傳統(tǒng)微孔曝氣器的機(jī)理研究無法在提高曝氣效率上有突破性成果,因此,尋求新的曝氣運(yùn)動(dòng)方式、充氧模式成為了較好的突破點(diǎn)。本文研究的膜片振動(dòng)式微孔曝氣器是通過膜片的運(yùn)動(dòng)減小氣泡尺寸、增加池內(nèi)水體紊動(dòng)程度的作用,實(shí)現(xiàn)提高充氧效率,降低污水處理能耗的目的。 本文首先在經(jīng)典的傳質(zhì)模型基礎(chǔ)上,提出了膜片振動(dòng)式微孔曝氣器的氧傳質(zhì)模型,分析影響曝氣傳質(zhì)的因素,找出影響充氧效率的關(guān)鍵參數(shù)。然后通過對氣泡形成理論的研究,建立了膜片振動(dòng)式微孔曝氣器的氣泡生成過程的受力分析,論證了利用膜片的振動(dòng)可減小氣泡尺寸、提高水體的紊動(dòng)程度的可行性。設(shè)計(jì)制作了自激振蕩微孔曝氣器、脈沖微孔曝氣器和曝氣充氧實(shí)驗(yàn)裝置。最后,介紹評價(jià)曝氣性能指標(biāo)和計(jì)算方法,編寫相應(yīng)的MATLAB程序。將所設(shè)計(jì)的脈沖微孔曝氣器進(jìn)行曝氣充氧實(shí)驗(yàn),觀察其工作狀況,并通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),所設(shè)計(jì)脈沖曝氣器在提高曝氣充氧效果上有一定作用,驗(yàn)證膜片振動(dòng)式微孔曝氣理論的正確性,即通過膜片的振動(dòng)減小氣泡尺寸、增加液體紊流程度可進(jìn)一步提高現(xiàn)有微孔曝氣器的充氧效率。 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明：膜片的振動(dòng),可增加曝氣池內(nèi)污水的紊流程度、加大液膜的擴(kuò)散系數(shù)和減少液膜厚度,促進(jìn)氣液...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及微孔曝氣器工作原理
        1.1.1 論文研究背景
        1.1.2 微孔曝氣器工作原理
    1.2 微孔曝氣器概述
        1.2.1 常用微孔曝氣器的分類
        1.2.2 微孔曝氣器的特點(diǎn)、作用
    1.3 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器概述
        1.3.1 曝氣器的主要曝氣傳質(zhì)模式
        1.3.2 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 曝氣充氧基礎(chǔ)理論分析
    2.1 曝氣充氧傳質(zhì)理論
        2.1.1 雙膜理論和菲克定律
        2.1.2 溶質(zhì)滲透模型
        2.1.3 表面更新模型
        2.1.4 湍動(dòng)傳質(zhì)理論
        2.1.5 最優(yōu)氣泡群理論模型
        2.1.6 傳質(zhì)理論在微孔曝氣研究中的應(yīng)用
    2.2 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器氧傳質(zhì)模型的建立
    2.3 曝氣傳質(zhì)的影響因素
        2.3.1 氣泡尺寸與氧的溶解速率的關(guān)系
        2.3.2 液體的紊動(dòng)與吸氧速率的關(guān)系
        2.3.3 氣泡形成過程與吸氧速率的關(guān)系
        2.3.4 氧轉(zhuǎn)移的推動(dòng)力與吸氧速率的關(guān)系
        2.3.5 水溫、水壓與氧溶解度的關(guān)系
        2.3.6 水質(zhì)與氧傳遞的關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第3章 微孔膜片的氣泡形成過程理論分析
    3.1 氣泡形成過程基礎(chǔ)理論模型
        3.1.1 剛性孔氣泡形成模型
        3.1.2 柔性孔氣泡形成模型
    3.2 氣泡形成過程與孔口特征、微孔膜片的關(guān)系
        3.2.1 氣泡形成過程與孔口特性的關(guān)系
        3.2.2 氣泡形成過程與微孔膜片的關(guān)系
    3.3 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器氣泡形成過程受力分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器的設(shè)計(jì)
    4.1 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器構(gòu)造
        4.1.1 自激振蕩式微孔曝氣器構(gòu)造
        4.1.2 脈沖式微孔曝氣器構(gòu)造
        4.1.3 試驗(yàn)裝置
        4.1.4 微孔曝氣器
    4.2 試驗(yàn)儀器與藥品
        4.2.1 試驗(yàn)儀器
        4.2.2 試驗(yàn)藥品
    4.3 曝氣器性能實(shí)驗(yàn)測定原理、方法和裝置的設(shè)計(jì)及制作
        4.3.1 測定原理
        4.3.2 測定方法
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及制作
    4.4 測試步驟及說明
    4.5 脈動(dòng)調(diào)頻原理
    4.6 本章小結(jié)
第5章 脈沖微孔曝氣器曝氣充氧性能實(shí)驗(yàn)
    5.1 膜片振動(dòng)式微孔曝氣器充氧性能評價(jià)指標(biāo)和計(jì)算方法
        5.1.1 氧的總傳質(zhì)系數(shù)K_Lα
        5.1.2 充氧能力OC
        5.1.3 理論動(dòng)力效率Ep

        5.1.4 氧利用率E_A

    5.2 測試結(jié)果與分析
        5.2.1 普通微孔曝氣器和脈沖微孔曝氣器充氧性能實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 清水充氧性能實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)對比
        5.2.3 普通微孔曝氣器和脈沖微孔曝氣器性能對比記錄
        5.2.4 微孔曝氣器的微孔膜片凸起角度對曝氣性能的影響
        5.2.5 微孔曝氣器膜片材料
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果



本文編號(hào)：3841425

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