高浓度、难降解有机污水超声聚焦裂解处理关键技术的研究

【摘要】：怎样经济高效地处理高浓度、难降解有机污水问题，一直是国内外从事污水处理研究者长期研究探讨的难题之一。 近年来，国内外一些研究者，针对高难度、难降解有机污水处理问题进行了一些卓有成效的研究探索，获得了一些新方法、新技术。例如，UASB法、高温湿式裂解法、膜分离法、光催化氧化法、核辐照射法等。这些新方法虽然都有各自特点，处理效果大多不错，但是它们或多或少的存在着这样那样的问题，通常不是运行费用高就是安全可靠性差。 本课题本着经济高效地处理高浓度、难降解有机污水的目标，通过研究，提出了一种相对经济安全高效的处理高浓度、难降解有机污水“超声聚焦裂解”新方法。本文主要研究内容如下： 第一章 通过调查研究探讨了近年来国内外对高浓度、难降解有机废水处理技术的研究现状，分析了它们的优缺点，重点探讨了超声波处理有机污水的研究现状和存在的问题。通过分析研究提出了对高浓度、难降解有机污水进行超声聚焦裂解的新方案。 第二章 首先通过对超声空化反应的作用机理的学习研究，认识到超声空化的效应就是利用超声波在介质传播的过程中，对液体中的微气泡产生空化作用，由于空化泡崩溃作用对液体中的一些物质进行裂解。 通过研究认识到微气泡半径越小，其空化作用释放的能量就越大，但是所需的超声波功率也要求越大。并且在通常情况下，液体中可供产生空化气泡的空气量有限，很难达到很好的空化作用效果。针对这个问题，本课题又提出了采用动态加压溶气的方法，来提高液体中的空气量，为超声聚焦裂解提供好基础。 第三章 通过对超声空化处理有机污水作用机理的研究，认为超声空化裂解有机污水主要是由下面三个反应联合作用的结果，这三个反应为：(1)高温热解反应；(2)自由基氧化反应；(3)超临界水氧化反应。本文通过研究构建了“超声聚焦裂解高浓度、难降解有机污水动力学模型”。 第四章 通过对超声换能器的学习研究，结合本课题高浓度、难降解 【关键词】：超声聚焦裂解 数学模型 理论与实验研究
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 第一章 绪论11-20
• 1.1 课题来源11
• 1.2 国内外研究现状11-18
• 1.3 本课题主要研究内容18
• 1.4 本章小节18-20
• 第二章 超声聚焦裂解方案20-34
• 2.1 超声化学作用机理20-28
• 2.1.2 空化气泡的运动23-24
• 2.1.3 超声空化泡崩溃时间24-26
• 2.1.4 空化泡的瞬态空化26-28
• 2.2 超声空化关键技术28-29
• 2.3 超声聚焦裂解方案的构思29-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 高压溶气和超声聚焦数学模型34-60
• 3.1 高压溶气机理34-45
• 3.2 超声聚焦原理45-49
• 3.3 超声聚焦裂解污水反应机理49-56
• 3.3.1 高温热解反应50
• 3.3.2 超临界水氧化反应50-53
• 3.3.3 自由基反应53-56
• 3.4 超声聚焦裂解有机污水动力学模型56-58
• 3.5 本章小结58-60
• 第四章 超声聚焦换能器的研究60-80
• 4.1 概述60-61
• 4.2 变幅杆超声聚焦换能器前、后盖板的设计61-71
• 4.2.1 晶体的压电效应及压电换能器的工作原理61-63
• 4.2.2 变幅杆超声聚焦换能器前、后盖板的机电等效图63-65
• 4.2.3 变幅杆超声聚焦换能器压电陶瓷堆的机电等效图65-67
• 4.2.4 变幅杆超声聚焦换能器压电陶瓷晶堆与前、后盖板的总机电等效图67-68
• 4.2.5 变幅杆超声聚焦换能器前、后盖板的结构设计68-71
• 4.3 聚焦变幅杆的结构设计71-72
• 4.4 变幅杆超声聚焦换能器声压的计算72-75
• 4.5 超声聚焦换能器控制系统75-78
• 4.5.1 超声波发生器电路组成及工作原理75
• 4.5.2 超声波发生器主电路75-77
• 4.5.3 超声波发生器控制电路77-78
• 4.6 本章小结78-80
• 第五章 实验研究80-90
• 5.1 实验方案的设计80-82
• 5.1.1 实验工艺系统的设计80-81
• 5.1.2 实验方案81-82
• 5.2 实验研究82-85
• 5.3 实验分析85-88
• 5.4 本章小节88-90
• 第六章 总结展望90-95
• 6.1 课题总结90-93
• 6.1.1 理论研究90-92
• 6.1.2 实验研究92-93
• 6.2 主要创新点93
• 6.3 存在问题和展望93-95
• 致谢95-96
• 参考文献96-99
• 硕士期间发表论文99

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