高分散气液界面物理化学行为研究及应用

【摘要】：本文采用新型气液混合泵(NIKNI泵)作为微气泡发生装置，可稳定产生20—30μm的微气泡。该装置具有能耗低、操作简单、占地面积小的优点。在实验室内将该泵组装成部分回流式溶气系统，进行了充氧实验的研究，并将微气泡和超强氧化剂(高铁酸钾)联用，用来处理含有固体颗粒的污水体系。 本论文首先使用微气泡气浮除去污水中大部分的不溶性固体颗粒物质，然后加入高铁酸盐进行超强氧化。采用这种方法可以将有机污染物分步处理，减少了所需氧化剂的用量。在微气泡净水过程中涉及了气、液、固三相体系运动的界面物理化学知识。微气泡在水体中形成高分散气液界面，可起到气浮净水，氧化有机物，增氧的作用。高铁酸盐是一种新型绿色水处理剂，具有比传统氯源氧化剂更强的氧化性，可用于氧化降解污水中的难降解有机物。本文采用电解法制备高铁酸盐溶液，制备过程中首次使用了琼脂凝胶作为物理隔膜，这在国内外未有文献报道。研究了阳极材料、阳极表面积、电流密度对电解效率和高铁酸根生成浓度的影响，摸索了制备过程的最佳实验条件。 本文将这一联用技术用于生活污水的处理，摸索了气浮装置工艺条件，研究了pH值和投加量对高铁酸盐氧化效果的影响。结果表明：曹杨水质净化厂的污水经过微气泡气浮反应处理后，COD去除率约为60％，浊度去除率为73％～91％，污水中的SS去除率为64％～86％；气浮后的污水中投加一定量的高铁酸盐可进一步氧化降解污水中的难降解有机物，这种联合工艺可以使出水COD去除率提高到70％，污水的浊度去除率达95％以上，处理效果显著。 【关键词】：微气泡 高铁酸盐 气浮 生活污水 COD
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：O647.1
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 绪论10-33
• 1.1 引言10-11
• 1.2 水处理方法简介11-16
• 1.2.1 曝气充氧技术处理微污染地表水11-13
• 1.2.2 生活污水处理方法13-16
• 1.3 微气泡的特性及在水处理中的应用16-23
• 1.3.1 微气泡的生成原理16-17
• 1.3.2 微气泡的物理化学性质17-19
• 1.3.3 微气泡的应用19-23
• 1.4 高铁酸盐的制备及在水处理中的应用进展23-31
• 1.4.1 高铁酸盐的制备方法简介24-27
• 1.4.2 高铁酸盐的性质27-29
• 1.4.3 高铁酸盐在水处理中的应用29-31
• 1.5 课题背景与研究意义31-33
• 第二章 微气泡法处理微污染地表水的原理及实践33-42
• 2.1 微气泡的净水原理34-35
• 2.2 实验部分35-40
• 2.2.1 仪器和试剂35
• 2.2.2 实验装置35-37
• 2.2.3 实验内容与讨论37-40
• 2.3 微气泡应用实例40-42
• 第三章 电解法制备高铁酸盐42-52
• 3.1 引言42
• 3.2 实验部分42-51
• 3.2.1 仪器与试剂42-43
• 3.2.2 电解参数和反应原理43-45
• 3.2.3 实验条件的确定和浓度分析方法45-46
• 3.2.4 实验内容46
• 3.2.5 结果和讨论46-51
• 3.3 本章小结51-52
• 第四章 微气泡与高铁酸盐联用处理生活污水52-68
• 4.1 微气泡气浮作用的基本原理52-54
• 4.2 实验部分54-66
• 4.2.1 仪器与药品54-55
• 4.2.2 实验室气浮装置简介55-57
• 4.2.3 实验方法57-58
• 4.2.4 pH值和投加量对高铁酸盐氧化效果的影响58-62
• 4.2.5 气浮前的絮凝实验62-64
• 4.2.6 微气泡法与超强氧化法联合使用处理生活污水64-66
• 4.3 本章小结66-68
• 第五章 全文总结与展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士学位期间发表的学术文章75

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