生物流化床的动力学研究及其在污水处理中的应用开题报告
2020-04-14 16:07:09
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
二十世纪二十年代fritz winkle 首先将流态化技术应用在煤的气化,并进行了流态化技术的试验研究。流态化技术最早针对g-s流态化,后来发展到l-s和g-l-s流态化[1]。研究表明:流态化能够明显提高传质、传热速率,易处理大量颗粒和温度分布均匀等优点。二十世纪七十年代污水处理利用流化态技术的这些优点产生了一种新的污水处理技术-生物流化床污水处理技术。1973年jeris johns等人研发的厌氧生物流化床对去除cod、nh3-n有显著的效果。
生物流化床工艺有以下特点:带出体系的微生物较少;基质负荷较高时 ,污泥的循环再生的生物量最小;不会因为生物量的累积而引起体系阻塞;生物量的浓度较高并可以调节 ,同时液 固接触面积较大;bod容积负荷高 ,处理效果好;占地面积少 ,投资省。
生物流化床动力学研究是实现生物流化床在工业中应用的关键。现阶段在污水处理中生物流化床还没有实现大规模的工业应用,已有的工程应用案例大多数是在经验的基础上进行设计的,缺乏理论的指导。生物流化床设计及运行过程中涉及诸多的参数,如何使这些参数实现良好组合,及降低设备在运行过程中的能耗都是在生物流化床的动力学研究方向需要解决的问题。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1. 载体在生物流化床中起着至关重要的作用,载体的比重、粒径、孔隙率、强度、生物亲和性等都对生物流化床有重要的影响,找出合适比重、强度高、生物亲和性好的载体是生物流化床研究的重要任务。
2.通过实验室中现有的不同尺寸的流化床,研究液固两相流及气液固三相流流动规律,测量不同表观速度对载体流化状况的影响,改善现有流化床的结构,优化生物流化床的布水布气结构,改善生物流化床的流动效果,研究生物流化床放大过程中的非线性放大的问题。
3.在前期研究成果的基础上,首先利用生物流化床进行小规模的处理生活污水及石化废水的研究。了解生物流化床较传统的活性污泥法在处理废水方面的优势,掌握生物流化床在污水处理过程中的操作参数,为中试规模生物流化床的调试奠定基础。同时通过流化床实际应用于污水的研究对流化床结构存在的问题进行总结分析,为流化床工业规模的应用奠定基础