.,1,電催化氧化耦合納濾處理染料廢水的數值模擬和實驗研究,報告人：孫玉寬專業：化工過程機械指導教師：許莉教授,.,2,目錄,課題背景最新相關模型簡介課題開展思路時間安排參考文獻,.,3,課題背景,膜分離在化工、生物、醫藥、食品、環境保護等領域得到廣泛應用。,優點無化學反應無需加熱無相變轉換不會破壞生物活性,.,4,課題背景,濃差極化水透過膜使膜表面的溶質濃度增加，在濃度梯度作用下，平衡狀態時，膜表面形成溶質濃度邊界層，它對水的透過起著阻礙作用。,.,5,課題背景,濃差極化和膜污染不良影響：引起滲透壓升高，導致溶劑滲透通量下降溶質通過膜的通量上升堵塞膜孔嚴重時使膜喪失分離性能,.,6,課題背景,減弱濃差極化和膜污染的措施降低溶質在料液中的濃度適當降低跨膜壓力降低膜表面濃度兩相流法外加直流電場法,.,7,課題背景,電催化氧化耦合納濾的通量,電催化氧化電極耦合納濾,電場耦合納濾,納濾,但是確切定量理論機理尚不明確，急需數學理論解釋,.,8,相關報道,Kapellos、Schulenburg、Picioreanu等9在研究中將膜視為多孔介質,模擬了膜污染的形成。Vrouwenvelder10等采用耦合模型計算了螺旋式反滲透/納濾膜污染的形成，并通過實驗驗證。Rahimi11等采用CFD中的離散相模型模擬了微濾過程的膜污染，并實驗驗證了該模型。Ahmad12等采用CFD模擬了不同條件下的濃差極化分布曲線、傳質系數和壁面剪切力。,.,9,相關報道,Schwingeetal.13(2002)用CFD軟件模擬了不同的裝置中，雷諾數，網格大小和密度對膜過程的滲透通量的影響。WileyandFletcher14(2003)針對壓力驅動膜分離過程對濃差極化做了模擬。S.Wardeh15用有限體積法，利用CFD模擬納濾膜過程中，滲透通量大小。Fimbres、Ranade、Koutsou、Li16等研究了來流攻角和隔網內角變化對傳質及能耗的影響。,.,10,相關報道,ShenandProbstein17針對電場耦合超濾處理廢水提出一個簡單模型。Probstein18再次基礎上提出一個模擬超濾凝膠層的模型。BiswajitSarkar19針對電場輔助超濾處理含有果膠和蔗糖果汁做了模擬。,.,11,單純納濾過程CFD模擬,S.Wardeh對納濾過程模擬的物理模型（chemicalengineeringresearchanddesign2008年）,物理模型,.,12,單純納濾過程CFD模擬,數學模型,.,13,單純納濾過程CFD模擬,數學模型,.,14,單純納濾過程CFD模擬,邊界條件,.,15,單純納濾過程CFD模擬,結論,.,16,CFD對直流電場提高滲透通量的研究,(JournalofMembraneScience(2008),物理模型,.,17,CFD對直流電場提高滲透通量的研究,數學模型,.,18,CFD對直流電場提高滲透通量的研究,數學模型,.,19,CFD對直流電場提高滲透通量的研究,邊界條件,.,20,CFD對直流電場提高滲透通量的研究,結論,.,21,文獻綜述,總結模型特點,連續性方程動量方程傳質擴散方程滲透壓模型,.,22,課題開展思路,.,23,課題開展思路,模型建立思路,數值模擬純納濾過程中膜污染和濃差極化和滲透通量的情況；數值模擬電場耦合納濾過程中濃差極化的情況；數值模擬電催化氧化耦合納濾過程中濃差極化和滲透通量的情況,.,24,時間安排,2013.102013.11查閱文獻資料2013.122014.05建立模型進行數值計算2014.062015.03實驗及數據處理2015.042015.05畢業論文書寫2015.052015.06論文修改及論文答辯,.,25,參考文獻,1程云，周啟星，馬奇英等染料廢水處理技術的研究與進展J環境污染治理技術與設備，2003，4(6)：56-60.2KonstantinouIK,AlbanisTA,TiO2-assistedphotocatalyticdegradationofazodyesinaqueoussolution:kineticandmechanisticinvestigations:areview,AppliedCatalysisB:Environmental,2004,49(1):1143WuT,LiuG,ZhaoJ,etal.Photoassisteddegradationofdyepollutants.V.Self-photosensitizedoxidativetransformationofrhodamineBundervisiblelightirradiationinaqueousTiO2dispersions,JPhysChemB,1998,102:584558514MrowetzM,SelliE,EffectsofironspeciesinthephotocatalyticdegradationofanazodyeinTiO2aqueoussuspensions,JournalofPhotochemistryandPhotobiologyA:Chemistry,2004,162(1):89955黃巡武，黃志龍主編，紡織廢水治理技術與管理，四川成都：四川科學技術出版社，1990，712,.,26,參考文獻,6冀濱弘，染料工業廢水處理的現狀與進展，污染防治技術，1998，43(4)：2502537J.J.Porter,C.Brandon,Zerodischargeasexemplifiedbytextiledyeingandfishing,Chemtech,1976,(6):4024078張國徽，印染廢水的來源和分析，中國環境科學學會學術年會優秀論文集，2006，220622109朱宏飛，李定龍，朱傳為，印染廢水的危害及源頭治理舉措，環境科學與管理，2007，(11)：899210王村，電化學氧化與納濾法耦合處理染料廢水：碩士學位論文，天津大學，200911王宇新，黃翠玲，王世昌，超濾中膜表面的凝膠層濃度，膜科學與技術，1991，11（1）：586212SantosV,MoraoA,PachecoMJ,etal.ElectrochemicaldegradationofazodyesonBDD:effectofchemicalstructureandoperatingconditionsonthecombustionefficiency,J.Environ.Eng.Manage.,2008,18(3):193204,.,27,13PeevaLG,GibbinsE,LuthraSS,etal.Effectofconcentrationpolarizationandosmoticpressureonfluxinorganicsolventnanofiltration,J.Membr.Sci.,2004,236(1-2):12113614BhattacharjeeS,SharmaA,BhattacharyaK,Surfaceinteractionsinosmoticpressurecontrolledfluxdeclineduringultrafiltration,Langmuir,1994,10(12):4710472015BruggenBV,DaemsB,WilmsD,etal.Mechanismsofretentionandfluxdeclinefornanofiltrationofdyebathsfromthetextileindustry,Sep.Purif.Technol.,2001,2223:519-52816BowenWR,WilliamsPM,Theosmoticpressureofelectrostaticallystabilizedcolloidaldispersions,J.Colloid.Interf.Sci.,1996,184(1):24125017GeraldesV,SemialV,PinhoMN,Flowandmasstransfermodelingofnanofiltration,J.Membr.Sci.,2001,191(1-2):109128,參考文獻,.,28,參考文獻,18吳勇民,李甫,黃咸雨,等.含酚廢水處理新技術及其發展前景J.環境科學與管理,2007,32(3):150-153.19鄒丞,黃沖,潘一,等.苯酚廢水電化學處理方法研究進展J.當代化工,2013,42（3）：325-328.20杜利順.Ti/SnO2+Sb2O3電極優化及電解氧化對納濾處理染料廢水的影響,碩士,天津大學,201221郭志.電催化氧化及其與納濾的耦合過程處理難生化類有機廢水,碩士,天津大學,201322馮玉杰,崔玉虹,孫麗欣,等.電化學廢水處理技術及高效電催化電極的研究與進展J.哈爾濱工業大學學報,2004,36(4):450-455.20張全興，劉天華我國應用樹脂吸附法處理有機廢水的進展J化工環保，1994，14(6)：344-347,.,29,參考文獻,21吳勇民，李甫，黃咸雨等含酚廢水處理新技術及其發展前景J環境科學與管理，2007，32(3)：150-15322雷曉東，熊蓉春，魏剛膜分離法污水處理技術J工業水處理，2002，22(2)：1-323王翠，史佩紅，楊春林等電化學氧化法在廢水處理中的應用J河北工業科技，2004，21(1)：49-5324李保華，馬燕，黃蕾金屬氧化物電極及其在有機廢水處理中的應用研究進展J世界科技研究與發展，2012，34(6)：95095325宋秀麗，楊慧敏，梁鎮海鈦基氧化物陽極中間層的研究進展J電化學，201326周笑綠，譚小文，李環等采用自制電極處理印染廢水J上海電力學院學報，2013，29(2),.,30,參考文獻,28JiaJ,YangJ,LiaoJ,etal.TreatmentofdyeingwastewaterwithACFelectrodes,WaterRes.,1999,33(3):88188429VlyssidesAG,LoizidouM,KarlisPK,etal.ElectrochemicaloxidationoftextiledyewastewaterusingaPt/Tielectrode,J.Hazard.Mater.,1999,70(1-2):415230RajkumarD,KimJG,PalaniveluK,Indirectelectrochemicaloxidationofphenolinthepresenceofchlorideforwastewatertreatment,Chem.Eng.Technol.,2005,28(1):9810531RajkumarD,KimJG,Oxidationofvariousreactivedyeswithinsituelectro-generatedactivechlorinefortextiledyeingindustrywastewatertreatment,J.Hazard.Mater.,2006,136(2):20321232PanizzaM,CerisolaG,Directandmediatedanodicoxidationoforganicpollutants,Chem.Rev.,2009,109(12):6541692133RioAI,MolinaJ,BonastreJ,etal.InfluenceofelectrochemicalreductionandoxidationprocessesonthedecolourisationanddegradationofC.I.ReactiveOrange4solutions,Chemosphere,2009,75(10):13291337,.,31,34RecioFJ,HerrastiP,SiresI,etal.ThepreparationofPbO2coatingonre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