城市污水生物處理工藝中傳質機理及其載體填料的研究

【摘要】：本論文在針對具有不同傳質特性的生物載體填料進行對比試驗研究的基礎上,從多相流體力學傳質機理的角度入手,深入探討了污水好氧生物反應工藝中的傳質控制機理,分析了傳質反應控制過程的動力學規(guī)律,并通過試驗研究推導總結出可用于指導實際應用的傳質反應動力學模型與參數,據此找到可以大幅度提高生物反應效率的工藝手段和技術措施,提出一種更為高效的生物反應處理新技術與設備,解決我國污水處理行業(yè)目前所面臨的低效率、高能耗等技術難題。本項目研究成果將應用于市政工程、環(huán)境工程及其相關的水處理工程技術,尤其應用于城市污水處理、污水再生處理與回用技術與工程方面。本項目研究成果的應用將解決我國城市污水處理工程領域所面臨的難題,提高我國環(huán)境污染治理技術水平,為保護我國環(huán)境資源和改善生態(tài)環(huán)境提供先進的技術保證,因此本項研究成果不僅具有重要的學術理論價值,而且具有重大的現實意義和社會意義。 【關鍵詞】：傳質反應 城市污水 生物反應 多相物系 亞微觀傳質 微渦旋 湍流 載體填料 動力學
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：X703.1
【目錄】：

• 1 緒論11-25
• 1.1 城市污水生物膜法處理技術的歷史與現狀12-20
• 1.1.1 生物膜法12-17
• 1.1.2 填料17-20
• 1.2 城市污水生物膜法處理技術存在的問題及解決對策20-22
• 1.2.1 城市污水生物膜法處理技術存在的問題20-21
• 1.2.2 解決對策21-22
• 1.3 課題研究的目的、主要內容與意義22-25
• 1.3.1 課題研究的目的與意義22-23
• 1.3.2 課題研究的主要內容23-25
• 2 自旋傳質填料生物膜反應器處理城市污水的試驗研究25-71
• 2.1 試驗裝置與條件25-29
• 2.1.1 試驗裝置與材料25-27
• 2.1.2 填料的選擇27-28
• 2.1.3 試驗條件與試驗范圍28-29
• 2.1.4 分析項目與分析手段29
• 2.2 試驗方法與步驟29-41
• 2.2.1 填料性能的清水試驗29-31
• 2.2.2 菌種的培養(yǎng)、馴化與掛膜31-32
• 2.2.3 微生物相觀察分析32-34
• 2.2.4 不同運行條件對出水水質的影響34-40
• 2.2.5 靜態(tài)動力學試驗40
• 2.2.6 氧轉移效率試驗40-41
• 2.3 試驗結果與分析41-69
• 2.3.1 不同運行條件對出水水質的影響的結果與分析41-65
• 2.3.2 靜態(tài)動力學試驗的結果與分析65-66
• 2.3.3 氧轉移效率試驗的結果與分析66-69
• 2.4 本章小結69-71
• 3 污水生物處理工藝中傳質機理的探討71-116
• 3.1 概述71
• 3.2 傳統(tǒng)的傳質理論與討論71-85
• 3.2.1 傳質與擴散類型72-73
• 3.2.2 分子擴散與對流擴散73-74
• 3.2.3 湍流傳質理論與邊界層理論74-75
• 3.2.4 雙膜理論及其發(fā)展75-81
• 3.2.5 亞微觀傳質與慣性效應理論81-85
• 3.3 污水生物處理工藝中的傳質過程分析與討論85-89
• 3.3.1 微生物細胞的內傳質過程分析與討論85-86
• 3.3.2 微生物細胞的外傳質過程分析與討論86-89
• 3.4 污水生物處理工藝中傳質機理的探討89-114
• 3.4.1 氧在污水生物處理反應器內的傳質反應機理的探討89-98
• 3.4.2 有機底物在污水生物處理反應器內的傳質反應機理的分析98-103
• 3.4.3 污水生物處理工藝中傳質反應速率的影響因素分析103-108
• 3.4.4 污水生物處理工藝中傳質機理與傳質條件的探討108-114
• 3.5 本章小結114-116
• 4 自旋傳質填料生物膜反應器處理城市污水的動力學分析116-128
• 4.1 氧傳遞系數的測定與計算116-121
• 4.1.1 氧傳遞系數K_Lα的研究現狀116-117
• 4.1.2 反應器內氧傳遞系數的測定與計算117-121
• 4.2 有機底物降解動力學模型的建立121-127
• 4.2.1 概述121-122
• 4.2.2 理論模型的建立122-125
• 4.2.3 經驗模型的建立125-127
• 4.3 本章小結127-128
• 5 自旋傳質填料特性分析128-135
• 5.1 污水生物處理對填料的要求128
• 5.2 污水生物處理用填料的發(fā)展趨勢128-130
• 5.3 自旋傳質填料的性能分析130-134
• 5.3.1 填料的評價指標130-131
• 5.3.2 自旋傳質填料的性能131-134
• 5.4 本章小結134-135
• 6 結論與建議135-139
• 6.1 結論135-138
• 6.2 建議138-139
• 附錄1139-141
• 附錄2141-165
• 附錄3165-166
• 參考文獻166-178
• 攻讀博士期間發(fā)表的學術論文及其他成果178-179
• 摘要179-184
• Abstract184-190
• 致謝190

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