三相流化床处理屠宰废水的试验研究

本文研究了气、液、固三相流化床处理屠宰废水的工艺特性.结果表明:当进水COD浓度为1000mg/l左右,水力停留时间为124.5min时,COD去除率可达80%以上.本试验采用陶粒作为载体,具有质轻、易流化和易挂膜、价格低廉等优点,是一种较好的生物流化床载体.     

三相流化床处理煤加压气化废水的研究

本研究以活性炭为载体,用三相生物流化床处理煤加压气化废水.实验结果表明,在水力停留时间10小时和COD 进水在1636～2389mg/l 条件下,COD 去除率可达80%～90%;酚平均去除99.87%,油平均去除95.3%.     

好氧逆流化床生物反应器启动方案的研究

逆流化床作为一种新型的污水处理生物反应器在近年来得到了广泛关注。然而,对于应用于好氧污水生物处理的逆流化床反应器,快速有效的启动方法的研究尚未见相关报道。作者旨在探究好氧逆流化床生物膜反应器（AIFB）启动过程中操作模式和操作条件对于微生物膜形成和反应器处理效率的影响,并最终建立一个优化的快速启动方案。对聚乙烯颗粒（PE）进行了活性炭包覆,得到活性炭包覆颗粒（PEC）作为微生物载体,以启动过程中挥发性悬浮固体浓度（VSS）、附着挥发性固体浓度（AVS）、进出水化学需氧量（COD）、反应器有机负荷（OLR）作为主要标准以评价生物膜生长特性和反应器处理性能,依次研究了3种不同的启动方案且对有效的启动方案进一步进行了优化。实验发现：32 d的间歇培养启动方案和15 d的固定水力停留时间（HRT）为72 h的连续进水启动方案均获得了很低的生物膜浓度（AVS<50 mg/L）和较低的有机物去除能力。而6 d的逐渐降低HRT的连续进水快速启动方案获得了高生物膜浓度（AVS=514 mg/L）且在高有机负荷（6 gCOD/（L·d））的情况下实现了高COD去除效率（95%）。应用快速启动方案对比了活性炭包覆前后两种颗粒的启动过程,发现PEC颗粒获得了微生物膜浓度（AVS=514 mg/L）约为PE（AVS=269 mg/L）的两倍。好氧逆流化床启动过程中,短水力停留时间（HRT<3 h）是冲出悬浮微生物并使生物膜得到快速增长的关键,同时应用活性炭包覆的载体有利于生物膜形成。     

凹土/PVA多孔载体生物流化床的挂膜启动研究

通过聚乙烯醇(PVA)缩甲醛交联反应制备的凹土/PVA多孔载体,具有比表面积大、孔隙丰富、挂膜启动速度快、附着生物量大等特点,应用于生物流化床处理有机废水可取得较好的处理效果。20d挂膜启动试验表明,在凹土/PVA多孔载体投加量(堆积体积)为曝气区容积20%的条件下,模拟废水进水COD1000~3000 mg/l,进水COD负荷不超过8.7kg·m-3·d-1时,COD去除率可保持90%以上。对氨氮也有较高的去除能力,进水氨氮浓度100 mg/l以内,停留时间为12 h时,稳定运行时氨氮去除率可保持在90%以上。     

内循环生物流化床反应器处理废水参数选择

为了提高反应器的处理效率,综述了内循环生物流化床反应器在运行过程中关键参数对其处理效果的影响,指导实际处理过程中如何选择水力停留时间、载体和接种污泥投加量以使反应器快速启动,以及如何控制气含率、载体投加量和生物膜特性等参数.反应器启动阶段建议采用<0.5h的水力停留时间和低接种污泥浓度.在一定范围内较高的载体投加量有助于提高反应器的处理效果.     

内循环三相流化床反应器处理味精废水的研究

研究以陶粒粒子为载体,采用快速排泥挂膜法,在内循环三相流化床反应器运行过程中逐渐加大进水量和进水浓度,使微生物适应高氨氮废水环境;研究了水力停留时间、NH4＋-N浓度负荷冲击对NH4＋-N去除率的影响.结果表明：内循环三相流化床可用于处理高NH4＋-N废水;底物浓度越高水力停留时间越长;内循环三相流化床具有较好的抗负荷冲击能力,有利于解决实际废水水质不稳定难以达标排放的困难.     

EM-SBBR反应器自然培养启动

目的 研究EM-SBBR在不投加污泥只投加EM菌种的情况反应器启动过程,解决sBBR类似工艺在采用自然驯化时存在的适应性差、运行不稳定等一系列问题.方法 在SBR中投加聚氨酯泡沫微生物固定化载体、悬浮高效菌种(EM),采用连续曝气方式激活高效茵,通过厌氧/好氧交替运行方式强化聚磷茵除磷,并在硝化菌和反硝化茵作用下进行同时硝化反硝化反应,进而对EM-SBBR的自然培养启动进行研究.结果 EM-SBBR在自然培养条件下2个月就能完成挂膜,成功地实现了EM-SBBR的启动,稳定后反应器中COD、NH4+-N、PO34-的去除率分别达到了81%、98%、72%.结论 利用自然培养的方式,将微生物固定化技术成功应用于EM-SBBR中,不仅提高了微生物活性和数量,还增强了微生物脱氮除磷的性能,这一成果为SBBR类似工艺的启动运行有一定的指导意义.     

下向流曝气生物滤池工艺处理藻浆压滤液特性及微生物种属分析

对从太湖打捞的蓝藻进行离心脱水后获得藻浆压滤液,其中含有大量藻类细胞液,N、P以及微囊藻毒素（MC LR）含量较高,如不经处理直接排放,必将引起二次污染。采用下向流曝气生物滤池（BAF）工艺处理藻浆压滤液,考察了对COD、氨氮、TN、TP、MC LR等污染物的去除效果。结果表明,当水力负荷为0.40m3/（m2·h）时,出水COD、氨氮、TN、TP、MC LR平均去除率分别为73.4%、91.6%、39.6%、13.2%和88.3%。出水COD、氨氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）》中的一级A标准,MC LR低于《生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）》的限值。对BAF系统中微生物种属进行分析,通过构建系统发育树确定其优势菌种分别为赖氨酸杆菌、气单胞菌、芽孢杆菌、不动杆菌、无色菌、梭状杆菌和假单胞菌,启动期投加的藻毒素降解菌T1在BAF系统中生长良好并形成优势菌种。     

A/O反应器处理养殖场废水

目的 通过A/O反应器处理猪场厌氧发酵液试验,研究A/O反应器联合驯化过程中营养物质的去除规律.方法 A/O工艺对猪场厌氧发酵液启动完成后,改变系统运行参数,包括:溶解氧(DO)、水力停留时间(HRT)和内循环回流比(r)等,研究系统处理效率.结果 采用了先独立后联合的启动方式,在历时50 d后,A/O反应器顺利启动,出水COD、NH3-N去除率均稳定的保持在90%左右,TN去除率最高可到60%左右.当DO由2 mg/L提高到3 mg/L时,COD和氨氮的去除效果均有所提高,其中氨氮去除效果尤为明显,好氧区内的DO质量浓度最佳为3 mg/L.控制溶解氧含量为3.0 mg/L,当好氧区的HRT由12 h降低为10 h时,COD和氨氮的平均去除率均有所下降,因此好氧区的最佳水力停留时间应维持在10～12 h.结论 在不同的硝化液回流比下,A/O膜生物反应器对COD去除效果变化不大,而对总氮去除影响较大,得出此次试验硝化液的最佳回流比为3.0.     

COD/SO42-值影响硫酸盐去除率的试验研究

利用CSTR反应器,考察了COD和硫酸盐浓度的比值对硫酸盐还原的影响.发现在34±1℃,水力停留时间20 h,进水碱度(ALK)300~500 mg/L,pH 6.0~6.2,氧化还原电位(ORP)-250~-350 mV等条件下:1)随着C/S值的降低,硫酸盐还原菌(SRB)要经过较长的时间才能确立优势菌种在产酸脱硫生态系统中的地位,SO42-达到最高去除率需时延长;2)要想保持反应器较高的SO42-去除率(80%以上),需控制在C/S≥2的范围.     

非等密度颗粒气固流化床的微观尺度模拟与分析

采用计算流体力学与离散单元法相耦合的CFD-DEM方法对两种表观气速下三维非等密度颗粒流化床内的气固运动进行了数值模拟研究,对比了两种气速下流化床内颗粒的分层和混合现象,发现在非等密度颗粒流化床内,有不同程度的颗粒分层现象存在。当表观气速较低,处于最小密度颗粒的临界流化速度和最大密度颗粒的临界流化速度之间时,颗粒体系出现了较为明显的分层现象,整体上为重颗粒在下、轻颗粒在上的分层结构;当表观气速较高,大于最大密度颗粒的临界流化速度时,分层现象不再明显。采用Lacey混合指数分析了流化床内颗粒之间的混合状况,发现颗粒密度差越小,混合指数越大,越难分离;颗粒密度差越大,则混合指数越小,分离越完全.     

分形技术在气固流化床起始流化状态研究中的应用

基于分形技术研究了气固流化床从固定床向流态化床转变过程中压力波动信号的有关特性．目的在于寻求判断这种转变的方法．在将分数布朗运动(fBM)作为压力波动信号数学模型的基础上,采用R／S分析法从信号的时间序列中提取出Hurst指数,并观察它在不同表观气速下的变化．实验结果表明,信号的Hurst指数在起始流化速度附近有一个强劲的峰值,运用Hurst指数可进行起始流化速度的估计．     

声场流化床颗粒浓度时间序列分析

在内径140 mm,高1 600 mm的声场流化床中,以FCC颗粒为流化介质,采用光导纤维探针测定不同轴/径向位置的颗粒浓度时间序列,通过统计分析、功率谱分析和小波分析揭示外加声场对颗粒浓度的影响。结果表明:声场的引入降低了颗粒最小流化速度,声压越大最小流化速度越小,声波频率在150 Hz时最小流化速度最小。颗粒浓度功率谱呈现宽频且有明显主频的低频信号,声压越大主频的峰值越小,颗粒浓度信号的主频峰值随频率先下降后上升。对颗粒浓度信号进行5尺度离散小波变换,声场流化床中颗粒浓度信号高频部分增加,低频部分减小。     

方形气固流化床中局部颗粒速度实验研究

对FCC颗粒在截面尺寸为368mm的方形流化床中研究了局部颗粒速度分布的基本行为。实验利用光纤探针测试了三个不同轴向高度的颗粒速度分布和静止床层高度对颗粒速度分布的影响。结果表明：截面局部颗粒速度随表观气速Ug的增大同步增加,颗粒速度沿截面分布不均匀。在截面中心区,局部颗粒速度随Ug增加而增加,上行颗粒速度增加更为显著。在边壁区,低气速时上、下行局部颗粒速度随Ug增加而增加且增幅相近;高气速下局部颗粒速度表现出显著的波动过程。静床高度增加,对上行颗粒速度影响明显,但随着气速增加影响减弱。     

鼓泡流化床流动特性的直接颗粒模拟

为了考察流化床中颗粒和气泡运动的基本规律，对两维鼓泡流化床进行了数值模拟.在假设气相为无黏不可压的条件下，求解了体积平均后的欧拉方程，并利用离散单元法（DEM）模拟了颗粒间的碰撞及颗粒与壁面间的碰撞过程.模拟中跟踪了约90 000个颗粒，统计了不同床高截面上颗粒及气体纵向平均速度的分布，并对不同表观空气风速和床高下床内压降以及压力波动进行了研究.结果表明，DEM方法能很好地模拟鼓泡床内的流动特性.在床内较低截面上，颗粒及气体的平均速度沿水平方向呈现两个峰，而在较高截面上合并为一个峰.且表观风速越大，气泡运动速度越高.     

多孔球三相流化床流动特性研究

对多孔球为团相的三相流化床流动特性进行初步研究．讨论气体空塔流速、液体喷淋密度、填料静止高度等因素时多孔球作团相的三相流化床流动特性的影响．根据实验数据，用微机回归得最小流化速度、床层压降、床层膨胀高度的计算公式．并和空心圆球为团相的三相流化床流动特性作了比较．     

鼓泡流化床内颗粒速度分布的研究

在内径0.185m 的鼓泡床内,采用PV-5A型速度仪考察不同表观气速下两种粒径GeldartB类物料 (玻璃微珠)在不同轴向位置颗粒速度径向分布规律。结果表明,在床层底部颗粒速度分布与分布器设计密切相关, 而远离分布器的上部区颗粒速度主要受气泡行为影响,表现为中心区域大而边壁附近小,且随着表观气速的增大这 种趋势变的更加明显;同时在这两个区域之间存在一个过渡区,该区域内分布器的影响明显减弱,导致颗粒速度的 径向分布逐渐趋于一定的规律;而在相同轴向位置处颗粒速度变化幅值的影响会随着表观气速的增大变得剧烈。     

压力脉动法预测声场流化床最小流化速度

在内径140 mm,高1 600 mm的鼓泡流化床中,采用压力探针研究了声场流化床FCC和石英砂颗粒的流化特性,考察了声压级和频率对颗粒最小流化速度的影响。结果表明:无声场条件下,压力脉动标准方差随表观气速的增大而线性增大,声场的引入可以显著降低颗粒最小流化速度,声压级越大颗粒的最小流化速度越小;固定声压级改变声波频率,发现频率在300 Hz时颗粒最小流化速度最小。对不同声场条件下最小流化速度进行拟合,得到了声场流化床最小流化速度预测关联式。     

空气-SRNA-4催化剂磁流化床动力学研究

在内径和高分别为140mm和1600 mm气固磁流化床反应器内,分别以空气和SRNA-4催化剂(平均粒径50μm)为气相和固相,采用不同外加磁场强度对磁流化床动力学进行了研究。应用计算流体力学软件FLUENT 6.2对磁流化床内局部固含率和床层压降进行了模拟计算。模拟结果显示:无磁场作用时,随表观气速增加,床层界面变化剧烈,床内局部固含率的分布极不均匀,床层压降升高。随着磁场强度增加,气泡的数目和尺寸减小,床中局部固含率增大,且分布变得较均匀,床层压降呈现下降趋势。模拟结果与实验数据吻合良好。