电絮凝中传质过程数值模拟的研究

《电絮凝中传质过程数值模拟的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10289分类号：X703密级：公开学号：129300017江苏科技大学专业硕士学位论文（全日制专业学位）电絮凝中传质过程数值模拟的研究研究生姓名马晓云导师姓名林生岭陆君申请学位类别工程硕士学位授予单位江苏科技大学专业领域化学工程论文提交日期2015年6月1日研究方向电化学水处理论文答辩日期2015年6月8日答辩委员会主席石玉军评阅人盲审盲审2015年6月11日分类号：X703密级：公开学号：129300017工学硕士学位论文电絮凝中传质过程数值模拟的研究学生姓名马晓云指导教师林生岭教授陆君

2、副教授江苏科技大学二零一五年六月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAStudyontheNumericalSimulationofthemasstransferprocessofElectrocoagulationSubmittedbyMaXiao-yunSupervisedbyLinSheng-lingJiangsuUniversityofScienceandTechnolog

3、yMarch,2015江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许

4、论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要近年来，重金属废水污染事件频繁发生，电絮凝（EC）是处理重金属废水的一个重要技术。它也常常被用于难降解有机物废水的处理。EC过程是由电极电化学反应、物质质量传递、水解反应和吸附反应等多个过程组成，各个过程之间形成相互影响、相互作用的耦合关

5、系。正是各过程之间复杂的耦合关系使得实验研究和工艺改进的难度增大，制约了机理研究的进一步深入。由于EC过程由絮体的产生，絮体的运移及絮体的吸附三个过程组成，而絮体的产生及分布过程对污染物的去除效率产生重要的影响，因此本文建立了EC过程中电极电化学反应和水解反应模型，同时建立了EC电解和水解产物的质量传递和动量传递模型，并计算求解，对连续电絮凝过程中各物种的产生和传质规律进行研究。3+-研究发现，电解产生的Al主要分布在阳极附近，OH分布在阴极附近，沿流程方向两离子的量都逐渐地减少。在电解槽的前段，离子

6、的浓差极化较弱，水解反应为控制步骤；在电解槽的中段和后段，离子的浓差极化较强，传质为控制步骤。随着3+-电流密度的增大，Al和OH的浓度也增加；在无水解的情况下，离子的浓差极化较弱，整个电解槽溶液显弱碱性。水解产物中溶解铝主要分布在两电极附近，而絮体铝主要分布在两电极中间位置，同时整个电解槽中絮体铝占主要地位。沿流程方向，絮体铝占总铝的百分比逐渐增加，溶解铝占总铝的百分比逐渐减小。研究还发现，在电迁移和对流的共同作用下絮体主要分布在电解槽后段的极板间的中间位置，而靠近阴极区域絮体的量几乎为0。沿着流体

7、流动方向絮体的量增大，电解通道中絮体的生成量随电流密度和停留时间的增加而增加，而在初始pH值为5-7的范围几乎不发生变化。同时发现电解槽通道中，垂直于电极方向上，絮体的分布不受停留时间、电流密度及初始pH的影响。关键词：电絮凝；质量传递；絮体；数值模拟IAbstractInrecentyears,heavymetalwastewaterpollutionincidentsoccurfrequently,Electrocoagulation(EC)isoneofimportantheavymetalwa

8、stewatertreatmenttechnology.Itisalsooftenusedfortheremovalofrefractoryorganicswastewater.ECconsistsofmultipleprocessesincludetheelectrochemicalreaction,masstransfer,hydrolysisreactionandadsorptionreaction,whichformedtheinteractio