反渗透技术在我国火电行业中的应用分析

火力发电行业是反渗透膜技术在我国应用最早的行业之一,至今仍与海水淡化并列为应用规模最大的两个行业。但现有文献对反渗透技术在我国火力发电厂中应用现状的统计和分析较少,影响了已有经验的总结和进一步推广应用方向的明确。通过文献调研、公开资料、电话调查等途径统计了反渗透技术在我国电力行业的应用案例、规模、地区分布及其工艺和经济指标,分析了地区分布、工艺流程和非常规水源补给的技术经济特征。从地区发展分布和新增长点两个方面,展望了反渗透技术在我国火力发电厂中的应用前景。     

CFD及ASM-CFD在MBR研究中的应用进展

综述了国内外计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)在膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)研究中的应用进展,介绍了与活性污泥模型(Activated sludgemodel,ASM)相结合的ASM-CFD模型在MBR研究中的应用状况.曝气优化,膜组件、膜单元及生物单元结构的优化是目前基于CFD的MBR模拟研究重点.国外CFD模拟研究较早,模拟规模已高达4800m~3/d.与之相比,我国开展MBR的CFD模拟研究起步较晚,目前仍处在小试规模的模拟阶段.ASM-CFD模拟已在常规活性污泥法污水处理研究中得到了成功应用,预期其在MBR的研究、设计与应用中有望成为一个新热点和方向.     

合流制管道溢流污染的特征与控制研究进展

综述了国内外合流制管道溢流污染特征与控制的研究进展,总结了合流制管道溢流废水的污染物来源、水质水量关系和水环境影响特征,分析了影响合流制管道溢流污染特征的影响因素、常用合流制管道溢流污染控制措施,以及旋流分离、沉淀等末端控制技术的研究进展;指出管道沉积物的沉积、冲刷、污染释放监测与管道、截流井和排口净化技术的工艺组合,是控制我国合流制管道溢流污染的关键技术节点。     

热电厂中水回用深度处理技术与国内应用进展

综述了我国中水深度处理工艺的发展历程、相关工艺在国内电厂的主要研究与应用情况及其主要问题与控制策略。石灰混凝法是热电厂中水回用的第二代处理工艺,应用广泛;双膜法及全膜法具有更高的污染物去除效率,已成为目前热电厂中水回用的主流深度处理工艺。膜污染是膜法深度处理工艺的限制因素,膜污染形成机制与控制策略研究成为中水回用领域的研究热点和难点。随着水处理技术及设备的发展,一些新型的材料、技术和设备也逐渐推广应用于热电厂的中水深度处理;未来城市中水将成为热电厂的第一水源,膜法将成为中水深度处理与回用的最关键工艺,其预处理和深度处理工艺将实现多样化与高效化的发展。     

游离氨调理污泥厌氧消化优化产甲烷过程与强化有机物释放

针对污泥减量和资源化目标，采用游离氨调理浓缩污泥，评估了有机物释放和产甲烷促进效果。结果表明，浓缩污泥经游离氨(200~800 mg·L^-1，24 h)调理，累积产甲烷量和产甲烷潜势分别提高了34.6%、23.3%。不同于高能耗预处理的彻底溶胞破壁，游离氨调理主要强化了小分子有机物穿胞透壁的释放，较对照组提升SCOD浓度5.19%~23.81%、溶解性蛋白质浓度1.47%~14.55%、溶解性多糖浓度-0.64%~14.63%。后续厌氧消化过程中VS水解明显，溶解性SCOD的降解提升34.2%~62.24%。基于三维荧光光谱(3D-EEM)的平行因子法(PARAFAC)分析结果表明，可利用程度较高的色氨酸类物质荧光组分明显提高，表明游离氨强化了生物难降解性有机物转化和可降解性有机物的降解。在此过程中，厌氧消化第一次产气高峰(0~5 d)以及第二次产气高峰(9~12 d)的速率分别提升21.04%、120.39%。上述结果表明，游离氨调理强化了浓缩污泥中有机物的初期释放和后期转化，从而提升了甲烷产率，是一种绿色低耗的污泥资源化技术。     

反渗透膜在我国钢铁行业的应用

随着国家对钢铁行业节水减排要求的提高,反渗透膜技术在钢铁行业的应用获得了较快发展。通过文献调研、公开资料、电话调查等方式统计了我国钢铁行业水量、水质数据以及反渗透技术在我国钢铁行业的应用案例,明晰了钢铁废水水量、水质特征。在此基础上,从应用规模、地区分布、水源、工艺及回用类型等方面,分析了反渗透膜技术在我国钢铁行业的应用特征;从应用潜力、多水源-分质供水工艺集成、废水零排放模式探索三方面展望了反渗透膜技术在我国钢铁行业的应用前景。     

游离氨调理污泥厌氧消化优化产甲烷过程与强化有机物释放

针对污泥减量和资源化目标,采用游离氨调理浓缩污泥,评估了有机物释放和产甲烷促进效果。结果表明,浓缩污泥经游离氨(200~800 mg·L^-1,24 h)调理,累积产甲烷量和产甲烷潜势分别提高了34.6%、23.3%。不同于高能耗预处理的彻底溶胞破壁,游离氨调理主要强化了小分子有机物穿胞透壁的释放,较对照组提升SCOD浓度5.19%~23.81%、溶解性蛋白质浓度1.47%~14.55%、溶解性多糖浓度-0.64%~14.63%。后续厌氧消化过程中VS水解明显,溶解性SCOD的降解提升34.2%~62.24%。基于三维荧光光谱(3D-EEM)的平行因子法(PARAFAC)分析结果表明,可利用程度较高的色氨酸类物质荧光组分明显提高,表明游离氨强化了生物难降解性有机物转化和可降解性有机物的降解。在此过程中,厌氧消化第一次产气高峰(0~5 d)以及第二次产气高峰(9~12 d)的速率分别提升21.04%、120.39%。上述结果表明,游离氨调理强化了浓缩污泥中有机物的初期释放和后期转化,从而提升了甲烷产率,是一种绿色低耗的污泥资源化技术。     

气升循环分体式MBR的CFD模拟及优化

基于计算流体力学(CFD)方法,对气升循环分体式膜生物反应器(AL EC MBR)的关键结构参数与水力学参数的相关关系进行了模拟、优化和敏感性分析.研究结果表明,增加气液混合高度和曝气元件数量可提高混合液的混合程度及膜面流速、剪切力分布的均匀性,有利于膜污染控制;曝气器位置升高会使MBR流场分布的均匀性下降;混合液黏度的增加会降低混合液循环流速,但使膜组件中气液混合流的均匀度提高.在MBR膜组件中存在着混合液流速和剪切力分布中部区域高外部区域低的不均匀性,这种不均匀性是导致膜有效利用面积降低和水处理成本升高的重要流体力学因素.     

多相流和湍流模型对平板膜生物反应器模拟的影响

相分布和速度场是浸没式MBR的流体力学特征的核心,这些特征能够通过CFD的多相流模型和湍流模型低成本、高精度地分析。因此,针对浸没式MBR优化结构、缓解膜污染和降低能耗的需求,以MBR流场的快速准确模拟为目标,以国内外3家主要商用浸没式平板MBR为对象,比较了不同多相流、湍流模型对浸没式平板MBR流场、相分布和计算成本的影响,并进行了模拟验证。结果表明,3家国内外浸没式平板MBR的空间构型多根据厂家推荐值设计,其长宽比为1.37±0.63,高径比为0.97±0.23。商用平板MBR的模拟与验证结果表明:①多相流模型对相分布、流场和速度分布的影响比湍流模型更显著,且VOF模型与standard k-ε的模型组合可更为快速准确地模拟浸没式平板MBR的流场特征;②多相流模型选择是计算成本至关重要的影响因素。6核计算时,VOF模型的CPU时间为mixture模型的5.5~3.2倍,realizable k-ε的CPU时间为standard k-ε的1.0~1.1倍。     

厌氧氨氧化处理猪场厌氧消化液的工程应用研究

针对厌氧氨氧化技术在工程应用中存在的工艺调控难、运行不稳定等问题,以某猪场厌氧消化液处理厂的A²/O工艺为例,通过在不同阶段调控关键参数,提高系统运行稳定性,增加厌氧氨氧化脱氮比例,进而提高污水生物脱氮效率。第1阶段,通过开启双风机,控制好氧区DO为0.3～0.5 mg/L,并逐步降低进水外加碳源量,A²/O系统对COD、氨氮、总氮的去除率分别为86%、89.9%和66.6%。第2阶段,通过开启单风机,控制好氧区DO<0.1 mg/L,进水停止投加碳源,A²/O系统对COD、氨氮、总氮的去除率分别为81.9%、91.95%和83.48%。脱氮能耗和废水处理能耗分别由第1阶段的4.18 kW·h/kg和1.93 kW·h/m3降至第2阶段的2.57 kW·h/kg和0.90 kW·h/m3,降幅分别为38.5%、53.4%。高通量测序结果表明,Candidatus Brocadia是A²/O系统中唯一的厌氧氨氧化菌,相对丰度由第1阶段的0.76%提高至第2阶段的1.85%。荧光定量PCR分析结果...