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 .     

CAF工艺浓缩剩余活性污泥的可行性研究

涡凹气浮已广泛应用于工业废水和城市污水的预处理中,但涡凹气浮在污泥处理中尚没有应用.根据课题组两年多在南昌朝阳洲污水处理厂的试验表明,涡凹气浮可用于浓缩城市污水处理厂的剩余活性污泥,特别是低浓度剩余活性污泥的浓缩.     

水力空化耦合电解抑藻工艺改进及抑藻机理分析

该试验旨在改进原有的水力空化耦合电解抑藻设备并初步分析其抑藻机理。通过改变空化器位置,提高了装置的抑藻速率,在水压0.33MPa,电流密度为2.13mA/cm2条件下,处理10L藻密度为3.0×106mL-1的铜绿微囊藻藻液20min,2d后抑藻率即可达到72.5%。通过TEM电镜照片的分析,发现在受到水力空化、电解的协同作用下,铜绿微囊藻细胞受到一定程度的破坏,外部细胞壁与细胞质部分剥离,细胞内气泡体积变小。沉降柱试验对比表明在藻细胞内部细胞器受损的情况下其沉降能力提高,而随后进行的低光照培养对比试验结果说明经过处理的藻细胞在无光照的条件下死亡率高于对照样。试验结果表明:采用该装置通过破坏藻细胞结构不仅直接杀伤藻细胞,而且可使其沉降到水体底部,在光照不足的条件下来提高抑藻效果。     

Biosorption effects of copper ions on Candida utilis under negative pressure cavitation

Under the optimal condition of copper ions adsorption on yeast,we found some different effects among static adsorption, shaking adsorption and negative pressure cavitation adsorption, and the methods of yeast with different pretreatments also affect adsorption of copper ions. At the same time, the change of intercellular pH before and after adsorption of copper with BCECF was studied. The copper distribution was located by using PhenGreen （dipotassium salt and diacetate）, and the surface of yeast was observed by an atomic force microscope. The results showed that negative pressure cavitation can improve bioadsorption capacity of copper ions on yeast. However, the yeasts＇ pretreatment has a higher effect on bioadsorption. It indicates that heavy metal bioadsorption on yeast has much relation with its cellular molecule basis. With the adsorping, the intercellular pH of yeast increased gradually and changed from acidity to alkalescence. These results may suggest that negative pressure cavitation can compel heavy metals to transfer from the cell surface into inside cell and make the surface of yeast coarse.     

水下火炮燃气后效流场特性研究

目的 研究水下火炮发射过程中炮口燃气后效及其对高速射弹超空化流场的影响。方法 基于CFD软件FLUENT,运用UDF和动网格技术,考虑空化效应,建立水下火炮发射炮口燃气后效多相流数值计算模型。针对1 m水深条件下水下火炮发射炮口后效期运动过程进行数值模拟,获得了炮口气泡发展特性、压力脉动规律,分析炮口气泡对高速射弹空泡发展的影响。结果 炮口气泡经历了膨胀、收缩、拉断等发展历程,在发展初期能够加速射弹运动。射流中心处的压力特性最为复杂,随着远离射流中心,脉动幅值减小。高速射弹入水初期迅速形成超空泡,随后燃气泡与空泡发展融合,高压燃气进入形成的气\汽混合空腔,抑制了空化的发展,运动5倍弹长后,形成闭合空泡。对比火炮水下发射实验验证了仿真模型的准确性,空泡结果与实验一致性较好。结论 水下发射炮口流场复杂,影响高速射弹空泡的发展,同时还会使得火炮平台承受高载荷冲击的威胁,需要采取炮口降载措施。     

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。     

水下爆炸空化研究进展

从理论研究、实验研究和数值模拟3个方面对水下爆炸局部空化和片空化的研究进展进行了综述,总结了理论及数值方面的研究进展,介绍了新的实验技术在水下爆炸空化研究中的应用。     

H2O超声过程中H2O2生成动力学

采用50kHz超声清洗槽式声化学反应器,以纯水为空化液体,研究了超声过程中H2O2生成动力学．分别探讨了空化气体种类(Ar,O2)及组成与流量、空化液体体积与反应器形状对H2O2生成速率及产率的影响．结果表明,超声过程中H2O2的生成可采用零级反应动力学方程来进行描述．在此频率下和考察范围内,采用Ar作为空化气体比O2更有利于H2O2的生成．当混合气体组成为Ar:O2=70：30(V/V)时,H2O2的生成速率最快．随着空化气体流量的增加,H2O2产率增加,随后降低．增加空化液体的体积,H2O2的生成速率降低．与锥形瓶相比,圆底烧瓶中H2O2的产率明显降低．     

超声波诱导降解甲胺磷

报道了用超声波诱导降解模拟水中低浓度甲胺磷农药的可行性试验.试验中探讨了声强、辐射时间、温度、初始pH和外加亚铁盐或H2O2等对降解效果的影响.试验结果表明,在甲胺磷浓度为1.0×10-4mol/L、起始pH2.5、温度30℃、Fe2+＞50mg/L、充O2至饱和的条件下,用低频超声波(80W/cm2)连续辐照120min,甲胺磷去除率达到99.3%.     

水力空化耦合电解抑藻工艺性能的初步研究

采用水力空化与电解耦合的工艺去除水体中的藻类。初步探索了包括空化管径和电解时间在内的处理工艺参数,改善了处理装置结构。试验选用天然水体优势藻种——铜绿微囊藻和水华鱼腥藻为研究对象,在优化后的水力空化条件下,水头压力0.33 MPa,电流密度为2.13 mA/cm²,处理10 L密度为3.0×106 mL^-1的铜绿微囊藻藻液。结果表明,该装置具有显著的抑藻效果,处理30 min的水样在处理后培养3 d可以达到76.9%的抑藻率,4 d后抑藻率上升到到97.5%。而对藻液分别进行单独空化30 min和单独电解30 min后培养4 d的抑藻率分别为27.7%和27.8%,表明空化耦合电解具有协同作用。通过比较该装置对不同藻种以及处于不同生长阶段的藻种的处理效果,发现装置对铜绿微囊藻的抑藻率显著优于水华鱼腥藻;对于铜绿微囊藻而言,处于对数生长期的藻细胞比稳定生长期更易被除去。