超重力技術(shù)在工業(yè)水處理中的應(yīng)用研究述評

邵磊，崔偉松

專論與綜述

超重力技術(shù)在工業(yè)水處理中的應(yīng)用研究述評

邵磊1，崔偉松2

（1.北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心，北京100029；2.中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院，北京102206）

超重力技術(shù)通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成離心力場而模擬產(chǎn)生超重力環(huán)境，在該環(huán)境下液體處于劇烈的湍動狀態(tài)，從而使傳質(zhì)效率顯著提升。該技術(shù)對于氣-液傳質(zhì)受限的過程展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，并在多種水處理工藝中得以應(yīng)用，取得了良好的效果。對超重力技術(shù)在有機(jī)廢水和含氨廢水處理、“三廢”治理、水脫氧和海水淡化等工業(yè)水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，并對該技術(shù)的特點和在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用前景進(jìn)行了述評。

超重力；水處理；強化；傳質(zhì)

超重力技術(shù)是一項發(fā)軔于上個世紀(jì)的高效過程強化技術(shù)。近年來，這項技術(shù)在反應(yīng)和分離過程強化、納米顆粒材料制備等領(lǐng)域成功實現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的行業(yè)影響〔1-2〕。國內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)也嘗試將這項技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)水處理中，并取得了令人矚目的進(jìn)展。因此，有必要對這一技術(shù)在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)行梳理和分析，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供參考。

圖1　逆流RPB的結(jié)構(gòu)

1　超重力技術(shù)的原理

超重力技術(shù)通過旋轉(zhuǎn)填充床（RPB）來實現(xiàn)，因此也被稱為超重力機(jī)。典型的RPB結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖1可見，充滿填料的轉(zhuǎn)子安裝在一個靜止的外套中，以每分鐘幾百轉(zhuǎn)至幾千轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。液體或漿料由液體入口通過液體分布器噴入轉(zhuǎn)子的內(nèi)緣，并在離心力的作用下沿著轉(zhuǎn)子的徑向流動通過填料，最終匯集到液體出口流出RPB。……