【正文】 密 級(jí) 公開(kāi) 學(xué) 號(hào) 070381 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 氣浮中氣泡粒徑 分布的實(shí)驗(yàn)研究 北京石油化工學(xué)院 學(xué)位論文電子版授權(quán)使用協(xié)議 論文《 滾動(dòng)軸承的故障診斷與剩余壽命預(yù)算 》系本人在北京石油化工學(xué)院學(xué)習(xí)期間創(chuàng)作完成的作品，并已通過(guò)論文答辯。 本人系作品的唯一作者，即著作權(quán)人?，F(xiàn)本人同意將本作品收錄于“北京石油化工學(xué)院學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)”。本人承諾：已提交的學(xué)位論文電子版與 印刷版論文的內(nèi)容一致，如因不同而引起學(xué)術(shù)聲譽(yù)上的損失由本人自負(fù)。 本人完全同意本作品在校園網(wǎng)上提供論文目錄檢索、文摘瀏覽以及全文部分瀏覽服務(wù)。公開(kāi)級(jí)學(xué)位論文全文電子版允許讀者在校園網(wǎng)上瀏覽并下載全文。 注：本協(xié)議書對(duì)于“非公開(kāi)學(xué)位論文”在保密期限過(guò)后同樣適用。 院系名稱： 機(jī)械工程學(xué)院 作者簽名： 學(xué) 號(hào)： 070381 2020 年 6 月 17 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈 交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo) 注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描 等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 北 京 石 油 化 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 任 務(wù) 書 學(xué)院（系、部） 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè) 環(huán)境工程 班級(jí) 環(huán) 071 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 /職稱 孔惠 /講師 （論文）題目 氣浮中氣泡粒徑分布的實(shí)驗(yàn)研究 ： 2020 年 2 月 21 日 至 2020 年 6 月 10 日 （論文）的主要內(nèi)容與要求 （含課題簡(jiǎn)介、任務(wù)與要求、預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)、原始數(shù)據(jù)及應(yīng)提交的成果） (1)課題簡(jiǎn)介 氣浮法技術(shù)是國(guó)內(nèi)外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水、城市污水和生活飲用水。盡管氣浮工藝已應(yīng)用 于污水處理多年 , 但是對(duì)氣泡特性的研究直到近年來(lái)才引起研究者的注意。進(jìn)一步研究氣浮中氣泡粒徑分布的相關(guān)影響因素，再根據(jù)調(diào)節(jié)影響氣浮工作的因素?cái)?shù)值以實(shí)現(xiàn)氣浮的最佳運(yùn)行效果，對(duì)使氣浮凈化技術(shù)達(dá)到最佳效果具有重要意義。 (2)任務(wù)與要求 本研究要求對(duì)氣浮過(guò)程中氣泡的粒徑分布進(jìn)行研究。建立以多項(xiàng)流泵德國(guó)Edur泵為微氣泡發(fā)生裝置的小型實(shí)驗(yàn)裝置；利用 Mastersizer 2020 激光粒度儀，確定采用激光衍射法測(cè)量粒徑分布的方法；對(duì)氣浮過(guò)程中影響氣泡粒徑分布的因素如壓力、 真空度 、礦化度、表面張力 (PAC)、含油率 等 參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，綜合分析各種參數(shù)對(duì)氣泡粒徑大小及分布的影響，并結(jié)合理論分析對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行初步解釋。本題目難易適中，工作量適中。能夠在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 (3)應(yīng)提交的成果 ① 檢索資料：中文文獻(xiàn)不少于 15篇，英文文獻(xiàn)不少于 3篇； ② 英文翻譯：英文字符不少于 2萬(wàn)，譯文字?jǐn)?shù)不少于 5000 字； ③ 研究論文：包括試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析。 (1)范 欣 ,何利民 ,王鑫 ,等 . 多相流泵溶氣氣浮中氣泡粒徑分布的實(shí)驗(yàn)研究 [J].工程 熱物理學(xué)報(bào) .2020,31(7) :11591162 (2) 陳福泰 ,左華 ,李久義 ,等 .新型氣浮裝置 ESDAF 中氣泡粒徑分布的表征 [J].環(huán)境科學(xué) , 2020, 25(1): 111113 (3) 張東鋒 ,多相流泵溶氣氣浮處理含油污水的實(shí)驗(yàn)研究 [D]:[碩士學(xué)位論文 ].北京 . 中國(guó)石油大學(xué) ,2020 (4) Hudson . Couto, Daniel G. Nunes, Reiner Neumann. Microbubble size distribution measurements by laser diffraction technique[J].Minerals Engineering, 2020, (22): 330335 第 1周 接受任務(wù)書，熟悉題目，查閱文獻(xiàn)。 第 2周 補(bǔ)充文獻(xiàn)查閱，撰寫文獻(xiàn)綜述初稿。 第 3周 完成文獻(xiàn)綜述及開(kāi)題報(bào)告。制作 PPT，完成英文翻譯。 第 4周 制定實(shí)驗(yàn)方案，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，購(gòu)置實(shí)驗(yàn)耗材。 第 5周 畫 CAD設(shè)計(jì)與 定制實(shí)驗(yàn)裝置。 第 6周 定制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。 第 78周 不同溶氣壓力對(duì)氣泡粒徑 的影響實(shí)驗(yàn)。 第 9周 不同 真空度 對(duì)氣泡粒徑的影響實(shí)驗(yàn)。 第 10周 礦化度對(duì)氣泡粒徑的影響實(shí)驗(yàn)。 第 11 周 表面 張力 (PAC)對(duì)氣泡粒徑的影響實(shí)驗(yàn)。 第 12周 含油率 對(duì)氣泡粒徑的影響實(shí)驗(yàn)。 第 13周 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行 分形維數(shù) 分析。 第 14周 整理資料，撰寫修改論文，提交論文、原始數(shù)據(jù)等全部資料。 第 15周 按照指導(dǎo)教師及評(píng)閱教師要求修改論文，制作 PPT，準(zhǔn)備答辯。 第 16周 答辯并完成答辯后的修改工作，提交全套資料。 任務(wù)書審定日期 年 月 日 系（教研室）主任（簽字） 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年 月 日 教學(xué)院（系、部）院長(zhǎng)（簽字） 任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字） 計(jì)劃完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽字） 氣浮中氣泡粒徑分布的實(shí)驗(yàn)研究 VII 摘 要 氣浮凈水技術(shù)是國(guó)內(nèi)外正在深入研究推廣的一種固液分離技術(shù)，廣泛應(yīng) 用于煉油、造紙、印染、制革、食品、機(jī)械等行業(yè)的工業(yè)廢水處理及生活污水處理。本文在系統(tǒng)總結(jié)氣浮技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)加壓溶氣氣浮裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，產(chǎn)生的氣泡直徑小、分布均勻的優(yōu)點(diǎn)，以氣浮分離理論為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)構(gòu)建了一套多相流溶氣泵加壓溶氣氣浮實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)影響氣浮處理效果的因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 在清水狀況下，通過(guò)對(duì)真空度（進(jìn)氣量）和壓力的調(diào)節(jié)獲得氣浮效果最佳參數(shù)范圍。一定的真空度下，壓力越大，氣泡粒徑越小。加入礦化鹽、 PAC、煤油 對(duì)氣泡粒徑有減小作用，但達(dá)到一定濃度后影響不再顯著，而起泡劑對(duì)氣 泡粒徑并無(wú)明顯影響。本實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生的氣泡粒徑范圍在 30~70um，當(dāng)真空度 ,出口壓力 ~ 時(shí) 清水 氣泡粒徑可達(dá)到 40um 左右，而加入 PAC、煤油 的氣泡粒徑 可 達(dá)到 25 um 左右 。 此外利用分形維數(shù)來(lái)表征氣泡密度的相對(duì)量大小，實(shí)驗(yàn)表明在確定較小粒徑的情況下， 混合物 的分形維數(shù) 大于 清水 。 馬爾文激光粒度儀測(cè)量方法簡(jiǎn)便易行，數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)，獲得的粒徑分布參數(shù)范圍較為理想?？傊?，本次的工作為氣浮技術(shù)的更廣更好應(yīng)用提供了一定的基礎(chǔ)理論指導(dǎo)。 關(guān)鍵詞： 氣浮，氣泡粒徑分布，激光粒度儀，氣液多相泵 ，分形 維數(shù) 氣浮中氣泡粒徑分布的實(shí)驗(yàn)研究 VIII Abstract Air flotation technique of water purification, as a kind of solidliquid separation technique, has just been in thorough research and expansion at home and abroad. It is extensively used for waste sewage treating and domestic sewage treating in oil refining, paper making, printing and dyeing, foodstuff and machinery, etc. In the thesis, a systematic summary of the development of flotation technology and the research status quo is presented. In view of the advantages of pressurized dissolved air flotation such as simple structure, easy operation, small bubbles and even distribution of the bubbles, a set of pressurized dissolved air flotation apparatus is constructed with a multiphase pump as its airdissolving device. And the main factors which influence the effect of air flotation are studied indepth. In the pure water, regulating through the vacuum (gas flow) and pressure can obtain the best parameters range of flotation. At a certain vacuum, the higher the pressure, the smaller the microbubble size is. The adding of salinity, PAC and kerosene can reduce the particle size of the microbubble, but after a certain concentration it has no obvious effect as before, however, foaming agents have no significant effect on the microbubble size. The microbubbles size generated by the experimental device is in the range of 30um ~ 70um, when at vacuum , outlet pressure ~ , microbubble size distribution can be achieved at an optimum state of 40um, while adding of PAC and kerosene it even reach to 25 um. In addition, fractal dimension can be used to characterize the size of bubbles’ relative density . The experiment shows that