强化生物滴滤技术深度治理大型城镇污水处理厂恶臭气体

为了解决城镇污水处理厂恶臭污染日益严峻，以及常规除臭技术难以深度去除产生的恶臭气体的问题，以市政污水处理厂调配水井收集的H₂S为研究对象，研究了一种添加微生物活性促进剂的一体化生物滴滤塔除臭技术，探究其工艺影响因素，并在大量研究数据的基础上，提出相关设计参数指导建议。结果表明：1)当进口臭气风量为3 000 m³/h,进口处H₂S的质量浓度为152～304 mg/m³时，空床停留时间仅为8.6 s,强化生物滴滤塔的H₂S去除率可达99.9%,脱硫负荷(以H₂S计)可达62 g/(m³·h)以上；2)强化生物滴滤塔添加生物促进剂可以缩短微生物驯化周期约60%,并在极低的pH条件(pH≤1.5)下长期稳定运行；3)以城镇污水处理厂臭气进口处H₂S的质量浓度为180 mg/m³为例，设计空床停留时间(empty bed residence time, EBRT)为17 s,强化生物滴滤塔H     

喷射式超重力旋转床的压降研究

喷射式超重力旋转床是一种新型高效的气液传质设备,旋转床的气相压降是旋转床应用和设计的一项重要指标.以空气-水体系在常压条件下,对喷射式旋转床的气相压降进行了实验研究.实验表明:喷射式旋转床的气相压降随F因子和转速的增大而增大,喷淋密度的增加对气相压降影响不明显.当转速为800r/min,F因子为1.24kg0.5/(m0.5·s),喷淋密度为11.76m3/(m2·h),压降为800Pa时,回归的气相压降模型表明:气相压降与转速的平方、F因子的平方和液量的负四次方有关.     

pH对生物脱硫系统的性能及菌群结构的影响

为探究pH对生物脱硫反应器性能、生物量及微生物种群结构的影响，一座生物滴滤池(bio-trickling filter, BTF)分别运行在中性偏碱(6.02S的最大脱硫性能分别为246.5、142.8和164.6 g/(m³·h)。中性偏碱下BTF的脱硫性能最佳，这是由于较低的H₂S气液传质阻力及较高的硫氧化菌活性。保持此pH范围需消耗大量碱性试剂，这导致反应器的运行成本升高和操作过程变得复杂。在极酸环境中，耐酸的硫氧化菌——Mycobacterium逐渐占据主导(79.2%),且生物膜拥有高硫氧化活性(比耗氧速率1.35 mg/(g·min)),非耐酸的微生物被淘汰，这维持了系统内生物量的稳定(生物量质量浓度10～11 g/L),避免了反应器的堵塞，降低了生物量控制和pH调整的成本。综上，通过富集高丰度且高活性嗜酸的Mycobacterium,BTF在极酸环境(pH<1.0)下仍可获...     

旋转填料床技术烟气脱硫试验研究

介绍了旋转填料床技术脱硫机理.分别采用清水,氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液作为吸收剂在旋转填料床中进行烟气脱硫实验.考察了吸收剂种类、转速、吸收剂浓度对脱硫速率的影响.结果表明,氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液吸收SO2的传质速率是清水的3～4倍,比同类脱硫装置效果好,脱硫效率可达96%.     

基于第一性原理计算Ag-HfSe2对SF6/N2分解产物的吸附性能

在实际运行中,潜伏性缺陷产生的局部放电是导致SF₆/N₂气体绝缘金属封闭开关设备绝缘事故的重要原因,局部放电检测是预警设备绝缘故障的重要手段。气体组分分析法是局部放电检测的一种有效方法,而特定金属掺杂的HfSe₂因其良好的吸附性能而在气体传感器中得到广泛应用。基于第一性原理,搭建了一种吸附式掺杂过渡性金属原子Ag掺杂在HfSe₂晶体表面的结构,计算了局部放电的主要产物N₂O、CS2、H₂S和NO₂在其表面的吸附能、电荷转移量和解吸时间等相关参数,结果表明：Ag-HfSe₂对H₂S和NO₂为化学吸附,对N₂O和CS2为物理吸附。Ag-HfSe₂对H₂S和NO₂两种气体的响应灵敏度高,且在常温下对H₂S的解吸时间和在348 K温度下对NO₂的解...     

低温等离子体吸附两段式系统降解硫化氢

为了克服单一低温等离子体(NTP)降解硫化氢(H₂S)能耗高和副产物排放的问题,采用低温等离子体活性炭纤维(ACF)吸附两段式系统降解硫化氢,考察不同充电电压两段式系统与单一低温等离子体系统对H₂S降解率及副产物的影响,分析低温等离子体与活性碳纤维协同降解硫化氢的机理.研究表明：两段式系统能够显著提高H₂S的去除率、降低能耗、去除副产物,并能延长ACF的穿透时间,增加吸附反应H₂S的容量.当气体流量达到11.8 m³/h、充电电压为6 kV时,两段式系统能使H₂S的去除率提高15%,能耗节省26.5%,ACF能够有效地去除SO₂和O₃,在ACF穿透前气流出口检测不到污染物;当充电电压从3 kV升高到7 kV时,ACF的穿透时间延长2到16倍.     

旋转填料床技术烟气脱硫试验研究

介绍了旋转填料床技术脱硫机理，分别采用清水，氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液作为吸收剂在旋转填料床中进行烟气脱硫实验，考察了吸收剂种类、转速、吸收剂浓度对脱硫速率的影响，结果表明，氢氧化钙和氢氧化镁悬浮液吸收SO2的传质速率是清水的3～4倍，比同类脱硫装置效果好，脱硫效率可达96％。     

L-亮氨酸摇瓶发酵培养条件的研究

应用单因素试验法研究发酵培养基pH值、发酵温度、摇瓶装液量、摇瓶转速等发酵培养条件对L-亮氨酸发酵的影响。试验结果显示,500 mL三角瓶装液量50 mL,置旋转摇床上转速220 r/m in,pH 7.0、培养温度28℃,发酵72 h,产L-亮氨酸18.54 g/L。     

N—甲基二乙醇胺水溶液选择性吸收H2S和CO2—数学模拟与分析

针对天然气净化厂中脱硫脱碳过程,采用平衡溶解度的概念和物料平衡建立了H2S和CO2在N-甲基二乙醇胺水溶液中选择性吸收的数学模型,对实际工业过程进行了模拟计算。分别考查了操作压力和胺液循环量等因素来分析吸收塔吸收酸性气体的情况,得出了提高操作压力和吸收液的流量均难以增加二氧化碳的吸收量,并将该模型的预测值与实际工况条件下进行了对比。数据模拟结果,提出在这一特定条件下的改进措施与方法,即采取中段脱除二氧化碳的方法,可得气流中二氧化碳的体积分数从4.7%降到3%,满足生产要求。这些结果对吸收塔的实际操作与改造提供了理论依据。     

页岩气三甘醇脱水装置脱水效果影响因素分析

在页岩气田的不同生产阶段,各项工况参数变化范围较大,三甘醇脱水装置运行工况可能会偏离最佳区间,容易导致脱水效果不显著,从而影响正常生产。采用HYSYS软件,对300.0×10⁴ Nm³/d的页岩气三甘醇脱水装置进行了流程模拟,定量分析了三甘醇循环量、三甘醇贫液质量分数、原料气入塔流量、原料气入塔温度、吸收塔操作压力、三甘醇贫液入塔温度、塔板总效率和吸收塔塔板数等工艺参数对三甘醇脱水效果的影响,并确定各项工艺参数的合理操作范围,以实现最佳脱水效果,满足干气外输要求。结果表明,提高三甘醇循环量、贫液质量分数、吸收塔操作压力、塔板总效率和吸收塔板数,以及降低原料气入塔流量和温度、三甘醇贫液入塔温度,有助于改善三甘醇脱水效果;提高重沸器温度和汽提气流量有利于提高三甘醇贫液质量分数。此外,将HYSYS模拟计算结果与现场生产数据进行了对比,结果表明两者基本吻合,从而验证了模拟计算结果的准确性,其可用于指导实际生产。上述研究结果对提高脱水效率和降低投资成本具有一定的指导意义。     

循环流化床烟气脱硫塔进口流场模拟及优化

为了改进循环流化床脱硫塔因下部装有的弯管加文丘里管式入口结构所造成的底部区域不均匀气流场,采用RNGκ-ε湍流模型对脱硫塔的气流场进行了模拟计算,讨论了这种进口结构对脱硫塔流场的影响机理,并对该进口结构进行了优化.结果表明:RNGκ-ε模型对于该流场具有较好的模拟效果,在弯管和文丘里管综合作用下,脱硫塔内中下部的气流场分布不均,而返料口对脱硫塔的气流场影响很小.通过对比3种入口结构的优化方式,发现采用改进导流叶片的方式优化效果较好,可成功均布脱硫塔气流场,造成的床层压损也很小.     

烟气催化脱硫反应器化学反应的数值模拟

烟气催化脱硫反应器主要通过在含有脱硫催化剂的填料表面发生脱硫反应,实现降低出口烟气的SO₂浓度,使之达到排放标准。为了准确预测脱硫率,需要探明脱硫反应器的主要结构和操作参数对其的影响。借助于ANSYS软件,利用脱硫有效容积逐渐减少的稳态计算方法,模拟反应器内的非稳态流动和催化氧化反应,可以探明烟气SO₂浓度、空速和填料高度对脱硫率的影响,找到反应器脱硫率随时间变化及出口SO₂浓度随时间变化的规律,并通过流动模拟数据和实验结果的对比修正适合催化脱硫的计算模型。研究结果表明：在脱硫催化剂加热阶段对脱硫速率的影响较大,会使脱硫率降低;进口烟气SO₂浓度的增加会使反应器脱硫率下降、出口SO₂浓度增大;空速对脱硫率有较大的影响,过高或过低的空塔气速均不利于脱硫系统的运行;催化剂床层高度越高,脱硫率越高。因此,考虑到实际工业操作中烟气加热催化剂阶段的影响,对反应速率常数表达式进行温度修正,所得的结果可与工业试验数据很好的吻合;将实际工况中反应表面的减少简化为反应空间的减少,并将床层划分为若干个子空间,采用逐渐减少计算域催化反应总空间容积进行非稳态流动和化学反应模拟是可行的;为了达到较高的脱硫率,空速在0.2~0.3 m/s的范围内选取较为合适;催化剂填料床层高度适宜的范围为1 600~1 800 mm。这些为工程设计提供了重要的依据。     

硫化氢脱除以及物理场在该过程中的应用前景

硫化氢是普遍存在于煤气、天然气和化学原料的合成气等中的有害物质之一,它不仅影响后续加工过程,而且会造成环境污染。对可再生溶剂吸收脱硫、固定床吸收脱硫、膜分离方法脱硫、直接转化为硫脱硫和生物脱硫等五个方面,对脱硫方法的研究进展进行了简述。然后,对物理场脱硫进行了评述,分析了物理场在工业脱硫中的可行性和发展方向,指出将物理场脱硫与传统工艺结合,具有较为广阔的应用前景。     

一种氨法烟气脱硫循环液优化平衡装置

基于脱硫塔升气帽漏液问题,研究了一种氨法烟气脱硫循环液优化平衡装置。本装置的漏液收集器设置在脱硫塔浓缩段上部,且位于升气帽正下方,漏液收集器下部通过弯管与平衡回流管线连接,升气帽部位漏液通过平衡装置回流到吸收剂循环系统。这就使吸收剂循环槽和(NH₄)₂SO₄循环槽液位保持正常平衡,避免因吸收剂和(NH₄)₂SO₄循环液量失衡而导致脱硫系统生产紊乱。减少了吸收剂循环槽和(NH₄)₂SO₄循环槽液位不正常现象的发生,确保了浓缩段产出的(NH₄)₂SO₄料浆品级。     

海上某油田硫化氢成因及治理研究

渤海某油田伴生气硫化氢质量分数持续升高,通过对该油田不同层位流体性质、储层岩石组成、微生物生长情况进行分析,确定硫化氢成因为生物成因。为了解决硫化氢超标问题,开展了不同类型脱硫剂评价实验,考察了脱硫剂质量浓度、产液的pH、含水率、脱硫时间对脱硫效果的影响。结果表明,三嗪衍生物类脱硫剂TL?13适用性好、脱硫率较高。脱硫剂TL?13应用后,可将透平燃料气中硫化氢质量分数从150 μg/g降至8 μg/g,达到燃料气标准要求,为海上油田硫化氢治理提供技术参考。     

一种冷凝式双氧法脱硫脱硝一体化工艺

SO2和NOx是导致酸雨、雾霾以及造成温室效应的主要污染物之一,有效控制煤燃烧产生的SO2、NOx等污染物是绿色发展的必然要求。为此,设计了脱硫脱硝结晶一体化的工艺。利用臭氧将烟气中的NO氧化为易溶于水的NO2,再通过催化激活的双氧水,将残余的NO氧化为NO2,最后引入吸收塔内同时完成脱硫脱硝。脱硫剂采用MgO代替常规的CaO。该一体化工艺的脱硫效率可达98%以上,NOx排放值控制在50mg/m3以下,脱硫产物采用温差结晶的方式,生成的Mg(NO3)2及MgSO4可作为农肥的原材料。     

逆流型旋转填料床的液泛实验研究

对同心圆环碟片填料旋转床在气液两相沿径向逆流条件下进行空气 水体系液泛实验 ,定性分析气流量、液流量、转速对逆流型旋转填料床液泛的影响。液泛实验表明 :随气流量、液流量、转速的增加 ,逆流型旋转填料床的正常操作范围将缩小 ;液泛出现在喷水管与填料床内径之间的区域 ;液泛的主要表现形式是气相夹带液滴 ;在正常操作到发生液泛的过程中气相压降、液相夹带量连续增加 ,与传统填料床明显不同     

改性芦苇对印染废水中Pb~(2+)的吸附研究

用15%氢氧化钠对芦苇进行改性制成芦苇吸附剂,并进一步研究了该吸附剂对印染废水中Pb2+的吸附过程。考察了吸附剂投加量、吸附时间、pH值以及溶液初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明:在含Pb2+为40~160 mg/L的模拟废水中,吸附剂用量为2 g/L、粒径为150μm、pH值为4的最佳实验条件下,吸附120 min后基本达到平衡,去除率最高可达95%以上。吸附过程可用Langmuir等温方程较好地拟合,改性芦苇对Pb2+的最大吸附量为144.1 mg/L。     

改性芦苇对印染废水中Pb^2＋的吸附研究

用15%氢氧化钠对芦苇进行改性制成芦苇吸附剂,并进一步研究了该吸附剂对印染废水中Pb^2＋的吸附过程。考察了吸附剂投加量、吸附时间、pH值以及溶液初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明：在含Pb^2＋为40-160 mg/L的模拟废水中,吸附剂用量为2 g/L、粒径为150μm、pH值为4的最佳实验条件下,吸附120 min后基本达到平衡,去除率最高可达95%以上。吸附过程可用Langmuir等温方程较好地拟合,改性芦苇对Pb^2＋的最大吸附量为144.1 mg/L。