水力空化强化H2O2氧化降解水中苯酚的研究

采用水力空化强化H₂O₂降解水中苯酚,考察入口压力,ρ(H₂O₂)和溶解气体等因素对苯酚降解的影响;比较了水力空化方法和超声空化方法降解水中苯酚的能耗效率.研究表明:苯酚降解率随着入口压力的增大而增大,入口压力从1.0×105 Pa增大到3.5×105 Pa时,相应地苯酚降解率从17.6%增加到47.6%;在一定条件下,ρ(H₂O₂)有一个最佳值;不同的溶解气体对苯酚降解效果的影响不同,O₂的效果比N₂好.分析ρ(H₂O₂)和溶解气体对苯酚降解效果的影响及苯酚降解中间产物的分布表明,羟基自由基的产生是苯酚降解的主要原因,水力空化的能量利用率是超声空化的5.4倍.      

新型涡流空化装置的研制及降解敌百虫的性能

该文设计并研制了一种新型涡流空化有机污水处理装置及其电气测试系统,测试分析的结果表明:该装置能在调速电机的作用下产生较明显的空化效应,最佳电机转速为350 r/min。选取一种典型有机磷农药敌百虫作为降解对象,验证了该涡流空化试验装置对敌百虫废水的降解效果,结果表明在溶液pH值为3,2.5 h后该装置对敌百虫的降解率为22.5%。     

高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B废水的研究

采用高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B模拟废水,考察了溶液初始pH值、超声参数、曝气、Fe2+浓度以及多频效应对活性红MX-5B超声降解过程的影响,并初步探讨了活性红MX-5B的超声降解规律.结果表明,酸性条件下,高频超声能有效降解MX-5B,当pH=3.5,f=418.3kHz,P=69W时,反应180 min后,MX-5B模拟废水脱色完全.微量Fe2+与超声空化产生的H2 O2形成类Fenton体系,可强化MX-5B的脱色反应.曝气有利于MX-5B脱色,但影响不大.多频超声对MX-5B的脱色效果优于单频超声处理效果.超声降解MX-5B以自由基氧化机制为主,并遵循表观一级反应动力学.染料分子中的NN形成的共轭发色体系已完全破坏,芳香结构也大部分遭到了羟基自由基的破坏.     

超声-微电解耦合处理难降解污染物研究进展

超声-微电解是近年来发展起来的一项水处理复合技术,此法借助超声波的空化效应、自由基作用和机械作用强化微电解反应。超声空化效应产生的空化泡在溃陷的瞬间形成高温高压,不仅有利于铁屑表面的传质作用,还引发了自由基反应,空化效应产生的微射流和冲击波促使电极表面不断更新,同时使反应液与铁屑、活性炭充分混合接触,有效的促进了原电池反应的快速进行,实现超声和微电解对工业废水中有机污染物的协同降解,提高对废水有机污染物的降解效率。     

超声技术在水处理上的研究进展

介绍了超声技术在水处理上的研究现状和进展，综述了各种影响因素包括超声场，初始浓度，超声时间，初始pH值，空化气体，温度和反应器结构等对超声降解效果的影响以及国内外该技术在水处理方面的应用，并提出了发展的方向。     

超声降解十二烷基苯磺酸钠的实验研究

采用功率超声的新方法降解水体有机污染物十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) ,实验研究了超声反应时间、超声波频率、功率、声强、溶液初始pH值、变幅杆直径和空化气体等因素的影响 .结果表明 :SDBS降解率与超声反应时间呈线性关系 ,具有一级反应动力学特征 ;低频范围内改变超声波频率 ,对SDBS降解率的影响不大 ;增大超声波功率、声强和辐照面积 ,可以明显提高SDBS降解率 ,最高为 4 2 5 % ;溶液初始pH值对SDBS降解率的影响较为显著 ;充入空化气体 ,SDBS降解率明显提高 ,其影响排序为Ar >O2 >N2 .     

水力空化降解印染废水的初步研究

水力空化技术是一种新的废水处理技术。为探讨操作条件和几何参数等因素对降解的影响,利用多洞孔板水力空化装置对含有若丹明B染色剂的模拟印染废水进行降解试验研究。试验结果表明:水力空化对若丹明B确实有降解作用,处理系统中存在最佳的孔板几何参数和操作运行条件,并且若丹明B的降解速率随修正空化数的减少而增大。     

水力空化装置设计模拟及强化降解苯酚的研究

根据水力学原理,自制水力空化装置,基于Fluent软件模拟空化装置中文丘里管内部场的分布,并用其联合Fenton试剂强化降解模拟苯酚废水.考察了空化时间,入口压力,溶液p H值和苯酚初始浓度对苯酚降解效果的影响.实验结果表明:空化时间为120min,入口压力为0.4MPa,p H值为3.0,初始浓度为60mg/L时苯酚降解效果最好,降解率可达55.74%.水力空化/Fenton对模拟苯酚废水降解结果显示,当加入H_2O_2浓度为120mg/L,Fe~(2+)的浓度为30mg/L,空化120min,降解率可达96.62%,较单独使用水力空化时降解率提高了40.88%,较单独使用Fenton时降解率提高了55.65%.动力学研究表明,苯酚降解近似为一级反应,其强化因子f为2.46.最后,采用水力空化/Fenton联用处理新疆宜化实际煤气化废水,苯酚和COD降解率60min分别可达72.9%和78.6%,120min分别可达78.3%和84.2%.     

超声降解甲胺磷农药废水

 采用功率超声的新方法,研究了超声波功率、频率、声强、变幅杆直径、溶液初始pH值以及空化气体种类等因素对降解甲胺磷农药废水的影响.结果表明,甲胺磷的降解率与超声反应时间基本呈线性关系,具有一级反应动力学特征;低频范围内改变超声波频率对甲胺磷降解的影响很小;增大超声波功率、声强和变幅杆直径,甲胺磷降解率明显提高f25mm时可达61.7%;溶液初始pH值的影响显著,酸性条件有利于甲胺磷降解;充入空化气体对甲胺磷降解有利,其影响排序为空气>Ar>O2>N2.     

基于Matlab的超声空化场测量与可视化分析

为探究超声空化机理、明确超声条件对空化效应的影响,采用铝箔腐蚀法,测量了不同条件下槽式与探头式超声装置中空化场分布,在Matlab平台实现了超声空化场的二维可视化,并通过超声基础试验进行分析验证,.结果表明:槽式超声场分布不均匀,随着超声频率的增加,铝箔腐蚀面积减小,空化效应减弱;空化效应在波腹处最明显,高效区面积最大.探头式超声空化场的高效区主要分布在探头轴线附近,随着铝箔与探头距离的增加,空化效应逐渐减弱,低效区面积增加;空化效应随超声波声能密度的增加而增强,声能密度5W/mL时,腐蚀面积可达80%以上.相同条件下,槽式超声波反应器中超声空化效应较强.超声波声能密度越大,处理后的污泥上清液SCOD越高,破解效果好;随着超声频率的增加,污泥破解程度下降,空化效应减弱.     

超声吹脱处理印染废水中氨氮的研究

采用超声吹脱技术对某印染厂印染废水中的氨氮进行了处理实验和机理探索,考察了废水初始pH值、超声功率、温度对氨氮去除率的影响。实验结果表明,当超声波功率为100W,温度为30℃,不改变原水pH值,反应150min后,废水中氨氮的去除率可以达到90.78%,与传统的吹脱技术相比提高了30%～40%。超声吹脱去除氨氮的机理主要是废水中的氨氮以游离态的形式在超声辐射产生的空化效应下高温高压热解成氮气和氢气排出,同时氨气在空化效应产生的超临界状态下传质速度加快,在吹脱条件下更易于从废水中散失。     

超声波预处理对污泥干燥特性的影响

城市污泥的高含水率对其处理处置带来了各种不便.超声波由于功率大、穿透能力强、可引起空化作用等特性而在污泥干燥方面具有独特的优势.针对超声波对污泥干燥特性的影响进行实验研究,通过污泥干燥实验研究了超声处理时间、超声波功率、超声水温和干燥温度4种因素对污泥干燥特性的影响.结果表明,超声处理能够加速污泥表面自由水分蒸发和快速结束平稳干燥阶段,有效提高污泥干燥效率;超声处理对污泥干燥特性的改善随超声波功率(100~250 W)、超声水温和干燥温度的升高而更加明显.在低温105℃下干燥时,短时间的超声处理3 min对污泥干燥特性的改善效果最好.超声处理对污泥干燥整体效率的提高使其有望成为污泥低成本干化的有效方法,并为污泥干燥工艺的优化提供参考.     

水溶液中邻二氯苯的超声去除

研究了超声辐照技术去除模拟废水中的邻二氯苯的效果和影响因素,包括超声电功率、初始浓度、溶液初始pH值、空气曝气以及自由基抑制剂等;研究结果表明,超声辐照去除邻二氯苯主要以空化泡内的高温热解为主,并分析了邻二氯苯超声去除的途径和机理。     

超声波技术在降解水体污染物中的应用研究

未经处理或经过处理但未达标直接排放的废水中含有较多污染物,会对动植物乃至人体带来严重危害。提出一种基于超声波技术的水体污染物降解方法,对超声波空化降解机理进行了分析,从理论上分析超声波声强、超声波频率、反应温度等因素对水体污染物降解效果的影响,降解过程中添加氯化钠粒子能够显著提高水体污染物溶液中的苯酚去除率。研究为超声波技术降解水体污染物试验以及实际应用时选取合适的超声波频率、超声波声强、反应温度等环境提供了可靠的理论依据。     

沥青混凝土装车烟气的除尘净化和余热回收

针对沥青混凝土装车时冲击车厢产生的大量烟尘和有毒气体治理的这一难题 ,设计了一套环保装置。该装置及其工艺过程包括集气罩、喷射器、燃烧室、废气余热回收 4个部分 ,先后将沥青混凝土装车时冲击产生的大量烟尘全部密封在车厢里 ,并利用引风机喷射造成的负压将烟尘抽出并引射到高温燃烧室中 ,使沥青烟气和空气中的氧气发生裂解、燃烧高温反应 ,保证烟气中的烷烃类化合物以及微粒碳粉完全转化为氧化物 ;从燃烧室出来的废气温度高达70 0～ 80 0℃ ,通过热风管道引入到干燥筒 ,在沙石干燥过程中回收废气中的余热 ,并利用原有除尘装置实现了环保达标、投资回报效益高的双重目标。     

井喷点火后对周边井和集气站的影响研究

以实际工程项目为例,利用计算流体动力学软件（CFD）,以3种不同压力、外界风速和2种出口直径为边界条件,分别对井喷情况下的流场分布进行了18组数值模拟计算,并对模拟结果及其对周边设施的影响进行了分析。数值模拟结果表明,在压力为10MPa,出口直径为62mm,风速为1m／s时,井喷后气流的出口速度超过400m／s,而火焰表面温度超过1500K,喷射火对周边建筑物的伤害范围超过65m,对周边的设备与建筑造成毁坏;超过104m才不会有明显伤害。     

高超声速飞行器翼前缘射流降热研究

目的获得高超声速飞行器翼前缘射流降热机理。方法通过计算流体力学(CFD)方法,针对典型高超声速带翼飞行器开展飞行马赫数为15条件下的射流干扰热环境规律研究,分析无射流翼前缘气动加热特性,确定热流严酷射流开孔区域,分别在翼前缘激波干扰及翼后段布置射流孔,并设计射流流动参数,开展射流总压与来流总压比率在0.002～0.02范围内的流场仿真计算,获得局部流动及表面热流分布特性,针对计算结果进行对比分析。结果随着总压比率逐渐增大,激波干扰以及机翼后段射流孔区域热流均显著降低,降幅达76%～99%。翼中段无射流典型位置总压比率为0.002时热流增高,增幅为11%～24%,随着射流总压增大热流降低,降幅达68%～86%。高射流总压比率局部射流孔前热流增大2倍以上。结论射流影响下降热机理是射流将高温气体推离壁面,局部表面热流显著降低。低射流总压比率亚音速射流作用区域向下游延伸距离短,不会引起局部再附热流增大。高射流总压比率音速射流降热影响向下游明显延伸,增强射流强度可以增加延伸区长度,同时会诱导局部射流孔前再附热流显著增大。     

低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声特性研究

目的 将空气幕自噪声问题简化为低亚声速大宽高比矩形射流噪声问题,并研究其特性。方法 设计低亚声速大宽高比矩形射流试验台,并系统地研究主要噪声来源以及射流速度、方位角、宽高比等参数对远场噪声的影响规律。结果 低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声主要集中在低频部分(500 Hz以内),除宽高比为14的矩形射流噪声因声共振现象导致某些频率附近存在模态噪声峰值,从而不符合噪声频谱归一化规律外,其他低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声频谱都符合如下规律,即射流噪声总声压级大致与射流速度的7.4次方成正比,与矩形喷管宽度的1.6次方成正比。结论 低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声归一化规律可为深入了解空气幕自噪声特性提供理论指导。     

基于FLUENT和ADAMS 的环境实验室压力平衡窗联合仿真分析

目的提出针对环境实验室发动机地面开车试验压力平衡系统的压力平衡窗设计方案,研究压力平衡窗对于室内压力的作用情况,并验证优化设计方案。方法基于FLUENT及ADAMS技术,通过动力学及流体力学联合仿真分析得到不同结构作用下的流场变化情况。结果压力平衡窗窗体结构形式决定其动力学特性,压力平衡窗的动力学特性与其受力耦合作用影响环境实验室压力。结论联合仿真模拟结果可以清晰地描述流场变化情况,合理设计压力平衡窗可以有效地保证实验室内压力在规定范围内,所设计的压力平衡窗能够满足设计要求。     

高效集热自然环境加速试验设备设计

目的 设计一种能够高效强化太阳辐射热效应的自然环境加速试验设备,在自然环境中构建具有极端高温和高低温循环条件的试验微环境。方法 研发高效集热自然环境加速试验设备,采用模块化设计,包括试验箱体、跟踪太阳基座和控制与数据记录部件,试验箱体5面为双层保温结构,顶部采用2 mm厚单层铝合金板材作箱盖,并涂覆吸热率大于90%的太阳吸热涂料。然后将黑色试验箱安装于跟踪太阳基座上,采用PLC对跟踪基座和箱体内试验参数进行一体化控制,使得箱盖始终与太阳光垂直。结果 设计完成的自然加速试验设备不但能够实现高效的光热强化,产生更大的昼夜和季节温差,同时还兼顾了其他环境介质对试验样品的影响。结论 研制的高效集热自然环境加速试验设备加工与制造难度小,能耗低,使用效费比高,更适用于户外装备内部产品的耐环境能力评估。