平流型加壓溶氣氣浮水處理的研究.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonwatertreatmentofadvection—typeofpressurizeddissolvedtirfl()tation(1lSSOIvea110tatlOnByPeiyanWangSupervisor：AProfYanminLiMechanicalManufacturingandAutomat

2、ionSchoolofMechanicalEngineeringMay2013摘要摘要水是人類和其他生物的重要組成部分，是人類生存的基礎(chǔ)。我國水資源匱乏，為了充分利用水資源，需要對污水處理進(jìn)行循環(huán)利用。加壓氣浮水處理方法是水質(zhì)處理及凈化的一種方法。此方法是當(dāng)原水進(jìn)入氣浮池時，通過向氣浮池中引入一定壓力的溶解有空氣的水，當(dāng)壓力溶氣水到達(dá)氣浮池迅速減壓到常壓狀態(tài)時，釋放出大量微氣泡，微氣泡粘附在懸浮污物上，使污物上浮到水面上，并通過排渣裝置

3、收集并排出污物的方法。因加壓氣浮水處理具有空氣溶解度大，產(chǎn)生微氣泡多，氣浮處理效果顯著而被廣泛的應(yīng)用在水處理中。本課題在充分綜述當(dāng)前氣浮水處理研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對提出的平流型加壓溶氣氣浮水處理系統(tǒng)進(jìn)行了多方面的詳細(xì)闡述，并確定了本課題的研究內(nèi)容。首先，對加壓氣浮水處理中涉及的理論問題進(jìn)行了闡述，主要包括加壓溶氣規(guī)律(亨利定律)、釋氣原理、雙膜理論、微氣泡的并大理論和粘附污物機(jī)理等，為加壓氣浮水處理裝置的建立提供了理論依據(jù)。其次，進(jìn)行了氣

4、浮池中的氣水兩相流的流態(tài)及氣浮效果的研究。先對平流型氣浮池進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化，用GAMBIT軟件進(jìn)行建模，之后用FLUENT對不同的氣浮池模型進(jìn)行了研究。主要是對氣浮池中有無格板及其角度、有無擋水板及其角度、不同長深比下對氣浮效果的影響進(jìn)行了分析。并得出了這些關(guān)鍵參數(shù)的分析結(jié)果，為氣浮池的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。再者，利用上述分析結(jié)果，設(shè)計(jì)了平流型加壓氣浮水處理試驗(yàn)樣機(jī)。試驗(yàn)樣機(jī)采用了多種有利于研究的結(jié)構(gòu)形式，如試驗(yàn)水的循環(huán)、可調(diào)的回流流量、可變

5、的引氣方式、內(nèi)部易于形成渦流的溶氣罐切向入口形式、氣浮池的半邊透明結(jié)構(gòu)、多間距格板和可調(diào)整格板角度等。采用此樣機(jī)進(jìn)行了氣浮系統(tǒng)不同進(jìn)氣方式的溶氣量比較、氣浮池內(nèi)的流態(tài)等多項(xiàng)試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：該氣浮池可以有效減少氣浮區(qū)的返流和死區(qū)，氣浮池空間得到了充分利用，說明根據(jù)理論及仿真分析結(jié)果所設(shè)計(jì)的氣浮池結(jié)構(gòu)合理，同時也驗(yàn)證了理論模型的正確性。通過對本課題的系統(tǒng)研究，得出了多項(xiàng)有益的結(jié)論，為從事加壓氣浮系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供了有實(shí)用價值的研究結(jié)果，并給