離心泵水力空化降解給水微污染物腐殖酸的試驗研究
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU991.2
【部分圖文】：
壓力降低，形成空化泡；離開收縮位置后，壓力恢復(fù)正常水滅[33]�？栈蜕淞骺栈杂胁煌�。渦流空化是由有壓流體依靠特定結(jié)構(gòu)的化現(xiàn)象。流體在渦流倉中形成低壓區(qū)域，若該處流體的壓力低于當(dāng)，則會使過流液體中的溶解態(tài)氣體逸出，形成空化泡，進(jìn)而產(chǎn)生空離心泵泵腔恰好具備成為渦流倉的結(jié)構(gòu)條件。水在泵腔內(nèi)流動時部壓力較低，可以形成空化泡，發(fā)生渦流空化[35]。泵的工作原理是：葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，水在離心力的作用下涌向殼流出，導(dǎo)致葉輪中心一定范圍內(nèi)壓力降低，這樣后繼流體才能[36]。在這樣的工作環(huán)境中，如果離心泵泵腔內(nèi)某處壓強(qiáng)低至該處度下的飽和蒸汽壓，就會將該處的低壓液體汽化，形成空化泡；同水中的氣體會以微氣泡的形式逸出[37]。而壓力較低的區(qū)域中的空入高壓區(qū)時，空化泡會迅速潰滅，釋放能量[38]。空化泡潰滅受力示、空化泡潰滅脈動規(guī)律如圖 1.2 所示。
圖 1.2 空泡潰滅的脈動規(guī)律[40].2 空化反應(yīng)的優(yōu)缺點介紹（1）水力空化的優(yōu)勢：和傳統(tǒng)的凈水工藝、超聲空化相比，水力空化置的動力來源和結(jié)構(gòu)特點，具有裝置簡易、操作簡單、能效比較高、容易業(yè)化、無二次污染等諸多優(yōu)點，并且不需要為其提供過于復(fù)雜的反應(yīng)條件[以它既可以單獨(dú)使用，又可以與強(qiáng)化混凝、光催化、Fenton 試劑等常規(guī)水術(shù)聯(lián)用。只需確定不同處理條件和去除率要求，再根據(jù)現(xiàn)場試驗確定技術(shù)可，技術(shù)要求較低。因此，水力空化技術(shù)在處理微污染水源中難降解有機(jī)具有廣泛的應(yīng)用前景[42]。（2）水力空化技術(shù)存在的缺陷：空化技術(shù)應(yīng)用于有機(jī)物降解固然存在優(yōu)在水利機(jī)械的使用壽命方面也有其缺陷所在。如果離心泵內(nèi)部長期存在渦現(xiàn)象，會對泵的過流部件造成微小結(jié)構(gòu)損傷[43]。并且在使用離心泵空化行有機(jī)物降解的同時，為達(dá)到處理效果的要求，需要向流入離心泵的微污中投入其他氧化性試劑或強(qiáng)酸、強(qiáng)堿用于調(diào)節(jié) pH。由于離心泵的整體結(jié)
驗中的空化裝置是一套以離心泵為空化發(fā)生動力裝置、以離心泵泵腔內(nèi)流空化為研究核心的封閉循環(huán)管路系統(tǒng)。該管路系統(tǒng)由貯水水箱、離心統(tǒng)、流速儀、泵前閥門組成。驗裝置簡述：1）貯水水箱中的微污染水經(jīng)離心泵提供動力，在循環(huán)管路中循環(huán)往復(fù)添加多孔板或文丘里管的裝置，空化完全在離心泵泵腔內(nèi)發(fā)生；2）離心泵入口流速通過泵前閥門控制，流速調(diào)整結(jié)果可以根據(jù)流速儀觀察得到；3）輔助試劑需要添加時，可將配比好的試劑直接投入水箱中；4）調(diào)整水體 pH 時投加濃 H2SO4和 NaOH 也是在甲酸好投加量之后箱，水箱材質(zhì)為 PVC，抗腐蝕能力較強(qiáng)，無需考慮酸堿腐蝕導(dǎo)致水箱題；5）對離心泵葉片數(shù)量做調(diào)整時需要更換葉輪，此時需要將離心泵從裝拆卸，打開泵殼進(jìn)行更換。置簡圖如圖 2.1 所示：
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