文丘里空化空蚀杀灭大肠杆菌的试验研究

利用自主研发的文丘里式水力空化反应装置,选取大肠杆菌为病原微生物的指示菌,对大肠杆菌水样进行灭菌处理.使用琼脂平板计数法检测大肠杆菌的杀灭率,同时利用生物显微镜观察大肠杆菌在空化空蚀作用前后的形态变化.分析了文丘里管喉部长径比、初始浓度、喉部流速、运行时间、水流空化数对大肠杆菌杀灭率的影响.实验结果表明:喉部长径比L/R=60时,大肠杆菌的杀灭效果最好;降低空化数、增加喉部流速、延长运行时间、选取合适的大肠杆菌初始浓度均有利于提高大肠杆菌的杀灭率.     

孔板与文丘里组合空化杀灭水中病原微生物

利用水力学实验室自主研发的多孔板与文丘里管组合式水力空化装置来杀灭原水中的病原微生物.以水体中大肠杆菌和菌落总数为指示菌,用平板计数法测得不同工况下的大肠杆菌和菌落总数的杀灭率,研究了空化数、孔口排布、孔口数量、运行时间、原水配比浓度、喉部长短对病原微生物杀灭率的影响.试验结果表明：提高孔口流速和喉部流速、延长运行时间、降低空化数、增多孔口数量、改进孔口排布、选取合适配比浓度、延长喉部长度可以提高大肠杆菌和菌落总数的杀灭率.水力空化是一种无消毒副产物、安全、高效的饮用水消毒新技术,具有潜在的应用前景.     

三角孔多孔板水力空化杀灭原水中病原微生物

利用自主研发的新型三角孔多孔板水力空化装置对胜利河原水进行消毒处理,采用压力数据采集系统采集水力空化工作段压力、显微镜观察菌体形态变化、平板计数法计数菌落总数、酶底物法检测总大肠菌群和大肠埃希氏菌;研究了三角孔多孔板的水流空化数、孔口大小、孔口数量、孔口排列和原水浓度梯度对水力空化杀灭原水中病原微生物的影响.结果表明：选择适当的原水浓度、增大孔口数量、减小孔口大小以及改进孔口排列方式（如交错式）时,均可进一步提高原水中病原微生物杀灭率.菌群杀灭率在5min时可达到稳定高效杀灭值,15min时菌落总数杀灭率可达80%以上,总大肠菌群和大肠埃希氏菌杀灭率均可达90%以上,甚至完全杀灭.     

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%.     

水力空化技术降解含苯酚、二甲苯废水的实验研究

采用水力空化技术的新方法降解水体中的有机污染物苯酚及二甲苯。实验研究了循环时间、苯酚初始浓度、二甲苯初始浓度等因素对降解率的影响以及水温、pH值随循环时间的变化。结果表明：苯酚、二甲苯的适宜初始浓度分别为28-38mg／L、2．9-3．6mg／L：水力空化技术适宜于处理微污染水；苯酚、二甲苯的降解率随循环时间呈线性关系，具有一级反应动力学特征；随循环时间的延长，废水的pH值可升高1个pH，水温增加18℃后趋于稳定，水温的升高会影响到苯酚、二甲苯的降解率。     

水力空化的最佳条件研究

采用了不同几何尺寸的孔板作为水力空化发生器,研究了流量、进口压力、孔内流速、孔板的孔径与厚度之比及孔板过流总面积与管道横截面积的比值对空化数的影响,得出进口压力控制在20mH2O,孔内流速控制在14.5m/s,δ/d为1.8s,为0.06,空化效果较好.     

超声波降解对硝基苯酚的研究

研究了用超声波技术降解水中对硝基苯酚.探讨了对硝基苯酚初始浓度、溶液初始pH值、声能密度及反应温度等因素对降解效果的影响及规律.实验发现,超声波降解水中对硝基苯酚的主要影响因素为反应物的初始浓度、溶液初始pH值、溶液声能密度及空化反应时间.在较低的pH值,较大超声声能密度的条件下,可有效降解低浓度对硝基苯酚废水.     

高温厌氧消化中底物浓度对病原指示微生物杀灭的影响

剩余污泥中含有大量病原微生物,土地利用之前必须进行适当的处理,降低病原微生物的数量,以降低环境风险.通过研究在不同的底物浓度条件下,剩余污泥高温厌氧消化(55℃)过程对病原指示微生物的杀灭效果,分析厌氧消化前后污泥中病原指示微生物数量变化的原因.结果表明,随着底物浓度的增加,VFAs浓度和累积产甲烷量增加.在底物浓度为28~84 g·L-1、温度为55℃、持续28 d的高温厌氧消化过程中,上清液中总大肠杆菌下降2.0~3.0个数量级、粪大肠杆菌下降1.8~3.3个数量级;消化后污泥中总大肠杆菌和粪大肠杆菌杀灭率均达到99%以上;且上清液中和消化污泥中均未检测到沙门氏菌的存在.在研究底物浓度范围内,当底物浓度大于45 g·L-1时,消化液和污泥中总大肠杆菌和粪大肠杆菌的杀灭效果下降.     

太阳能固定膜光催化灭菌的特性

以实用型太阳能固定膜光催化中试装置对水中大肠杆菌的灭活特性进行了研究.结果表明,太阳能固定膜光催化灭菌包含光催化灭菌和阳光直接灭菌的协同作用,光催化杀菌效果优于阳光的直接杀菌效果.环境扫描电镜分析(ESEM)表明,光催化处理对菌体产生了致命性破坏.光催化灭菌还具有良好的持久性,灭菌处理8 h后,没有出现明显复活再生现象.光催化灭菌速率随循环流速、光强的增大而增大.太阳能固定膜光催化灭菌技术具有良好的应用前景.     

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.      

基于孔板和文丘里管复合结构空化器的空化效果数值模拟

基于计算软件Fluent,选用在低压区引入空化模型中的混合多相流模型,针对孔板和文丘里管复合空化发生器中孔板在文丘里管喉部前部、中间、后部3种结构对水力空化效果的影响进行了数值模拟计算,获得了汽含率、湍动能以及流线速度矢量分布图等数据。结果表明:文丘里管喉部夹载孔板后空化效果显著提高,而且在文丘里管后部流域中发生了二次空化;空化现象大部分发生在孔板小孔和文丘里管后部,且最高汽含率区域发生在孔板末端区域;多孔孔板置于文丘里管喉部后部时空化效果更加明显。     

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。     

流光放电等离子体污水消毒灭菌

采用流光放电等离子体技术,研究放电电压、大肠杆菌初始浓度、反应器类型对大肠杆菌灭杀的影响,并将流光放电等离子体与臭氧灭菌进行效果对比。结果表明:当在水槽装置中,处理温度为室温,大肠杆菌初始浓度为480 000个/L,放电时间为45 min,水样体积V=50 L,气量Q=8 m3/h,放电电压为30 k V,电流I=11 m A时大肠杆菌的去除率达到99%。流光放电等离子体与臭氧去除污水中大肠杆菌的能力都较强,与臭氧灭菌相,比流光放电等离子体杀菌经济成本低廉许多。     

曝气条件对等温层曝气器水力性能的影响

等温层曝气器内表观水流速度直接影响等温层曝气的充氧效果,针对表观水流速度难以准确计算的普遍问题,系统分析了曝气室内气水两相流运动所受的驱动能量与损失能量,提出了尾涡和顶部能量损失的无量纲表达式,建立了曝气室内水流的一维水动力学模型,以及基于MATLAB真域算法的模型求解方法.采用美国Prince湖等温层曝气器的实际运行数据,对该模型进行了验证,表观水流速度的预测误差在±8％以内,明显低于现有预测误差±20%.当曝气孔直径为2.6mm、曝气量从0.018m3/h增加到0.063m3/h时,曝气室内表观水流速度随曝气量的增加而增加;当曝气量固定,曝气孔直径从2.6mm减小至0.26mm时,表观水流速度随曝气孔直径的减小而增加,而当曝气孔直径进一步减小至0.026mm时,表观水流速度基本不受影响.计算了不同条件下的驱动能量和各项损失能量,揭示了引起表观水流速度变化的内因.建立的水动力学模型可用于指导等温层曝气器的设计和优化.     

二价铜离子与抗坏血酸共存下的杀菌效果及其机理

考察了二价铜离子与抗坏血酸的组合对大肠杆菌的杀菌效果。实验证明:高浓度的铜离子与抗坏血酸的组合有非常好的杀菌效果,不论是酸性还是中性条件下都能在0.5 h杀灭所有的大肠杆菌;低浓度的铜离子与抗坏血酸的组合也有不错的杀菌效果,且随着pH值的升高,杀菌效果增强,pH=4的条件下24 h后杀灭大肠杆菌,pH=7的条件下0.5 h便能杀灭所有杆菌。实验运用ESR检测羟基自由基,并结合杀菌实验结果推断二价铜离子与抗坏血酸反生了类Fenton反应。     

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。     

介质阻挡气液两相放电灭活大肠杆菌

采用双向窄脉冲介质阻挡气液两相放电技术,对大肠杆菌灭活效果进行了试验.研究了曝气量、初始含菌量、处理时间、电场强度及电导率与大肠杆菌灭活率的关系.结果表明,菌体灭活率随初始含菌量、电场强度、处理时间的增加而增大,但随电导率的增加而减小.较佳的曝气量为0.75m³/h.