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应用水物理研究,有望孕育水处理新概念

更新时间  2021-09-24 09:14 阅读
本文摘要:Wetsus(欧洲卓越可持续水技术中心)是一家世界顶级水处理领域产、学、研平台。在短短15年内,从无到有建构了近于有活力的产学研生态体系。今年起JIEI研究院月重新加入Wetsus国际水科技创新网络,沦为首家中国平台会员。 接下来,我们不会共享Wetsus的研究主题、商业合作等近期信息。本期探讨应用于水物理学这一前沿基础理论研究。

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Wetsus(欧洲卓越可持续水技术中心)是一家世界顶级水处理领域产、学、研平台。在短短15年内,从无到有建构了近于有活力的产学研生态体系。今年起JIEI研究院月重新加入Wetsus国际水科技创新网络,沦为首家中国平台会员。

接下来,我们不会共享Wetsus的研究主题、商业合作等近期信息。本期探讨应用于水物理学这一前沿基础理论研究。研究背景由世界水物理领域带头人联合的荷兰wetsus应用于水物理项目课题组,首次找到水的第四态-水桥和新型电化水分子,并在全球范围内首次密码磁化水机制,科全领域40年首创,并且取得两项登记专利(电化水分子、磁化水检测)。

目前污水二级处置还是以生物、化学的方法居多,物理方法主要还是以粗犷的格栅居多。生化方法不仅能耗低,也更容易对环境导致二次污染。

应用于水物理研究项目通过探究水的基本物理性质,重点探寻水和电、磁和电磁场的相互作用及其对水分子和微生态的影响,在此基础上创建物理、化学、和生物模型,展开开拓性的系统检验实验,以期找到需要商业化的水处理新概念。比如:电、磁及电磁场对水分子和微生态的影响-利用水的第四态-水桥电化水分子从而转变水的PH,构建对水中微生物的选择性的转录与诱导;利用水的曲线涡流形态构建水增氧提高水质;用电介穿透的方法,重复使用水中的能量;水的磁化对水中微生物的影响等,期望在这些研究中找到需要商业化的水二级处置的物理方法,从而构建节约能源和防止化学加到对环境导致二次污染的目标。未来,应用于水物理方面的突破性研究将为水处理技术引发共创的篇章。

参予成员对这个主题,有荷兰代尔夫兹理工大学和维也纳农业与科学大学Brabant Water,H2MOTION等8家荷兰公司参予研究。其中Brabant Water的Ruud van Nieuwenhuijze兼任项目经理,荷兰代尔夫兹理工大学和维也纳农业与科学大学则作为主要研究机构参予研究。研究项目目前有3个博士生和一个博士后构成课题组,分别负责管理4个项目:(1)电和磁对水分子的结构和动力学起到-中尺度动力学的电场梯度掌控;(2)涡流处置-水曲线涡流-水增氧及水质提高;(3)电介穿透生产能力-电介穿透的能量重复使用;(4)水的磁化-非化学方法的水质提高。项目:用双曲几何的原理研究旋涡在水处理的应用于(增氧及水质提高)项目背景近几年,奥地利林务官和仿生学的先驱Viktor Schauberger关于水和旋涡的理论又新的引发了人们的注目。

在一个双曲细管中,气液界面是很有意思的。交界面需要伸延直到分列出口,就像一个螺旋的形状或者是双脚的波动图形。

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(图表1)。除此之外,双曲旋涡可以通过用于类似的转子在原本的静水中建构出来。

较慢混合和大的交界面的混合或许可以让这种旋涡沦为十分有效地的充氧装置。目前,污水处理厂50-70%的能量都被用作这个环节。

此外,旋涡也可以用来分离出来颗粒,当轻的颗粒被带回中心后,就从出口排出去了。图1双曲线细管中空气水分界面的高速照片图像课题组的研究目标还包括:创建、测量、计算出来以及仿效双曲旋涡的流动形态;研究旋涡对水物理和化学性质的影响;研究用于双曲旋涡作为充氧系统的可行性;解读双曲几何的重要性研究者将用于PIV测量法来研究双曲细管中旋涡的流动结构。确认艾克曼边界层的不存在并将切线速度与粘性理论模型相比较。此外,课题组还将研究粘性痉挛的起到以及随着时间的前进,PH值、导电性、冷却亲率和气体的排出等数值的变化。

他们回应对旋涡气穴现象有可能产生的可能性以及它们对于水产生的效果十分感兴趣。与此同时,他们不会用于ANSYS软件(图表3)对这些几何图形做到数值建模,协助解读理论和实际仔细观察的联系。


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