-1257</p><p>　　[5]陳建軍,鐘理.煉油堿渣生物氧化預(yù)處理工業(yè)化試驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代化工,2006,26 (4 ):

13、49-53</p><p>　　[6]鐘理，彭少洪.曝氣生物氧化法預(yù)處理煉油廠高濃度污水[J].化工進(jìn)展,2005,24 (9):1050-1055</p><p>　　[7]謝文玉,鐘理,陳建軍，鐘華文.用循環(huán)曝氣生物濾池工藝處理煉油堿渣廢水[N].化工學(xué)報(bào),2008,59(1)：214-221</p><p>　　[8]萬(wàn)平，鐘理,陳建軍.新型污水處理工藝-曝氣

14、生物濾池[J].工業(yè)水處理, 2004,24（5):1-5</p><p>　　[9]ZHANG Hong-jing , LONG Teng-rui , CAO Yan-xiao. Performances of lateral flow biological aerated filter in treating domestic wastewater[J].J Chong qing Univ.-Eng. Ed,