循環(huán)曝氣生物反應器的結(jié)構(gòu)與其流體力學性能的研究【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)設計開題報告</b></p><p><b>　　化學工程與工藝</b></p><p>　　循環(huán)曝氣生物反應器的結(jié)構(gòu)與其流體力學性能的研究</p><p>　　綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義</p><p>　　我國是一個缺水國家, 再加上水資源的

2、分布不平衡, 某些煉油廠的水資源匱乏, 在一定程度上已經(jīng)影響到企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。而且我國的煉油廢水回用率很低, 僅為廢水處理量的31.40 % 若將其治理并回用于生產(chǎn),對于節(jié)水減排、提高用水效率和保護環(huán)境具有重大的意義。</p><p>　　目前,世界煉油化工工業(yè)正面臨著環(huán)保法規(guī)日益嚴格的要求?；どa(chǎn)中常常會產(chǎn)生高濃度難處理廢水，國內(nèi)煉油企業(yè)主要采用的中和法。中和法主要采用二氧化碳和硫酸中和, 廢水經(jīng)中和處理

3、后排入含油污水處理場。在日本、歐美等國家應用廣泛是WAO，濕式空氣氧化( wet air oxidation , 簡稱WAO) 一種有效的煉油堿渣廢水處理方法，即中、高壓空氣氧化法,是在中高壓和較高溫度條件下,利用氧和空氣將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水,從而達到去除污染物的目的。</p><p>　　循環(huán)曝氣生物濾池作為水的需氧生物預處理方法之一,本人所研究的課題是循環(huán)曝氣生物濾池(CBAF) 結(jié)構(gòu)與流體力學

4、性能關(guān)系的研究。CBAF是一種新型的好氧生物處理工藝, 本人已經(jīng)在指導老師的帶領下，按照我們設計的方案購買到循環(huán)曝氣生物濾池(CBAF)實驗裝置。研究在前期參考前人的經(jīng)驗，查閱大量的文獻資料，在試驗的基礎上對循環(huán)曝氣生物濾池（CBAF）進行流體力學性能的實驗。通過相應的實驗數(shù)據(jù)處理，得出CBAF 的曝氣濾池的結(jié)構(gòu)與流體力學的性能的規(guī)律，為該工藝的實際應用提供工藝參數(shù)和操作條件。要求設計一個高效節(jié)能的循環(huán)曝氣生物濾池(CBAF)，基于這個

5、原因，本人選此課題作為研究方向。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：</p><p>　　1.本次選題依據(jù)科技項目實驗，首先是通過大量文獻的查閱，結(jié)合流體力學課程數(shù)奠定理論基礎，接著通過大量的實驗來驗證流體力學和設備結(jié)構(gòu)之間的規(guī)律。</p><p>　　2. 通過文獻了解CBAF的結(jié)構(gòu)和工作原理，初步確定流體力學性能指標和影響因素。返混會改變

6、反應器內(nèi)物料濃度的分布，是反映CBAF流體力學性能的重要參數(shù)。因此我們通過測量流體停留時間分布反應返混的情況。</p><p>　　3. 影響因素包括設備因素和操作因素，我設計并制備系列具有不同比例尺寸的CBAF實驗裝置；以內(nèi)外圓筒的面積為參數(shù)，設計五個內(nèi)徑不同的曝氣圓筒。以內(nèi)外高徑比為參數(shù)，設計不同填料的高度。操作因素包括：進出口流量、氣體流量、內(nèi)循環(huán)量等。</p><p>　　4.進行

7、大量的實驗，獲得設備結(jié)構(gòu)與流體力學性能的關(guān)系數(shù)據(jù),對所得數(shù)據(jù)進行處理和關(guān)聯(lián)，通過比較結(jié)構(gòu)參數(shù)高徑比和面積比不同狀態(tài)下的流體流體力學性能，最終獲得CBAF結(jié)構(gòu)和流體力學性能之間的規(guī)律。</p><p>　　三、研究步驟、方法及措施： </p><p>　?。?）通過在進行的科技立項課題確定選題范圍及論文題目,通過文獻了解CBAF的結(jié)構(gòu)和工作原理，初步確定流體力學性能指標（如流體在設備中的返混

8、、停留時間分布等）和影響因素（如填料高徑比小、設備內(nèi)外圓筒面積比、氣液流量、內(nèi)循環(huán)量等），CBAF簡單的結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　1 —出水;2 —進水;3 —反沖洗;4 —墊層;5 —曝氣;6 —排水;7—空氣進氣;</p><p>　　（2）通過指導老師指導，設計并制備系列具有不同比例尺寸的CBAF實驗裝置，用正交設計法或均勻設計法設計，同時確定示蹤劑（氯化鈉溶液）和示蹤劑分

9、析方法（脈沖法），采樣點設置在出水口出。</p><p>　　（3）進行實驗，原則是在示蹤劑進樣相同情況下控制一個參數(shù)不變，改變另外一個參數(shù)。即在設備參數(shù)（高徑比、面積比）不變，變化操作參數(shù)（氣液流量和內(nèi)循環(huán)量），或在操作參數(shù)不變的情況下，變化設備參數(shù)進行實驗。最后獲得設備結(jié)構(gòu)與流體力學性能的關(guān)系數(shù)據(jù)對所得數(shù)據(jù)進行處理和關(guān)聯(lián)，獲得CBAF結(jié)構(gòu)和流體力學性能之間的規(guī)律。</p><p>　　

10、（4）以獲得CBAF結(jié)構(gòu)和流體力學性能之間的規(guī)律為指導，設計并制備綜合性能較好的CBAF裝置。結(jié)合實驗數(shù)據(jù)和資料整理分析，參考畢業(yè)設計的要求，撰寫開題報告。通過網(wǎng)絡等途徑尋找兩篇相關(guān)外文文獻并翻譯其中一篇文獻，根據(jù)開題報告以及參考文獻編寫文獻綜述。</p><p>　　（5）根據(jù)開題報告和文獻綜述的內(nèi)容，到學院圖書館、各類文獻網(wǎng)站進一步查找資料，撰寫論文初稿。以論文初稿為基礎，進一步修改論文格式、完善內(nèi)容，修改成

11、稿。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1]曹炳鋮,何志祥.濕式氧化法處理廢堿液的研究進展[J].廣東化工,2007,34（7）:56-38</p><p>　　[2]陳建軍,鐘理.煉油廠堿水生化預處理研究[J].化工科技,2006,14(1):30-35 </p><p>　　[3

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14、生物濾池[J].工業(yè)水處理, 2004,24（5):1-5</p><p>　　[9]ZHANG Hong-jing , LONG Teng-rui , CAO Yan-xiao. Performances of lateral flow biological aerated filter in treating domestic wastewater[J].J Chong qing Univ.-Eng. Ed,