脈沖電浮成套環(huán)保裝置的理論和實驗研究.pdf

1、近年來,應(yīng)用電化學(xué)方法在治理環(huán)境污染方面受到了廣泛的關(guān)注。其中電凝聚法和電浮法已在工業(yè)廢水和城市生活污水處理方面得到了應(yīng)用。電浮法被稱為“環(huán)境友好的綠色技術(shù)”,受到廣泛的關(guān)注,降低電浮法的能耗,減小環(huán)流影響,提高處理效果更成為目前的研究熱點。針對這些問題,本文提出脈沖電浮法,在降低能耗、提高處理效果等方面進(jìn)行了深入的研究和實驗。為了提高脈沖電浮的處理效果,本文詳細(xì)分析了絮凝過程對最終處理效果的影響,根據(jù)紊流水動力特征,分析了影響絮凝的兩

2、大動力因素;旋渦運動和離心慣性力。認(rèn)為旋渦運動產(chǎn)生的剪切力和離心慣性力是絮凝顆粒產(chǎn)生接觸碰撞的主要作用力,而旋渦剪切力是絮凝反應(yīng)的主導(dǎo)動力。根據(jù)這種觀點和自激振蕩脈沖射流理論,首次提出和研制出一套自激振蕩管道式絮凝器。實驗室實驗表明,采用自激振蕩管道式絮凝器后,大大提高了脈沖電浮水處理法的處理效果。關(guān)于電浮處理過程中自由粒子的去除過程,作者以鋼球模型的簡化方式建立了去除率與時間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型和電浮處理池大小的數(shù)學(xué)模型,它們對電浮處理容器

3、的設(shè)計和處理工藝設(shè)計有較好的指導(dǎo)意義。本文設(shè)計和研制成功的脈沖電浮水處理成套設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、對有機(jī)物的去除率高,對廢水的適應(yīng)范圍廣等特點,與常規(guī)的電浮法相比較,能節(jié)約能耗40％-60%,處理效果很好(如處理皮革廢水,達(dá)到了預(yù)期的效果,COD降至90)。國內(nèi)相關(guān)資料表明,將皮革廢水COD降至100以下,目前尚無報道。本文還系統(tǒng)分析了影響脈沖電浮水處理效果的諸多因素,并對相關(guān)因素進(jìn)行了優(yōu)化,從而使脈沖電浮水處理成套設(shè)備各元、部件

4、的配置獲得比較滿意的結(jié)果。本課題的研究內(nèi)容主要包括:①脈沖電浮水處理的參數(shù)分析:將影響脈沖電浮水處理效果的參數(shù)分別進(jìn)行了詳細(xì)的分析。②脈沖電浮水處理池的設(shè)計:通過數(shù)學(xué)建模提出了脈沖電浮水處理池的幾何參數(shù),并設(shè)計了脈沖電浮水處理裝置的配套結(jié)構(gòu);③自激振蕩管道式絮凝器的設(shè)計:介紹了脈沖電浮水處理過程中絮凝劑投加量的確定原則;通過對絮凝動力學(xué)和運動學(xué)的研究,根據(jù)自激振蕩脈沖發(fā)生機(jī)理,設(shè)計出新型自激振蕩管道式絮凝器;④對設(shè)計的管道式絮凝器進(jìn)行實