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我研究所教师指导的本科生团队获第十二届全国大学生节能减排竞赛一等奖

发布时间:2019-8-18 18:41:13         访问次数:1524

        2019年8月10日,“首钢京唐杯”第十二届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛在华北理工大学落下帷幕。由我研究所钱锦远老师指导的作品《“随流而净”空化净水管道》荣获本届竞赛一等奖!

        作品由来自能环专业的莫红芬、林煜琛、于顺顺、王昊文,过控专业的冯乐耘,机电专业的王涛和控制专业的杨檬七名2016级大三本科生交叉融合完成。

 
        本届竞赛由教育部高等学校能源与动力类专业教学指导委员会、华北理工大学及首钢京唐公司共同承办,紧密围绕国家能源与环境政策,紧密结合国家重大需求,落实国家“节能减排全民行动计划”的重要举措,充分体现了“节能减排,绿色能源”的主题,在教育部的直接领导和广大高校的积极协作下,起点高,规模大,精品多,覆盖面广,是一项具有导向性、示范性和群众性的全国大学生竞赛,得到了教育厅及各高校的高度重视。自竞赛启动以来,共有393所高校报名参赛,参赛作品4102件。其中,经专家网评及组织会评,669件作品被评为三等奖,102所高校的199件作品进入决赛。在为期三天的决赛中,经过现场实物展示和小组答辩环节的激烈角逐,最终评选出特等奖作品10件,一等奖作品72件,二等奖作品117件,105所高校获得“优秀组织奖”。浙江大学在本次竞赛中再创佳绩,获得了一等奖3项,二等奖3项,三等奖4项及“优秀组织奖”。

附:获奖作品简介

        工业的发展造成了废水排放量的大增,截止到十二五,我国的年污水排放量已经达到了735.3亿吨,其中59.6亿吨未经处理直接排放。污水处理工程投资成本高,处理能耗大,且经活性污泥法处理后的污水中仍然细菌、有机物和重金属等污染物,需要进一步处理。针对活性污泥法处理后的污水,传统的深度净水方案均存在各自的缺陷,而比较前沿的净水方案中圆孔空化法处理效率低,超声波空化法处理成本高。因此,需要提出一种高效清洁,绿色节能且成本相对低廉的新型净水方案。


        为此,“随流而净”空化净水管道应运而生。该作品基于特斯拉阀的几何结构,并利用流体计算软件对结构参数进行数值模拟和优化调整后设计而成,主要用于净化经活性污泥法处理后的污水。污水反向流过空化净水管道的每个特斯拉阀结构单元时,在弯管出口处逆流,产生局部大压差,发生空化。利用空化效应产生的瞬时超高温高压以及高速微射流和强烈冲击波,可灭活微生物,降解有机物,并且无二次污染。空化净水管道与圆形多孔板联合使用,可强化空化效果,提高净水效率。此外,模拟发现空化发生的位置主要为靠近弯管一侧的壁面,可能会对管道壁面造成破坏,于是提出了采用法兰连接该管段,通过旋转管道,延长其使用寿命,同时在管道内壁涂布环氧树脂层,提高管道的耐腐蚀性能,节约净化成本。


        空化净水管道不仅提高了泵功的利用率,同时也实现了微型器件的大型应用,即首次利用特斯拉阀“单向导通”的特点发生空化并应用于污水处理。在节约净化成本,提高净水效率等方面均具有优良的前景,为降低废水处理能耗,合理利用资源提供了一种创新的方案。

 



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