侧向流曝气生物滤池水力混合特性研究

从反应器理论出发，采用脉冲刺激响应技术对新型侧向流曝气生物滤池进行了流态试验。对液龄分布函数的数据统计得出，无因次方差σθ^2在0．12～0．20，P。准数在8～15，说明反应器流态介于全混流和平推流之间，偏于平推流。根据试验结果，运用轴向扩散模型建立了滤池的流态模型。进水流量和曝气量是影响LBAF水力混合特性的重要因素。曝气和增加进水流量有利于减少反应器的返混程度，使反应器的流态更接近于平推流。经理论分析认为，该流态有利于生物种群的空间分布，保证了反应器的容积利用率，提高了处理效能，是一种较好的流态形式。     

多级A/O工艺的水力流态特性及快速启动研究

在清水条件下,运用示踪剂(NaCl)脉冲响应法对多级A/O工艺的水力流态特性进行了研究,并根据试验结果对反应器的结构进行改进,以提高各级与各段之间的过流流速,从而优化反应器流态。改进后的流态试验结果表明,当HRT分别为6、8、10 h时,反应器的停留时间分布接近理论停留时间,满足设计要求;串级模型参数N值为4.1～4.6,毕克列准数Pe值介于7.1～8.1之间,流态处于推流式和全混流的过渡状态,流态理想,死区率较小且随HRT的增加而略有增大。此外,通过污泥接种培养,历时13 d即实现了反应器的快速启动,所形成的污泥结构紧凑、沉降性能较好、微生物相丰富,出水COD可达到GB 18918—2002的一级A标准,并具有一定的脱氮除磷能力。     

ABR反应器的水力特征研究

采用LiCl示踪法对厌氧折流板反应器(ABR)在不同奈件下的水力特征进行了研究。结果表明，ABR是一种各格室趋于CSTR流态而整体趋于推流流态的复合流态反应器。进水有机物浓度及HR丁对水力流态均有影响，而前者为主要因素。进水有机物浓度越高则各格室的混合流态越好。ABR可在较低的上升流速下运行。当各格室去除有机物量相同时，HR丁越长则其混合流态越趋于CSTR流态。进水底物浓度较低时，反应器的分格数宜控制在3～4格；进水底物浓度较高时，宜将分格数控制在6～8格。     

SUFR污水生物处理系统污泥特性的分析

对SUFR(螺旋升流反应器)在污水脱氮除磷处理中污泥特性进行了分析，发现MLVSS／MLSS在厌氧单元中呈现出递增变化趋势，在缺氧和好氧单元呈现递减变化趋势，这种变化趋势在脱氮除磷效果好时明显，不好时变化不明显。镜检发现反应器中微生物丰富多样，颗粒污泥紧密、结实。污泥的SV在13％～18％，SVI在40～70之间。污泥的耗氧呼吸速率SOUR随厌氧过程逐渐升高，好氧过程逐渐降低；脱氢酶活性却表现出与之相反的变化规律。     

d／D值及导流转速对螺旋升流反应器流态的影响

介绍了螺旋升流反应器流态试验的思路及原理；并通过寿命停留时间分布(R1D)试验及多段串联模型，探索d／D值及导流转速(n)对螺旋升流反应器的流态的影响规律；由正交回归试验得到：当d／D=0．50、n=15r/min时，在试验条件下反应器的流态最优，此时平均停留时间t=1．87、串联级数Ⅳ=4．5；并得出和Ⅳ与d／D值和导流转速(n)之间的数学关系。     

污水螺旋推流器的设计及试验效果研究

针对污水处理反应器中普遍存在的死区问题,设计了一种螺旋推流器。该螺旋推流器可以在廊道型反应器中使污水形成螺旋流态,从而显著降低反应器中的水力学死区和生物死区,提高反应器处理效率。实际运行试验表明,当螺旋桨扇面转角为45°、螺旋桨与径向搅拌桨的直径比例为1∶4、螺旋桨和径向搅拌桨的间距与螺旋桨直径的比例为1∶1.5时,反应器的死区率从4%降为1.2%。通过流态模拟发现反应器中的污水形成了水平方向的螺旋流态,这是降低反应器死区率的主要因素。     

土地处理系统流态试验及异重流的影响

在土地处理系统的反应器中进行流态试验,考察适用于土地处理系统流态试验的方法,并挑选重现性好的示踪剂.试验结果表明,土地处理系统水流流态为推流式,体积效率达到95%以上,轴向扩散属于中等分散程度,但存在一定的滞留区.采用阶跃法进行流态试验会由于异重流的影响使试验结果不能反映出反应器的真实流态：采用升流式运行,升阶法会增加平均停留时间,具有很好的推流效果和很低的扩散系数,降阶法则相反;降流式运行,降阶法增加了平均停留时间,有更大的体积效率,升阶法则降低了水流推流效果.因而阶跃法不适合土地处理系统的流态试验.脉冲法采用罗丹明B作为示踪剂的试验结果比NaCl具有更好的重现性、更加准确.     

处理溢流污水装置的沉淀池流态模拟及验证

合流制溢流污水处理装置是控制溢流污染的主要措施，而沉淀池的流态是决定其运行效果的关键因素。为此借助大型计算流体力学软件——Fluent，采用标准，k—ε双方程湍流模型，对沉淀单元的流态进行了数值模拟。结果表明，该装置处理合流制溢流污水的效果较好，对SS、COD和TP的去除率分别可达80％、75％和85％；出水SS浓度与出水流速有关，出水流速越大则SS浓度越高；设置斜板和挡板可改善沉淀池的流态，提高其除污效果。     

DO浓度对SUFR系统同步硝化反硝化的影响

采用螺旋升流式反应器（SUFR）处理生活污水，考察了好氧反应池中DO浓度对其同步硝化反硝化的影响。结果表明，在好氧反应池上部溶解氧浓度为3．0～3．5mg／L时，发生了明显的同步硝化反硝化现象，其对TN的去除量占SUFR系统对TN去除总量的16％左右；好氧反应池中的同步硝化反硝化反应只发生在池的下部，其中、上部只进行了好氧硝化反应；SUFR系统中好氧反应池上部的最佳溶解氧浓度范围为3．0～3．5mg／L，此时系统的硝化和反硝化效果最佳，好氧反应池中的脱氮效果也较好，系统对TN的去除率〉84％。     

用CFD方法模拟膜生物反应器内部流场及布气优化

采用Eulerian多相流模型对膜生物反应器进行气液两相流数值模拟,对"对齐"和"对齐导流"两种反应器构型内部流场气含率、速度场和膜面液体流速进行了分析比较,并就布气方式进行了分析和优化,同时借助缩小实验模型对模拟结果进行了实验验证。结果表明:两种反应器构型流场内的气泡呈现出汇集于膜组件中心位置,然后在膜组件顶端散开的流动状态;导流作用对反应器内气含率分布的影响不大,但对速度场分布特性影响显著;体积缩小100倍的对齐导流模拟装置中的气液流动状态与CFD模拟结果基本一致;通过对布气方式的优化模拟发现,不均匀布气方式可以改善气体分布状况,提高反应器内气含率和流场的湍流强度。     

螺旋升流塔式光催化反应器的设计研究

采用颗粒污染物的旋流分离模型设计了螺旋升流塔式光催化反应器,能够在悬浮态光催化反应系统中提高光催化剂的回收率.反应器采用塔式结构布置,能有效提高反应器的光照面积与反应液体积之比(A/V值),在本试验条件下A/V值可达到12.95.采用该反应器处理硝基苯模拟废水,当硝基苯初始浓度为466 mg/L时,反应器对硝基苯的去除率稳定在60%左右,运行12 h后对光催化剂的回收率为92.80%.     

旋流——网格混凝设备处理低温低浊水的试验研究

针对北方寒冷地区低温低浊水处理难点，着重对旋转水流中颗粒的运动规律及紊流涡旋在反应池中的动力学作用机理进行了分析，并通过试验加以证实了旋流－网格混凝设备对处理低温低浊水具有显著效果。从而丰富了混凝工艺理论。     

Ventilation system with spiral recuperator

A new kind of longitudinal flow spiral recuperator for the heat recovery in ventilation systems of buildings was studied experimentally and analytically.The aim of this work is to analyze the possibility of using air handling units with new type of spiral recuperator in order to recover heat in ventilation systems of buildings. For the reason that the air flows are parallel to the symmetry axis of the longitudinal flow spiral recuperator, in this unit pressure drops are smaller than in commonly known spiral exchangers. Because of the counter flow, a greater value of thermal effectiveness ? is reached for the same value of the number of transfer units in comparison to cross-flow recuperators.The exploitation of the new type of spiral recuperator in winter periods brings significant savings. The results obtained from computations are very encouraging for a widespread use of these devices.     

The effect of reactor hydraulics on the performance of activated sludge systems—II. The formation of microbial products

A new model involving the concept of soluble residual microbial products formation was used to investigate the effect of reactor hydraulics on the substrate removal efficiencies of activated sludge systems. Strong experimental evidence in the literature suggests that what is measured in most studies is not the remaining portion of the influent degradable substrate, but organic matter of microbial origin which is residual, at least for the operating conditions considered. An appropriate simulation approach was formulated to account for the formation of these products, by a simple mechanistic modification of the newly proposed task group model. This model showed no practical difference between the performances of completely mixed and plug flow activated sludge systems, because they produced almost equal amounts of these microbial products, under similar operating conditions.     

旋流通风方式下室内二氧化碳分布的实验研究

对8种旋流通风方式进行了实验测试,分别得到了各种通风方式下的速度场和污染物浓度场.结果表明,旋流通风方式用于改善气流组织和室内空气品质是经济可行的.     

职业健康安全管理体系与安全生产标准化异同

介绍职业健康安全管理体系、安全生产标准化的基本概念。对二者的相同点、不同点及联系进行了探讨。     

气提内循环流化床反应区的设计

基于伯努利能量方程，提出了一体化气提内循环流化床反应器反应区设计的试算模型。根据该模型绘制的升流速度随升流管内径变化的曲线可描述反应器在底物浓度、气提距离以及反应器水力停留时间等参数变化时的响应规律。依据该模型得出，当反应区外筒尺寸为H=2m、D=150mm时升流筒内径宜为65mm。     

Chemical reaction engineering and activated sludge

The applicability of chemical reaction engineering principles to activated sludge systems is discussed. Based on these principles, an explanation is proposed to the similar performance of plug flow and completely mixed activated sludge systems treating municipal wastewater. The use of batch data for the design of continuous flow reactors is also explained.     

Analysis of Bingham fluid radial flow in smooth fractures

Solutions for radial flow of a Bingham fluid are analyzed in this paper. It aims to eliminate confusions in the literature concerning the plug flow region in different solutions for analysis and design of grouting in rock fractures. The analyses based on the force balance equation reveal that the plug flow region in Bingham radial flow is independent of the fracture radius, and is not a growth function adapted from the solution of one-dimensional (1D) slit flow according to ‘similarity’. Based on the shear stress distribution, we analytically proposed that a non-uniform plug flow region cannot exist. The Bingham fluid (grout) penetration and flowrate evolution as functions of grouting time are given using the correct expression for the plug flow region. The radius-independent plug flow region and the presented flowrate evolution equation are also verified numerically. For radial flow, the relative penetration length is equal to the relative width of plug flow region, which is the same as that for 1D channel flow. Discrepancies in analytical solutions for grout penetration and flowrate evolution were also illustrated. The clarification of the plug flow region and evaluation of discrepancies in analytical solutions presented in this work could simplify modeling and design of grouting in rock engineering applications.