多孔板水力空化器的优化和应用.pdfVIP

第43卷第6期 南开大学学报(自然科学版) V01．43N9-6 NaturaliumUnivers#atisNankaiensis 2010年12月 ActaSfie”tiarum Dec．2010 文章编号：0465—7942(2010)06—0009—05 多孔板水力空化器的优化和应用 徐美娟1， 王玉恒2， 王启山3 (1．浙江大学宁波理工学院机电与能源工程分院，浙江宁波315100； 2．东北大学秦皇岛分校环境科学与工程系，河北秦皇岛066004；3．南开大学环境科学与工程学院，天津300071) 摘要：采用多孔板作为水力空化发生器，研究了孔板几何参数、孔布置方式对孔板空化特性的影响，并结合 废水处理实验确定最佳孔板．实验结果表明，孔交错布置的多孔板空化效果较径向布置的好；过流率越小空化数 越小；对于相同孔径的孔板，孔数增加过流率和空化数均增大；对于相同过流率的孔板，孔径越小空化数较小．空 化数接近1的孔板体系，处理废水的效果最好．在实验条件下，96×l交错布置孔板体系处理废水的效果最好． 关键词：多孔板；水力空化；废水处理；优化 中图分类号：X793 文献标识码：A 0 引 舌 随着人们环境意识的提高，环保要求日益严格．然而，传统的水处理技术已经不能满足降解工业废水 中如芳香族、氯酚类等难降解污染物的要求[1-3]．水力空化技术是一种利用气泡空化效应降解污染物的高 级氧化技术，其原理是利用空化气泡形成和闭合时产生的高活性氧化基、H：o：、超临界水和独特的高温高 压条件，从而实现通常条件下难以实现的化学反应，有效降解难降解物质[4叫]．与超声空化技术相比，水力 空化技术具有能源利用率高、处理规模大、空化效率强 的优点[8--10]．水力空化技术的空化效率和空化器密切相 关，在外界条件一定的情况下，空化器的结构、尺寸、孔 数和孑L径等参数是决定空化效率的主要因素[8’11-143本 文以多孔板为空化器，研究了孔布置方式、孔板几何参 数对孔板空化特性的影响，并结合废水处理实验确定了 空化效果最好的孔板结构参数． 1 实验部分 1．1水力空化装置和试验步骤 · 本实验所用的水力空化装置是以水力空化发生器 (多孔板)为核心的一套封闭水力循环系统，如图1所 商压水泵 示，它由自制多孔板、进出口压力表、闸阀1～3、化工离 500 围1水力空化装置图 心水泵(1 W)、废水箱和冷却水系统组成．废水箱中 0fhydrodynam‘。 的废水通过水泵抽吸被输出，大部分废水通过主管路流F‘g．1．’schema‘‘。。。p。。8。n‘a‘‘on 。aV‘‘a‘‘。n刚‘up 进多孔板，产生水力空化作用降解有机物，反应后的废 水在余压作用下回流至废水箱．系统除主管路外还设有旁通管路，它和闸门1～3～起用于控制多孔板的 入口压力和流量． 收稿日期：2010-09—07 基金项目：宁波市自然科学基金(2009A610135)；国家自然科学基金 作者简介：徐美娟(1980--)，女，浙江江山入，博士，副教授，主要从事水污染控制技术研究． 万方数据 ·10· 南开大学学报(自然科学版) 第43卷 水力空化处理废水的实验步骤如下：关闭闸阀2，将一定体积的废纸制浆废水加入到废水箱中；开启 min)；处理90min后，