一、关于微孔曝气系统性能及其设计的探讨（论文文献综述）
谭锦欣,林健新,劳钊明,刘江顺,鄢琳[1]（2021）在《基于水力模拟的排涝泵站设计规模复核评估》文中研究指明排涝泵站作为城市防涝体系的重要环节,其设计规模是否满足实际需求,将直接影响城市内涝现象严重与否。以中山市中心城区为研究区域,通过水力模拟计算P=0.25、0.5、1、2、3、5、10、20、30、50、100 a这11种工况,对区域内的排涝泵站规模进行复核评估。计算结果显示,该区域4座排涝泵站整体规模缺口为22.04 m3/s,不足比例达40.81%;若泵站规模扩容至满足P=5 a排涝需求,该区域轻度内涝面积可减少24.1%,重度内涝面积可减少25%。
任杰辉[2]（2021）在《好氧流化床生物膜反应器中多相流动传质与污水处理机制研究》文中指出污水高效处理对污水资源化利用及社会可持续发展具有重要意义。然而,由于受污水处理技术及其机理认识的限制,使得污水处理的效率低、处理成本高。本研究以好氧流化床生物膜反应器（aerobic fluidized bed biofilm reactor,AFBBR）为研究对象,基于欧拉-欧拉-欧拉（Euler-Euler-Euler）三流体模型、群体平衡模型（population balance model,PBM）等理论构建气液固三相流动耦合数学模型,获取系统多相流动参数;通过探究系统宏观与微观氧传质过程,揭示多相流动与氧传质效能的响应机制;利用高通量测序技术、定量聚合酶链式反应（quantitative polymerase chain reaction,qPCR）等手段分析流动传质对微生物特性的影响,结合污水处理效能分析结果,揭示多相流动传质与污水处理的响应机制。主要研究结果包括:（1）构建的Euler-Euler-Euler-PBM三流体耦合数学模型可较为准确的获取气液固三相流动参数。在较高曝气量条件系统中气液固三相流化速度、湍流强度和气相体积分数较高;曝气孔间距明显增加了气相在柱体径向的分散程度,对气液固三相流化速度影响不明显;曝气孔径显着改变了系统的气泡直径大小,在DS=0.16 mm条件系统小直径气泡（0.27～1.03 mm）数量占比明显较高,可达74.8%;当载体填充率20-30%时,悬浮载体的流化状态较好。（2）合适的曝气方式和载体填充率条件形成的多相流动特性改善了系统的宏观与微观传质效能,且碳源的差异影响了系统的氧传质效率及氧的扩散动力学特性。曝气量5.77 m3/（h·m3）、曝气孔间距10 mm、曝气孔径0.16 mm、载体填充率20-30%条件提高了系统气液相间的氧传质效能;生物膜中氧浓度扩散与生物膜的厚度呈现显着高斯分布关系;C:N和碳源类型条件污水中氧传质速率（oxygentransferrate,OTR）和生物膜中氧扩散呈现相反的趋势。（3）曝气方式、载体填充率和碳源改变了 AFBBR系统的处理效果。曝气量5.77 m3/（h·m3）、间距10 mm、孔径0.27 mm和载体填充率为20-30%条件系统的脱氮除磷效果高于其他工况条件;高C:N条件通过强化同步硝化反硝化速率增加了系统的脱氮效率,在该条件TN和TP的处理效率分别可达72.2%和67.4%;与葡萄糖、乙酸钠和淀粉相比,丙酸钠明显改善了系统的脱氮除磷效率;AFBBR系统对COD、NH4+-N和TN的降解动力学满足悬浮生物质底物拟制Haldane动力学模型,且高C:N和合适碳源（丙酸钠）条件系统中NH4+-N和TN的降解速率qs,max较其他条件高。（4）曝气方式、C:N和碳源类型影响了生物膜物理化学组成及微生物学特性。悬浮载体表面附着生物膜微观结构分布较为均匀,存在多种形态结构的微生物;胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）中蛋白质的含量明显高于多糖和核酸,增加了生物膜在载体表面的附着程度;EPS中荧光基团类物质以类蛋白质为主,且其包含的官能团（多糖、羧基或烃基化合物、蛋白质、磷酸基团或硫酸盐基团、脂肪族基团）类型与生物膜类似;Protrobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes 为 AFBBR 系统的优势菌群,且系统中共检测24种脱氮型微生物和11种除磷型微生物。（5）曝气量5.77 m3/（h·m3）、间距10 mm、孔径0.27 mm和载体填充率为20-30%条件多相流动传质过程增加了功能微生物（Zoogloea、Acidovorax、Ottowia、Dechloromonas）丰度,并改善了功能基因（亚硝酸还原酶基因nirK/nirS、厌氧氨氧化基因AMX）的表达,促进了生物膜分泌较多的EPS,使得系统的CODcr、TN、NH4+-N和TP的处理效果达到最佳;与葡萄糖、乙酸钠和淀粉相比,丙酸钠通过改善系统微生物的组成及功能基因（nirS、nirK、AMX等）的表达,提高了系统的脱氮除磷效能。本研究成果从工程热物理学、环境工程学、微生物学等学科交叉的角度完善了 AFBBR系统中污水处理的机理,可为AFBBR系统设计及其推广应用提供技术与理论支撑。
孙秋慧[3]（2018）在《气泡式MABR技术对黑臭水体增氧提质效果研究及其优化设计》文中提出提高水体中溶解氧（dissolved oxygen,DO）的含量是治理城市黑臭水体的关键之一。目前常见的曝气增氧技术有机械曝气、微孔曝气、射流曝气、微纳米曝气、膜曝气生物膜反应器（membrane aeration biofilm reactor,MABR）技术等,其中前四种为传统的发泡式曝气技术,MABR技术为无泡曝气技术。MABR技术在氧转移效率方面,较其他传统的发泡式曝气技术要高,但是MABR技术在保证高氧转移效率的同时,其低压无泡的曝气特点也使得被曝气水体中的DO分布不均从而影响黑臭水体处理效果,特别是在水体流速近乎为零的城市黑臭水体治理中。而传统的发泡式曝气技术,虽然在氧转移效率上不如MABR技术高,但由于其在曝气过程中产生了大量的气泡,气泡诱发水体紊动,对水体起到搅动扩散作用,所以可使水体DO均匀分布。因此,需要开发一种既具有高氧转移效率又可使水体DO均匀分布的技术。本文的主要研究内容和结论如下:（1）针对MABR技术与传统发泡式曝气技术各自的优缺点,对MABR技术进行了改进,提出了气泡式MABR技术。在MABR的中空纤维膜组件中设置可制造气泡的特殊中空纤维膜丝,气泡在水中运动形成的气泡羽流具有搅拌作用,可使气泡式MABR技术在保持高氧转移效率的同时提高其增氧均匀性,从而提高黑臭水体处理效果。（2）在有效容积为4 m×1 m×2 m（长×宽×高）=8 m3的试验装置中,通过模拟试验分析了气泡式MABR技术在模拟黑臭水体中的增氧均匀性以及不同曝气压力、不同水深、不同膜组件间距对增氧效果的影响。结果显示:1)曝气增氧效果方面,曝气压力对气泡式MABR技术的增氧效果影响最为显着,膜组件间距与水深影响微弱。0 kPa、10 kPa、20 kPa和30 kPa曝气压力下24 h内河水DO饱和率平均值分别为11.5%、25.1%、18.1%、43.6%;1.0 m、1.5 m、2.0 m水深下,24 h内河水DO饱和率平均值分别为42.01%、44.53%、43.57%;3.0 m、2.0 m、1.0 m膜组件间距下,河水24 h内DO饱和率平均值分别为40.9%、45.7%、43.6%。2)曝气均匀性方面,随曝气压力的增大,气泡式MABR技术沿水平和垂直方向的影响范围增大,均匀性也随之变好。与未曝气（0 kPa）试验相比（水平与垂直试验中河水DO饱和率的方差均值分别为1.7和13.5）,10、20和30 kPa下,河水DO饱和率的方差均值在增氧水平试验中为0.3、3.9和0.4,在增氧垂直试验中为9.8、18.4和3.4。气泡式MABR技术在30 kPa的曝气压力下运行可使DO沿水平与垂直方向2 m范围均匀分布。气泡式MABR技术对黑臭水体的增氧效果明显并使水体DO分布均匀。（3）在有效容积为4 m×1 m×2 m（长×宽×高）=8 m3的试验装置中,通过模拟试验分析了气泡式MABR技术在模拟黑臭水体中,在不同曝气压力、不同水深、不同膜组件间距、不同流速下的提质效果。结果显示:1)曝气压力与流速对氨氮（NH4+-N）的降解影响最大,其次为膜组件间距,水深对其影响最小;在10 kPa30 kPa的曝气压力范围内,NH4+-N的降解率随曝气压力的增加而增加,10、20、30 kPa下,NH4+-N的降解率分别为0.005 h-1、0.015 h-1、0.030h-1;在0.5 m/h2.0 m/h的流速范围内,NH4+-N的降解率随流速的增大而增大,0 m/h、0.5 m/h、1.0 m/h、2.0 m/h流速下,NH4+-N降解率分别为0.058 h-1、0.060h-1、0.081 h-1、0.102 h-1;1.0 m、1.5 m、2.0 m水深下,NH4+-N浓度降解率分别为0.037 h-1、0.039 h-1、0.030 h-1;1.0 m、2.0 m、3.0 m间距下,NH4+-N的降解率分别为0.053 h-1、0.058 h-1、0.030 h-1,从节约成本角度考虑,去除NH4+-N的最佳膜组件间距为2 m。2)各个曝气工况下,硝氮（NO3--N）浓度均有不同程度的升高;总氮（TN）24 h内的最大减少量为1.7 mg/L,COD最大去除率为78.20%,总磷（TP）的浓度几乎没有变化。3)曝气好氧-静置厌氧工艺条件下反硝化运行结果显示,DO、NO3--N、TN、COD的浓度均明显下降,后三者的降解率分别为0.048 h-1、0.006 h-1、0.015 h-1;NH4+-N浓度也有一定的下降,降解率为0.005 h-1,在试验过程中发生了同步硝化反硝化。气泡式MABR技术表现出了良好的碳和氮去除效果。（4）根据以上试验结果,建立了适用原位河道的设计优化模型,并以天津大学北洋园校区内环河为实例,设计了气泡式MABR技术在内环河的布置方案和运行操作,模型采用遗传算法求解,计算结果显示:最佳方案为布置3群膜组件群,每群铺设18 m,群间隔240 m,并以10 kPa曝气压力不间断曝气48天,即可使水质达标,所需运行费用为3.105万元。该优化模型较为实际地给出了治理黑臭水体时曝气装置的布置及运行方案,为该技术在实际工程中的应用提供了借鉴和指导。
吴海珍,韦聪,于哲,韦景悦,吴超飞,韦朝海[4]（2018）在《废水好氧生物处理工艺中氧的传质与强化的理论与实践》文中认为废水处理好氧生物工艺供氧过程的控制步骤是气液传质作用,即将气体分子氧转化为足够微生物用于氧化污染物的溶解氧（DO）,包含碳源BOD5的降解、氨氮的硝化和总氮的去除以及无机COD氧化的共同需求。文章指出DO的传质过程由总传质系数KLa决定,废水性质、生物量、污泥龄、微生物耗氧速率、微生物种群等因素都会影响KLa。DO的浓度梯度是气液固三相氧传质的主要推动力,气液传质受水温、水质、氧分压、气泡大小、液体紊流程度和液膜更新速度等的影响,通过提高氧气分压、增大气泡比表面积、强化气液混合以及无泡供氧等方式及其它们的结合,或者控制污泥流态化程度及其污泥龄,可以获得微生物摄氧能力的提高。本文指出在对水质特征、环境条件、微生物特性、反应器流体特性以及运行参数等优化的基础上,结合一些研究新的方向,如无泡供氧、纯氧/富氧曝气的气泡行为,流场分布、湍流构造、浓度梯度的流体行为,挡板内构件、流态化控制的反应器结构优化,以及充分考虑负荷的HRT和SRT的运行工艺条件,可以实现更加全面的节能目标。
王博文[5]（2018）在《混合生长式膜生物反应器中流体力学性能改进及传氧过程的初步研究》文中研究说明本研究基于理论分析和实验测量相结合,以中试规模的混合生长式膜生物反应器（HG-MBR）为研究对象,采用二种典型悬浮填料作为实验材料,通过清水实验对HG-MBR中导流板对反应器的流体力学特性和填料对曝气氧传质效果及其影响因素进行了研究,探讨了导流板面积和位置对反应器流体力学特性和填料流动性以及曝气量、曝气方式、填料填充率和填料类型对微孔曝气氧传质效果的影响,描述了填料在水中的流化状态并对导流板的面积、位置和填料填充率进行了优化,阐明了氧传质的作用机制,为进一步优化反应器的结构设计、提高反应器的氧传递效率及节能降耗提供理论依据和数据参考。主要结论如下:（1）HG-MBR中隔离网的结构设计与反应器的流体力学特性相关,优化设计的隔离网有助于促进悬浮填料的循环流动,减少驱动填料流化所需的曝气量,达到节能降耗的目的。隔离网上部宜采用封闭结构,下部则需要有一个大小合适的通道,以利于膜区和填料区的物质交换和流体的促进作用。（2）在HG-MBR中,采用A+C管组合曝气方式更具优势,有利于驱动填料的循环流动。导流板面积为0.71m2（0.84 m×0.84m）并放置在隔离网上部位置时为最优工况,在50%的填料填充率时可减少曝气量15%以上,节能效果明显。（3）悬浮填料的投加可改变反应器内的流体力学特性,有利于气液间接触时间的延长以及接触面积的增大,还可加剧水体的紊动程度,加快气液相界面的更新,促进气液两相间的传质过程,从而提高了氧传质效率。（4）曝气量对氧传质效果起到重要的作用,在一定条件下,与标准氧总转移系数具有良好的线性关系。但曝气量并非越大越好,而是在满足需求的同时需要综合考虑氧传递性能的各项指标以及能耗,从而寻求一个经济的曝气量。（5）不同填充率下的填料都有促进氧传递的效果。采用C管单侧曝气时,投加30%的Ⅱ型填料对氧传质效果最好;而采用A+C管组合曝气时,填充率为20～30%的Ⅱ型填料则最为适宜。（6）在HG-MBR中选取填料填充率时应充分考虑填料大小和形状等自身特性、驱动力的能耗以及填料在反应器内的流化状态等因素。在实际应用中,应以填料在反应器内能否良好流化为前提,不宜为增加附着生物量而使用过高的填充率,同时还需结合生化需氧和膜污染情况进行综合分析确定。（7）不同类型的填料对氧传递性能有着不同的效果。选取流体力学特性良好的填料作为生物载体,可以增强氧传质性能。
谢宇宁[6]（2018）在《微气泡扩散曝气系统的增氧性能试验与数值模拟》文中指出经济与科技的快速发展,引发了一系列水环境问题,如水体富营养化、黑臭。增氧则是解决这种水环境问题的重要措施之一。在众多增氧设备中,因为增氧性能比较好,微气泡扩散曝气系统在实际工程中的应用越来越广泛,但在其应用的过程中,仍存在不少问题,如:（1）究竟哪些因素影响着系统的增氧性能,这些因素的影响程度如何?（2）以往的研究,大多在静态的清水中进行,而实际工程中多为流动的含有有机物质的水体,所以研究成果外推到野外实际中会存在误差。（3）虽然大家已经形成共识,微气泡扩散曝气系统的氧传质主要来源于气泡-水界面传质和由气泡上升过程中带动的自由液面的紊动传质,但是,两种传质对增氧的贡献如何,迄今缺少数据和理论支撑。（4）试验方法存在耗时、耗力和测量范围有限等不足,且外推至野外现场时,曝气增氧性能至今仍缺乏比尺效应,所以,构建数值模拟技术显得尤为重要。针对目前存在的问题,在室内构建了微气泡扩散曝气系统和增氧试验装置,进行了以下研究:（1）对曝气流量、曝气管管径、扩散器形状等内部因素和淹没水深、水体的流动特性、水质等外部因素的影响规律开展了大量的试验研究。（2）通过铺设薄膜盖与气泡拍摄技术,对两种氧传质方式进行了试验与分析。（3）建立了较为精细的微气泡扩散曝气系统的数值模拟,采用试验结果对其进行率定与验证,设置了一系列情景工况对不同曝气流量下的水体流速场进行了预测。结合室内试验与数值模拟技术,得到了以下结论:（1）微气泡扩散曝气系统的增氧效果随曝气流量的增大而增强。（2）直线型扩散器的增氧效果最好,其次是C型与圆盘型,最差的是S型。（3）25mm×12mm尺寸的曝气管的充氧效率最高,而不是常用的16mm×10mm。（4）对于浅水体,氧体积传质系数随着淹没水深的增加而下降。（5）平顺流动水体的增氧效果好于静态水体,但差于流动水体中持续产生气泡的情况。（6）氧体积传质系数和修正系数随阴离子表面活性剂浓度的增加而呈现出先升高后下降的趋势,阴离子表面活性剂的存在减小了气泡的平均直径,阻碍了气泡的变形,使其保持为球体状。（7）薄膜盖的存在降低了系统的增氧效率,直线型扩散器的下降率高于圆盘型,曝气流量的下降率随着曝气流量的增加而增加,淹没水深却相反。（8）气泡数量、密度、平均直径和速度随着曝气流量的增大而线性增加,比表面积却相反。气泡的形状不随曝气流量的变化而变化,为扁平椭圆状。（9）数值模拟得到的曝气现象图、流速云图与现场试验现象贴近,数值模拟的效果较好。本文的研究结果,将为微气泡扩散曝气系统在实际水体中绿色、低碳地推广应用提供了较好的参考依据。
朱雅琴,张法星,许唯临[7]（2018）在《曝气池清水曝气气泡云团形态特征》文中研究说明目前各种曝气池运行时曝气产生的气泡云团形态差别很大,气泡群时空分布不均,导致氧转移效率在曝气池中的分布存在差异,能耗高。为了弄清楚盘式曝气气泡云团的形态特征及其时空分布,利用高速摄像技术和摄影测量技术,对室内清水曝气实验模型中的气泡云团轴线长度、径向尺度和形态演化进行了观测。结果表明:实验范围内气泡云团轴线形状与水流流速分布曲线形状基本类似,气泡群轴线长度与水深之比介于1.031.30之间。曝气量由0.25 m3/h增大到2.0 m3/h时,气泡云团轴线长度和气泡的驻留时间先增大后减小。随着曝气量增大,气泡云团形状变得不规则,且随时间变化越频繁。多个曝气盘曝气时,上游的气泡云团会影响下游气泡云团的形态。在流向和展向上,气泡云团宽度基本相同;在水深方向上,由曝气盘向水面沿程增大,0.5 0、0.8 0处气泡云团平均宽度明显大于0.2 0处的宽度。不同水深处,气泡云团的宽度随时间随机变化;0.8 0处气泡云团宽度随时间的变化最剧烈。气泡群的平均宽度随曝气量增大而增加,曝气量为0.25、1.0、2.0 m3/h时,气泡云团的平均宽度分别为曝气盘直径的1.001.50倍、1.602.50倍和1.753.50倍。盘式曝气形成的气泡云团在水中可被划分为3个区域:底部的调整区、近自由面区和中部的紊动扩散区,不同区域内的气泡的受力和运动特性不同。气泡云团分区为气泡受力和运动的建模计算提供了依据。
牛浩,汪海萍,梁英,胡大波[8]（2016）在《前黄镇段永胜河河道综合整治》文中指出近年来,为加快前黄镇经济的发展,前黄镇政府在集镇以北建设了镇办工业集中区,经济发展的同时,生活污水和部分工业废水排入城市河道—永胜河,使永胜河变成了纳污通道,生态遭受严重破坏。本文从工业废水处理技术、小城镇面源污染处理技术、河道底泥生态疏浚技术、河道生态净化技术、河道高氮磷高效经济净化技术、水系活化连通旁路治理等方面探讨了河道综合整治设计措施,可供参考。
王辉[9]（2017）在《微孔曝气氧化亚硫酸镁实验研究》文中进行了进一步梳理与传统的钙法脱硫相比,镁法脱硫具有脱硫效率高,投资少,占地面积小,运行费用低等优点。镁法脱硫副产物-亚硫酸镁不但会造成脱硫系统腐蚀、磨损和堵塞,而且造成脱硫废水COD值增大。亚硫酸镁性质不稳定,在一定条件下会分解为S02和氧化镁,对环境造成二次污染。将亚硫酸镁强制氧化为稳定性强,溶解度大的硫酸镁成为研究热点。本文将微孔曝气技术应用于亚硫酸镁氧化中,以期推动镁法脱硫技术的应用推广。采用微孔曝气器在不同水深、不同空气流量的条件下进行清水充氧实验得到:随着空气流量的增大,氧总转移系数和充氧能力逐渐增大,但增至一定值后变化不大。增加水深可增大氧总转移系数并且促进充氧能力,并且空气流量越大,增加水深产生的促进效果越明显。氧利用率随水深增大而逐渐增大;随着空气流量的增大而线性下降,并且随水深增大,下降趋势越显着。通过研究亚硫酸镁浓度、曝气水深、空气流量、pH值和温度对亚硫酸镁氧化反应的影响得到:氧化反应速率随浓度增大先升高后下降,在0.1 mol/L左右处达最大;曝气水深对氧化反应影响不大;增大空气流量有利于提高反应速率;氧化反应应在低pH值下进行;提高反应温度可加快氧化反应速率,最佳反应温度为50℃。通过正交试验得到曝气水深为1.05 m,氧化100 L亚硫酸镁溶液的最佳反应条件为:亚硫酸镁浓度0.15mol/L,空气流量1.5m3/h,pH值7.0-7.5。
胡鹏,刘玲花,吴雷祥,方媛瑗[10]（2015）在《微孔曝气国内外研究进展及趋势分析》文中研究表明分析比较了国内外微孔曝气研究和应用实例,指出了目前微孔曝气技术的研究重点。同时,综合国内外研究人员的研究成果,分别叙述了曝气量、安装水深、安装面积、孔径、水质和气孔堵塞状况对微孔曝气充氧性能的影响,对不同影响因素的作用效果做了总结,并指出目前研究存在的问题。以期对污水处理厂曝气系统的优化提供借鉴,对拟采用微孔曝气法进行生态修复的研究提供参考。
二、关于微孔曝气系统性能及其设计的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于微孔曝气系统性能及其设计的探讨（论文提纲范文）
（1）基于水力模拟的排涝泵站设计规模复核评估（论文提纲范文）
| 1 水力模拟 |
| 2 研究区域与方法 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.2 水力模型构建 |
| 2.2.1 综合排水模型构建 |
| (1)1 D排水模型构建 |
| (2)数字高程模型构建 |
| 2.2.2 模型主要参数设定 |
| (1)降雨事件选定 |
| (2)其他模型参数选定 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 排涝泵站运行工况模拟 |
| (1)降雨输入条件： |
| (2)水力模拟条件： |
| 2.3.2 排涝泵站设计规模复核 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 排涝泵站对应排水出口峰值流量分析 |
| 3.2 排涝泵站升级前后内涝程度影响分析 |
| 4 结论 |
（2）好氧流化床生物膜反应器中多相流动传质与污水处理机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 好氧流化床生物膜反应器应用及发展趋势 |
| 1.2.1 流化床生物膜反应器概述 |
| 1.2.2 AFBBR设计及运行的参数 |
| 1.2.3 AFBBR应用现状与存在问题 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 气液固三相流动特性数值模拟研究进展 |
| 1.3.2 多相流动过程中氧传质机制研究进展 |
| 1.3.3 流动传质与污水处理机制研究进展 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 AFBBR反应装置 |
| 2.1.1 AFBBR系统装置简介 |
| 2.1.2 悬浮填料 |
| 2.2 接种污泥与模拟污水 |
| 2.2.1 接种污泥 |
| 2.2.2 实验用水 |
| 2.3 反应器启动与常规指标分析方法 |
| 2.3.1 反应器启动方法 |
| 2.3.2 常规指标分析方法 |
| 2.4 氧传质特性分析方法 |
| 2.4.1 清水曝气充氧性能分析方法 |
| 2.4.2 OTR分析方法 |
| 2.4.3 生物膜微观氧浓度与动力学分析 |
| 2.5 生物膜参数分析方法 |
| 2.5.1 生物量测定与计算 |
| 2.5.2 SEM分析 |
| 2.5.3 EPS提取与测定分析 |
| 2.5.4 荧光光谱分析 |
| 2.5.5 红外光谱FTIR分析 |
| 2.6 生物膜微生物群落与功能型基因分析方法 |
| 2.6.1 生物膜样品前处理 |
| 2.6.2 DNA提取与目标片段扩增 |
| 2.6.3 高通量测序 |
| 2.6.4 qPCR分析 |
| 2.7 统计学分析方法 |
| 3 气液固三相流动耦合模型构建及流动特性模拟研究 |
| 3.1 模型理论基础 |
| 3.1.1 多相流模型理论 |
| 3.1.2 湍流模型理论 |
| 3.1.3 PBM模型理论 |
| 3.1.4 相间作用力模型理论 |
| 3.2 三相流动耦合模型构建与验证 |
| 3.2.1 物理模型构建与边界条件设置 |
| 3.2.2 Euler-Euler-Euler-PBM耦合模型构建 |
| 3.2.3 模型的适应性评价 |
| 3.2.4 模拟参数条件设置 |
| 3.3 气液固三相流动特性模拟分析 |
| 3.3.1 曝气量对气液固三相流动影响分析 |
| 3.3.2 曝气孔间距对气液固三相流动影响分析 |
| 3.3.3 曝气孔径对气液固三相流动影响分析 |
| 3.3.4 载体填充率对气液固三相流动影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 气液固三相流动对相间氧传质特性影响研究 |
| 4.1 清水曝气充氧性能研究 |
| 4.1.1 曝气量对充氧性能影响分析 |
| 4.1.2 曝气孔间距对充氧性能影响分析 |
| 4.1.3 曝气孔径对充氧性能影响分析 |
| 4.1.4 载体填充比率对充氧性能影响分析 |
| 4.2 污水处理过程中氧传质机制研究 |
| 4.2.1 曝气方式对污水中氧传质性能的影响 |
| 4.2.2 碳源对污水中氧传质性能的影响 |
| 4.2.3 填充率对污水中氧传质性能的影响 |
| 4.3 生物膜微观氧扩散动力学分析 |
| 4.3.1 生物膜微观氧转移规律分析 |
| 4.3.2 曝气方式对生物膜微观氧扩散动力学的影响 |
| 4.3.3 碳源对生物膜微观氧扩散动力学的影响 |
| 4.3.4 载体填充率对生物膜微观氧扩散动力学的影响 |
| 4.4 多相流动特性与氧传质效能响应关系分析 |
| 4.4.1 曝气方式及载体填充率与氧传质效能响应关系分析 |
| 4.4.2 碳源与氧传质效能响应关系分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于流动传质的污水处理效能优化及作用机制研究 |
| 5.1 AFBBR系统污水处理效能优化研究 |
| 5.1.1 有机物处理效果分析 |
| 5.1.2 氮处理效果及机制分析 |
| 5.1.3 磷处理效果分析 |
| 5.1.4 多相流动传质与污水处理效能响应关系分析 |
| 5.2 碳氮比对污水处理机制影响研究 |
| 5.2.1 C:N对污水处理效果的影响 |
| 5.2.2 C:N对沿程污染物浓度分布的影响 |
| 5.2.3 C:N、氧传质效能与污水处理效能响应关系分析 |
| 5.3 碳源类型对污水处理机制影响研究 |
| 5.3.1 碳源类型对污水处理效果的影响 |
| 5.3.2 碳源类型对沿程污染物浓度分布的影响 |
| 5.3.3 碳源类型、氧传质效能与污水处理效能响应关系分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 多相流动传质与生物膜特性响应机制研究 |
| 6.1 生物膜表观特性及官能团组成分析 |
| 6.1.1 生物膜表观特性 |
| 6.1.2 基于FTIR技术的生物膜官能团组成分析 |
| 6.2 流动传质对EPS组成及分布的影响 |
| 6.2.1 EPS含量分布规律 |
| 6.2.2 EPS荧光组分确定与分析 |
| 6.2.3 基于FTIR技术的EPS化学组成分析 |
| 6.3 流动传质对微生物组成及功能基因表达的影响 |
| 6.3.1 微生物群落多样性分析 |
| 6.3.2 微生物群落组成分析 |
| 6.3.3 功能微生物及q PCR功能基因分布特性 |
| 6.4 多相流动传质、污水处理效能与微生物群落响应关系分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）气泡式MABR技术对黑臭水体增氧提质效果研究及其优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 城市黑臭水体治理技术 |
| 1.2.1 机械曝气 |
| 1.2.2 微孔曝气 |
| 1.2.3 射流曝气 |
| 1.2.4 微纳米曝气 |
| 1.2.5 膜曝气生物膜反应器 |
| 1.3 MABR国内外研究进展 |
| 1.3.1 MABR膜材料研究 |
| 1.3.2 MABR氧传递速率研究 |
| 1.3.3 MABR微生物群落结构研究 |
| 1.3.4 MABR有关模型研究 |
| 1.3.5 MABR应用以及影响因素研究 |
| 1.3.6 MABR在城市河道水体修复中的应用研究 |
| 1.3.7 MABR的不足 |
| 1.4 科学问题的提出及技术路线 |
| 1.4.1 科学问题的提出 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 气泡式MABR技术试验装置及方案设计 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.2 试验参数 |
| 2.3 试验水源与分析测试方法 |
| 2.3.1 试验水源 |
| 2.3.2 试验质量控制 |
| 2.3.3 分析测试方法与仪器设备 |
| 2.4 试验方案 |
| 2.4.1 气泡式MABR技术增氧效果试验方案 |
| 2.4.2 气泡式MABR技术提质效果试验方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 气泡式MABR技术增氧效果研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据处理与分析方法 |
| 3.3 静置试验DO变化结果与分析 |
| 3.4 各曝气参数下气泡式MABR技术增氧性能分析 |
| 3.4.1 不同曝气压力下气泡式MABR技术增氧性能 |
| 3.4.2 不同水深下气泡式MABR技术增氧性能 |
| 3.4.3 不同膜组件间距下气泡式MABR技术增氧性能 |
| 3.5 气泡式MABR技术曝气增氧均匀性分析 |
| 3.5.1 气泡式MABR技术沿水平方向曝气增氧效果与均匀性分析 |
| 3.5.2 气泡式MABR技术沿垂直方向曝气均匀性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 气泡式MABR技术提质效果研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 静置试验河水水质变化结果与分析 |
| 4.3 不同曝气压力下气泡式MABR技术提质性能分析 |
| 4.3.1 不同曝气压力下NH_4~+-N与 NO_3~--N的去除 |
| 4.3.2 不同曝气压力下TN的去除 |
| 4.3.3 不同曝气压力下COD的去除 |
| 4.3.4 不同曝气压力下TP的去除 |
| 4.3.5 不同曝气压力下透光率的变化分析 |
| 4.4 不同水深下气泡式MABR技术提质性能分析 |
| 4.4.1 不同水深下NH_4~+-N与 NO_3~--N的去除 |
| 4.4.2 不同水深下TN的去除 |
| 4.4.3 不同水深下COD的去除 |
| 4.4.4 不同水深下TP的去除 |
| 4.4.5 不同水深下透光率的变化分析 |
| 4.5 不同膜组件间距下气泡式MABR技术提质性能分析 |
| 4.5.1 不同膜组件间距下NH_4~+-N与 NO_3~--N的去除 |
| 4.5.2 不同膜组件间距下TN的去除 |
| 4.5.3 不同膜组件间距下COD的去除 |
| 4.5.4 不同膜组件间距下TP的去除 |
| 4.5.5 不同膜组件间距下透光率的变化分析 |
| 4.6 不同流速下气泡式MABR技术提质性能分析 |
| 4.6.1 不同流速下NH_4~+-N与 NO_3~--N的去除 |
| 4.6.2 不同水流速下TN的去除 |
| 4.6.3 不同流速下COD的去除 |
| 4.6.4 不同流速下TP的去除 |
| 4.6.5 不同水流速下透光率的变化 |
| 4.7 曝气好氧-静置厌氧工艺条件下反硝化运行效果分析 |
| 4.7.1 DO变化分析 |
| 4.7.2 NH_4~+-N与 NO_3~--N的变化分析 |
| 4.7.3 TN的变化分析 |
| 4.7.4 COD的变化分析 |
| 4.7.5 TP的变化分析 |
| 4.7.6 透光率的变化分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 气泡式MABR技术设计优化模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型构建 |
| 5.3 模型求解方法 |
| 5.4 实例设计 |
| 5.4.1 研究区概况 |
| 5.4.2 模型计算结果分析 |
| 5.4.3 布置方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）废水好氧生物处理工艺中氧的传质与强化的理论与实践（论文提纲范文）
| 1 氧气的溶解与传质扩散 |
| 1.1 氧气的溶解及影响因素 |
| 1.2 氧的传质扩散 |
| 1.2.1 双膜理论模型 |
| 1.2.2 氧转移影响因素 |
| 2 氧的液固传质与吸收利用 |
| 2.1 废水处理需氧量分析 |
| 2.2 液固传质影响因素 |
| 2.2.1 废水性质的影响 |
| 2.2.2 微生物对氧传质的影响 |
| 2.2.3 SRT的影响 |
| 2.2.4 微生物群落的影响 |
| 3 强化供氧工艺技术 |
| 3.1 通过压力增加氧气溶解度 |
| 3.2 增大气泡比表面积 |
| 3.3 气液混合增加气含率 |
| 3.4 无泡供氧 |
| 4 提高氧利用率的新思路 |
| 4.1 改变分子极性增大氧气溶解度 |
| 4.2 溶解氧的富集技术 |
| 4.3 改变气态供氧模式 |
| 5 结语 |
（5）混合生长式膜生物反应器中流体力学性能改进及传氧过程的初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 膜分离与膜生物反应器概述 |
| 1.2.1 膜生物反应器的分类 |
| 1.2.2 膜生物反应器的特点 |
| 1.2.3 膜生物反应器的国内外研究现状及应用进展 |
| 1.3 填料的概述 |
| 1.3.1 填料的选取要求 |
| 1.3.2 填料的应用 |
| 1.4 氧传质的机理 |
| 1.4.1 传质的基本概念 |
| 1.4.2 氧传质的理论模型 |
| 1.4.3 氧传质的影响因素 |
| 1.4.4 氧传质过程的研究现状与进展 |
| 1.5 研究的目的与意义 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 本文创新点 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 主要设备与仪器 |
| 2.1.3 实验材料 |
| 2.2 氧传递性能的表征方法 |
| 2.2.1 标准氧总转移系数 |
| 2.2.2 标准氧转移速率 |
| 2.2.3 标准氧转移效率 |
| 2.2.4 标准曝气效率 |
| 2.2.5 阻力损失 |
| 2.3 氧总转移系数K_La的测定方法 |
| 3 导流板对反应器流体力学特性的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 导流板面积对流体力学特性的影响 |
| 3.3.2 导流板位置对流体力学特性的影响 |
| 3.3.3 导流板面积和位置对流体力学特性的综合影响 |
| 3.3.4 进出水方式和膜区曝气量对流体力学特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 HG-MBR中氧传质过程特性 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验条件与方法 |
| 4.2.1 实验条件 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 无填料时曝气量对氧传质效果的影响 |
| 4.3.2 无填料时曝气方式对氧传质效果的影响 |
| 4.3.3 填料填充率对氧传质效果的影响 |
| 4.3.4 填料类型对氧传质效果的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
（6）微气泡扩散曝气系统的增氧性能试验与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.2.1 曝气增氧系统 |
| 1.2.2 氧传质模型与增氧效率 |
| 1.2.3 增氧效率影响因素 |
| 1.2.4 增氧性能数值模拟技术的发展 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 微气泡扩散曝气系统的增氧理论与计算方法 |
| 2.1 微气泡扩散曝气系统的增氧理论 |
| 2.2 氧传质模型计算理论 |
| 2.2.1 氧体积传质系数 |
| 2.2.2 充氧能力 |
| 2.2.3 动力效率 |
| 2.2.4 氧利用率 |
| 2.3 气泡计算理论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 系统内部因素对水体增氧的影响 |
| 3.1 扩散器形状与曝气流量对水体增氧的影响 |
| 3.1.1 试验装置与测量 |
| 3.1.2 试验结果的分析与讨论 |
| 3.2 曝气管管径对水体增氧的影响 |
| 3.2.1 试验装置与测量 |
| 3.2.2 试验结果的分析与讨论 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 系统外部因素对水体增氧的影响 |
| 4.1 淹没水深对水体增氧的影响 |
| 4.1.1 试验装置与测量 |
| 4.1.2 试验结果的分析与讨论 |
| 4.2 水体流动特性对水体增氧的影响 |
| 4.2.1 试验装置与测量 |
| 4.2.2 试验结果的分析与讨论 |
| 4.3 水质对水体增氧的影响 |
| 4.3.1 试验装置与测量 |
| 4.3.2 试验结果的分析与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 微气泡扩散曝气系统的氧传质分析 |
| 5.1 空气-自由水表面氧传质的试验分析 |
| 5.1.1 试验装置与测量 |
| 5.1.2 试验结果的分析与讨论 |
| 5.2 气泡-水界面氧传质的影响分析 |
| 5.2.1 试验装置与测量 |
| 5.2.2 试验结果的分析与讨论 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 微气泡扩散曝气系统的数值模拟 |
| 6.1 OpenFOAM简介 |
| 6.1.1 OpenFOAM概述 |
| 6.1.2 OpenFOAM结构框架 |
| 6.2 微气泡扩散曝气系统流速场数值模拟的构建 |
| 6.2.1 数值模拟对象 |
| 6.2.2 网格的生成 |
| 6.2.3 数值模拟计算方法 |
| 6.2.4 数值模拟 |
| 6.2.5 数值模拟的验证 |
| 6.3 不同曝气流量下的数值模拟 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 |
（8）前黄镇段永胜河河道综合整治（论文提纲范文）
| 1 概况 |
| 2 综合整治措施 |
| 2.1 工业废水处理技术 |
| 2.2 小城镇面源污染处理技术 |
| 2.3 河道底泥生态疏浚技术 |
| 2.4 河道生态净化技术 |
| 2.4.1 生态驳岸景观构建技术 |
| 2.4.2 基质-微生物-植物联合修复技术 |
| 2.4.3 沉水植物生长床技术 |
| 2.4.4 鼓风机-微孔曝气技术 |
| 2.5 河道高氮磷高效经济净化技术 |
| 2.5.1 N-BAF强化氨氮去除技术 |
| 2.5.2 SMS同步脱氮除磷技术 |
| 2.6 水系活化连通旁路治理 |
| 2.6.1 雨水湿地技术 |
| 2.6.2 微地形塑造技术 |
| 3 结语 |
（9）微孔曝气氧化亚硫酸镁实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.1.1 脱硫概述 |
| 1.1.2 镁法脱硫 |
| 1.2 亚硫酸镁危害及处理方式 |
| 1.3 亚硫酸盐氧化研究现状 |
| 1.3.1 氧化方式 |
| 1.3.2 亚硫酸盐氧化动力学研究现状 |
| 1.4 微孔曝气研究现状 |
| 1.4.1 空气流量 |
| 1.4.2 水深 |
| 1.4.3 孔径 |
| 1.4.4 水质和堵塞问题 |
| 1.5 课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验装置及方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 实验装置与工艺流程 |
| 2.1.2 微孔曝气器 |
| 2.2 实验仪器及试剂 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 硫酸根的测定 |
| 2.3.2 亚硫酸镁溶液配制 |
| 2.4 计算方法 |
| 2.4.1 亚硫酸镁氧化率 |
| 2.4.2 亚硫酸镁氧化速率 |
| 第3章 微孔曝气器充氧性能研究 |
| 3.1 测定原理 |
| 3.2 测定过程 |
| 3.2.1 测定方法 |
| 3.2.2 药剂计算及投加 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氧总转移系数 |
| 3.3.2 充氧能力 |
| 3.3.3 氧利用率 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 微孔曝气氧化亚硫酸镁实验研究 |
| 4.1 单因素对亚硫酸镁氧化反应影响 |
| 4.1.1 亚硫酸镁初始浓度 |
| 4.1.2 曝气水深 |
| 4.1.3 空气流量 |
| 4.1.4 溶液pH值 |
| 4.1.5 温度 |
| 4.2 正交试验 |
| 4.2.1 方案设计 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.2.3 最佳条件实验验证 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）微孔曝气国内外研究进展及趋势分析（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 微孔曝气技术的应用 |
| 2 影响充氧性能的因素 |
| 2. 1 曝气量 |
| 2. 2 安装水深 |
| 2. 3 曝气器的表面积 |
| 2. 4 曝气孔径 |
| 2. 5 污水水质 |
| 2. 6 气孔的堵塞 |
| 3 结论与展望 |
四、关于微孔曝气系统性能及其设计的探讨（论文参考文献）
- [1]基于水力模拟的排涝泵站设计规模复核评估[J]. 谭锦欣,林健新,劳钊明,刘江顺,鄢琳. 净水技术, 2021(12)
- [2]好氧流化床生物膜反应器中多相流动传质与污水处理机制研究[D]. 任杰辉. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]气泡式MABR技术对黑臭水体增氧提质效果研究及其优化设计[D]. 孙秋慧. 天津大学, 2018(06)
- [4]废水好氧生物处理工艺中氧的传质与强化的理论与实践[J]. 吴海珍,韦聪,于哲,韦景悦,吴超飞,韦朝海. 化工进展, 2018(10)
- [5]混合生长式膜生物反应器中流体力学性能改进及传氧过程的初步研究[D]. 王博文. 海南大学, 2018(03)
- [6]微气泡扩散曝气系统的增氧性能试验与数值模拟[D]. 谢宇宁. 华南理工大学, 2018(12)
- [7]曝气池清水曝气气泡云团形态特征[J]. 朱雅琴,张法星,许唯临. 工程科学与技术, 2018(01)
- [8]前黄镇段永胜河河道综合整治[J]. 牛浩,汪海萍,梁英,胡大波. 科技创新导报, 2016(31)
- [9]微孔曝气氧化亚硫酸镁实验研究[D]. 王辉. 大连海事大学, 2017(07)
- [10]微孔曝气国内外研究进展及趋势分析[J]. 胡鹏,刘玲花,吴雷祥,方媛瑗. 环境工程, 2015(02)