运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响分析

介绍了“低压缸零出力技术”的工作原理及热力系统,并针对运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响进行了详细分析。结果表明：机组在低压缸零出力工况下运行时,在主蒸汽流量为1961.0t/h情况下,运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa,低压缸容积流量则由3387137m³/h增长到5449587m³/h,供热负荷由862.4MW增长到899.0MW,机组发电煤耗由198.7g/(kW·h)降低到186.0g/(kW·h);在主蒸汽流量为1861.3t/h情况下,运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa,低压缸容积流量则由3391026m³/h增长到5446086m³/h,供热负荷由821.9MW增长到858.6MW,机组发电煤耗由201.7g/(kW·h)降低到187.0g/(kW·h)。可见机组在低压缸零出力工况下运行时,通过增加低压缸的容积流量,会增强低压缸运行的安全性,因此通过适当降低机组运行背压,有利于改善机组运行的安全性,并且能够降低机组的发电煤耗,提高机组的经济效益。     

基于响应面法光热-光电膜蒸馏系统优化研究

设计并搭建了太阳能光热-光电方腔型膜蒸馏系统,为研究该系统机理与优化问题,首先以料液进口温度、流量、太阳辐照度为影响因子,膜通量、能耗为响应值,采用响应面法分析各影响因子与响应值间的关系;其次结合中心复合设计法设计实验工况,建立响应值与影响因子的二次多项式回归模型,通过方差分析、实验验证对所建立的模型进行可靠性分析;最后对响应值进行响应面分析与系统优化,获得了系统最佳运行工况和最优膜通量、能耗值,并进行了实验验证。结果表明,系统最佳工况为：料液进口温度为63℃,料液进口流量为232 L/h,太阳辐照度为700 W/m²,在此工况下实际膜通量达到7.28 L/(m²·h),高于预测值6.39 L/(m²·h),两者误差为12.23%,对应的能耗值为10.40 L/(kW·h)。     

基于MXene中间层的复合纳滤膜制备及其盐水分离性能研究

通过湿法化学刻蚀得到单层MXene纳米片后，采用旋涂法将MXene纳米片负载至基膜上作为中间层制备聚酰胺复合纳滤膜，并探讨了MXene不同负载浓度对复合纳滤膜通量及盐截留性能的影响。结果表明引入MXene作为中间层，使得圆泡状形貌在所得膜表面形成，当旋涂1 mL浓度为0.1 g/L MXene时，通量为24.2 L/(m²·h)，硫酸钠截留率为97.4%，相比传统膜(通量12.9 L/(m²·h)，硫酸钠截留率96.3%)性能提升明显。随着MXene旋涂负载浓度增加，通量逐渐减小，而硫酸钠截留率则存在先增加后减小再稳定的趋势，截留率最高可达98.8%(通量16.3 L/(m²·h))。     

双极膜电渗析在高浓盐水资源化的性能评价指标研究

针对BPED技术在零排放工程的实际需求与供应商提供的产品性能不匹配问题,通过实验筛选工程化应用膜的性能评价指标,并对三家商业化产品进行性能评测,以指导实际工程应用。结果表明,三家供应商中甲供应商膜性能占优,电流密度40 mA/cm²时,电解盐速率为910 g/(m2时,电解盐速率为910 g/(m²·h),电解盐电耗1.12 kW·h/kg;讨论提出以电解盐速率、电解盐电耗和电解盐产酸效率三个指标进行工程设计;同时,作为膜性能漏氢性能评价,应重点关注电解盐产碱速率指标。     

功能化碳纳米管/SMANa/聚醚砜导电分离膜的制备及性能

为改善聚醚砜(PES)导电分离膜的相容性和分离性能,将碱处理的苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMANa)和功能化碳纳米管按照不同质量比与PES共混,使用非溶剂诱导相分离法成功制备功能化碳纳米管/SMANa/聚醚砜导电分离膜,对分离膜的结构、形貌和分离性能进行测试。结果表明：通过碱处理苯乙烯-马来酸酐共聚物,成功制备具有良好分散性的SMANa。当功能化碳纳米管添加量为6 g时,导电分离膜的电阻率达到2.929 97×10⁴Ω·cm,纯水渗透通量达到1 188.1 L/(m²·h),而对牛血清蛋白(BSA)的截留率为91.46%。在通入30 V电压后,导电分离膜对刚果红、甲基蓝染料渗透通量分别达到584 L/(m²·h)和480 L/(m²·h),截留率均达到99.99%。     

基于海水淡化中试的超滤膜清洗工艺及机理

为了对海水淡化过程中的超滤膜进行清洗,利用超滤中试设备研究了反洗水和清洗药剂对超滤膜清洗的效果。分别研究了不同的反洗用水对于跨膜压差的影响,结果表明,清洗效果：淡水（自来水）>超滤产水>反渗透浓水。另选用不同的酸性清洗剂与碱性清洗剂进行清洗,结果表明,清洗效果：柠檬酸>草酸>盐酸>次氯酸钠>氢氧化钠,柠檬酸清洗效果最好,纯水透过速率可从283.24 L/(m²·h)恢复至571.56 L/(m²·h)。此外,实验证明碱洗+酸洗效果优于单独清洗效果,先用氢氧化钠清洗,再用柠檬酸清洗,纯水透过速率可从283.24 L/(m²·h)恢复至818.81 L/(m²·h)。本研究成果对于海水淡化过程中超滤膜的维护具有较好的应用前景。     

正渗透策略和化学清洗海水淡化反渗透膜

为解决海水淡化过程中反渗透膜的污染问题,研究了基于正渗透策略的反渗透产水、模拟反渗透浓水、模拟海水不同的组合清洗和清洗时间对膜通量和截留率的影响。针对不可逆污染,研究了不同化学清洗药剂、浸泡时间、浓度对膜通量和截留率的影响。结果表明,正渗透策略清洗方式中,淡水/模拟反渗透浓水的组合清洗方式效果最佳,其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至13.6 L/(m²·h·MPa),截留率从80.59%提升至92.80%。此外,经质量分数为2%的柠檬酸溶液浸泡2 h后,再使用质量分数为1%的乙二胺四乙酸四钠盐和0.3%的三聚磷酸钠溶液浸泡1.5 h,其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至14.3 L/(m²·h·MPa),截留率从80.59%提升至96.27%。从SEM和AFM图可以看出,正渗透清洗策略并未对膜表面选择层造成损坏,且可以清洗膜表面的有机污染物和无机污染物,因此,应用这种方法对污染的反渗透膜进行清洗,可延长化学清洗周期,减少化学清洗剂用量,具有一定的工业应用前景。     

燃煤电站湿式电除尘器对PM_(2.5)、SO_3和Hg的脱除性能及排放特性

对典型装机容量机组湿式电除尘器的PM_(2.5)、SO_3及Hg的脱除性能进行了分析,并研究了PM_(2.5)、SO_3及Hg的排放特性。结果表明,湿式电除尘器对PM_(2.5)、SO_3和Hg的脱除效率分别能达到78%,62%和58%以上,PM_(2.5)排放绩效在6.00¹5.00 mg/(kW·h)之间,SO_3排放绩效在3.0015.00 mg/(kW·h)之间,SO_3排放绩效在3.00²4.00 mg/(kW·h)之间,Hg排放绩效在11.0024.00 mg/(kW·h)之间,Hg排放绩效在11.00²6.00μg/(kW·h)之间。通过非线性回归模型模拟得出湿式电除尘器出口PM_(2.5)、SO_3、Hg的排放绩效计算模型,降低了燃煤机组烟气中PM_(2.5)、SO_3、Hg排放总量预估的难度。     

含甲基纤维素的NaA沸石膜的制备和表征

NaA沸石膜具有规则的孔道结构,利于分子传输,在有机物脱水领域有一定的应用。为使沸石膜生长更连续均匀,提高渗透汽化性能,本文以甲基纤维素作为空间限制剂加入合成液,探究碱度、晶化温度以及晶化时间对膜的影响,按最优条件制备合成液,并依据质量比m(MC)∶m(H₂O)=1∶100添加甲基纤维素,制备NaA沸石膜。表征方法采用XRD、SEM和渗透汽化3种方式,结果表明添加甲基纤维素的沸石膜表面结构完整,生长致密且性能优良,在75℃下对0.6mol/L的NaCl水溶液做渗透汽化测试时,通量达8.33kg/(m²·h),盐离子截留率为99.95%。在0.6mol/L的NaCl的水溶液中测试72h,结果表明添加甲基纤维素的NaA沸石膜时间依存性更好,通量保持在8.30kg/(m²·h)左右,离子截留率稳定在99.90%。渗透汽化分离ω(C₂H₆O)=90%乙醇的水溶液,随着温度从60℃升高到75℃,沸石膜的通量由1.55kg/(m²·h)升高到2.56kg/(m²·h),渗透侧水含量保持在99.90%左右。     

大型冷凝式消雾节水冷却塔性能试验研究

为研究获得菱形模块消雾节水冷却塔的消雾节水和节能特性,对某设计循环水量为5 000 m³/h的菱形消雾节水冷却塔的消雾性能、节水性能和节能性能进行了试验研究。建立了冷却塔消雾节水节能性能评价模型,通过现场试验获得冷却塔消雾节水和节能特性参数及其变化规律。结果表明：消雾节水冷却塔设计出塔空气相对湿度为85%,实测出塔相对湿度为82.28%,消雾指数为1.03,符合“零雾型”消雾冷却塔的要求。经菱形消雾冷凝模块换热后的冷凝水量为14.19 m³/h,冷却塔节水率为25.3%,冷凝节水效果好。单塔年总节能收益约40万元,整体年节能收益达240万元,菱形消雾节水冷却塔具有良好的经济效益及环保效益。     

缺氧-好氧两级MBBR处理制药废水的试验研究

根据某制药废水的水质水量特点,采用缺氧-好氧两级MBBR对制药废水进行了试验研究,考察了温度和pH对硝化反应的影响以及主要污染物CODcr和NH_4⁺-N的去除效果和负荷关系。结果表明,在两级MBBR总HRT为6.75+-N的去除效果和负荷关系。结果表明,在两级MBBR总HRT为6.75⁹ h,CODcr8009 h,CODcr800¹ 100 mg/L、NH_41 100 mg/L、NH_4⁺-N在40+-N在40⁶0 mg/L的水质条件下,该工艺不但能够稳定去除CODcr,且能够高效的去除NH_460 mg/L的水质条件下,该工艺不但能够稳定去除CODcr,且能够高效的去除NH_4⁺-N,平均去除率分别能够达到87%和91.5%,且系统脱除CODcr和NH_4+-N,平均去除率分别能够达到87%和91.5%,且系统脱除CODcr和NH_4⁺-N的负荷高,系统CODcr容积负荷平均为2.2 kg COD/(m+-N的负荷高,系统CODcr容积负荷平均为2.2 kg COD/(m³·d),填料表面负荷平均为15.8 g COD/(m3·d),填料表面负荷平均为15.8 g COD/(m²·d)。NH_42·d)。NH_4⁺-N容积负荷平均达到0.13 kg NH_4+-N容积负荷平均达到0.13 kg NH_4⁺-N/(m+-N/(m³·d),填料表面负荷平均达到0.89 g NH_43·d),填料表面负荷平均达到0.89 g NH_4⁺-N/(m+-N/(m²·d)。     

全热换热膜的制备及性能研究

首先通过将溶解有LiCl的壳聚糖溶液与8%(质量分数,下同)的聚乙烯醇胶液进行混合得到涂料,涂覆到多孔的聚乙烯膜上制备换热膜,对壳聚糖溶液添加量进行研究,当壳聚糖溶液含量为80%时,所制备的换热膜透湿率高达2 600 g/(m²·24 h),且具有较好的耐水洗性能;其次将该换热膜经过裁切组装成换热芯,该换热芯在风量为100 m³/h时的送风净新风率高达95%,制热状态下的焓效高达77.8%,具有较好的节能效果;最后将换热芯的新风机里运行3个月后再次测试,与放入新风机运行前的数据进行对比,性能并未衰减。     

三嗪框架聚合物膜用于有机纳滤甲醇/正己烷分离

具备耐各种有机溶剂的微孔聚合物膜在有机纳滤领域逐渐受到重视。采用双氰基单体的超酸催化成环聚合反应，制备微孔框架聚合物薄膜(CTF-BP)，该膜具备良好的力学性能，可耐受甲醇和正己烷等常见有机溶剂。CTFBP膜内大量<1.0 nm的微孔通道使膜具备良好的筛分性能，其截留分子量为550。膜内含有的三嗪结构与羟基具有较强的亲和性，使甲醇的跨膜通量[1.10 L/(m²·h·bar)]显著高于黏度更低的正己烷通量[0.23 L/(m²·h·bar)]。采用纳滤操作将膜用于分离含低浓度甲醇的正己烷溶液[含5%(质量)甲醇的正己烷溶液]，结果显示甲醇/正己烷分离因子最高可达到1485，渗透液的总流量超过3.21 kg/(m²·h)。证实CTF-BP膜有望实现高效甲醇/正己烷分离。     

膜法在某核电站海水淡化系统中的设计应用

海水淡化技术是解决核电站淡水资源缺乏的一个重要途径。针对某核电站10 000 m³/d海水淡化系统的要求,采用“原水预处理(混凝沉淀+V型滤池)+反渗透预处理(超滤)+脱盐(两级反渗透)+后处理(矿化处理)”的处理工艺。其中混凝沉淀池总处理水量为1 800 m³/h;V型滤池滤速为9 m/h;超滤系统平均膜通量为72.9 L/(m²·h),回收率≥92%;一级反渗透系统平均膜通量为13.79 L/(m²·h),回收率45%,脱盐率≥99.3%;二级反渗透系统A平均膜通量为29.31 L/(m²·h),回收率85%,脱盐率≥97%;二级反渗透系统B平均膜通量为27.18 L/(m²·h),回收率85%,脱盐率≥97%;反渗透产水经过矿化设备,产水水质稳定能满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。该系统其运行成本为4.57元/m³。     

一种新型生物酸在延长气田酸化压裂中的应用探究

为了提高延长气田下古马家沟组碳酸盐岩储层酸压改造效果,试验了一种新型生物酸压裂液。经室内评价,新型生物酸pH介于3～4之间,N80钢片腐蚀速度为1.3 g/(m²·h),岩心溶蚀率为16.7%,反应速率246.8 g/(m2·h),岩心溶蚀率为16.7%,反应速率246.8 g/(m²·h),岩心溶蚀后表面凹凸不平,刻蚀孔洞形态复杂,形成大量蚓孔,且整体结构完整,以上特性有利于增大酸化压裂储层改造缝长,提升裂缝导流能力。现场试验储层改造效果提高明显,取得了较好的应用效果,具有一定推广价值。     

气液混合泵气浮系统气泡粒径分布实验研究

气液混合泵溶气气浮系统能产生较小粒径的微气泡，在印染、食品、环保等工业废水处理中有着广泛的应用前景。为了优化气泡粒径分布云图以及提供更真实的计算流体动力学(CFD)流体模型，选用中试气浮池结合显微摄像在不同因素下探究气浮池混合区与分离区的气泡粒径分布。控制水力负荷为2.67～8 m³/(m²·h)，溶气压力为0.28～0.36 MPa，回流比为20%～80%，进气比为2%～10%，结果表明，此条件下多数气泡粒径维持在50～100μm，最小粒径可达20μm，系统微气泡最佳状态的运行参数：水力负荷为5.33 m³/(m²·h)，溶气压力为0.34 MPa，回流比为40%，进气比为6%，在此条件下该系统的除油率可达73%。     

生态沟渠对村落无序排放污水截留效果的试验

针对村落无序排放污水负荷不稳定、排放分散的特点构建生态沟渠,研究了填料类型、水力负荷对生态沟渠去除污染物的影响,在此基础上进行了暴雨径流拦截试验。结果表明：在0.86 m³/(m²·d)的进水负荷下,煤渣作为生态沟渠填料可以有效去除污水中的COD_Cr、总氮(TN)、总磷(TP),去除率分别为63.35%、55.25%和61.56%,去除效果总体优于沙石填料和球形填料;随着水力负荷增大时,生态沟渠对各污染物的去除率均有所降低,而污染去除负荷总体呈现先增大后减小的趋势;在水力负荷为3.61 m³/(m²·d)时,生态沟渠对COD_Cr、TN达到最大去除负荷,分别为48.24、5.91 g/(m²·d),TP的去除负荷达到0.38 g/(m²·d),对应的去除率分别为28.05%、35.85%、39.06%;不同暴雨径流方式下,生态沟渠出水中污染物浓度的动态变化特征相近,且出水中各污染物浓度的峰值均低于进水均值,表明生态...     

有机溶剂纳滤膜的润湿性对渗透和分离性能的影响

有机溶剂纳滤是一种绿色、高效、节能的新型膜分离技术,在回收和处理有机溶剂中具有广泛的应用前景。本文采用浸渍法分别将聚合物聚二甲基硅氧烷（PDMS）、嵌段聚醚酰胺（PEBAX2533）和聚乙烯醇（PVA）与聚砜（PS）超滤基膜复合,制备了3种不同润湿性的聚合物耐溶剂纳滤膜,研究了PDMS/PS、PEBAX/PS和PVA/PS复合膜对甲醇、乙醇、异丙醇、正己烷、正庚烷的渗透性能,考察了3种聚合物膜对伊文思蓝/甲醇溶液的有机溶剂纳滤性能。结果表明,有机溶剂在不同润湿性复合膜的渗透和传递性能与溶剂本身的溶度参数、分子量、黏度和极性等有很密切的相关性,溶剂的分子量、黏度、分子动力学直径越小,在同一极性复合膜中渗透通量越大;对伊文思蓝/甲醇溶液的有机溶剂纳滤分离表明,PDMS/PS和PEBAX/PS复合膜的截留率均可达90%以上,通量分别为 58.0L/(m²·h·MPa)和72.2L/(m²·h·MPa);PVA/PS复合膜的截留率为85.1%左右,通量为57.5L/(m²·h·MPa)。     

高氮磷有机食品废水处理工程实例分析

介绍了山东某食品公司高氮磷有机食品废水处理工程实例以及工艺特色,根据废水特点采用“絮凝初沉池+UASB+缺氧池+射流曝气池+絮凝终沉池”作为主处理工艺,主要处理构筑物均采用较长的水力停留时间(HRT)和较低的容积负荷,UASB的HRT为108 h、COD容积负荷为2.05 kg/(m³·d),A/O系统总HRT为62.4 h,初沉池和二沉池均采用较低的表面负荷,分别为0.43 m³/(m²·h)和0.525 m³(/m²·h),引入200 m³/h的原废水作为缺氧池反硝化脱氮的外加补充碳源。工程运行实践表明系统处理效果较好,对COD、BOD₅、SS、NH₃?N、TN、TP的总去除率分别为99.5%、99.5%、98.0%、99.4%、93.1%、99.2%,处理出水水质COD、BOD₅、SS、NH₃?N、TN、TP分别为48、15、61、1.0、18、0.8 mg/L,满足《山东省南水北调沿线水污染排放标准》(DB 37/599-2006)一般保护区及修改单的要求,处理成本为2.88元/m³。     

基于六偏磷酸钠-Fe2+的铁盐脱氮反应器运行性能及微生物学特征研究

以实验室高效反硝化反应器中的反硝化污泥作为接种污泥,启动自养型六偏磷酸钠-Fe²⁺脱氮反应器,试验采用模拟废水通过88 d的不间断运行,研究了铁盐脱氮工艺的脱氮效能及其微生物学特性。结果表明,当反应器硝态氮容积负荷为0.42 kg/(m³·d)时,最高稳定氮去除负荷为0.41 kg/(m³·d);当Fe²⁺容积负荷为4.92 kg/(m³·d)时,最大铁去除负荷为2.77 kg/(m³·d)。反应器稳定运行时硝态氮、Fe²⁺的去除率分别达94.6%、52.6%,最佳效能可维持28 d。反应器运行到第82天时,颗粒污泥由黄色变为灰褐色,颗粒解体,污泥比活性逐渐升高,比反硝化活性由0.71 mg[N]/(g[VSS]·h)升高到2.3 mg[N]/(g[VSS]·h),同比上升224%;比铁氧化活性由7.3 mg[Fe]/(g[VSS]·h)升高到15 mg[Fe]/(g[VSS]·h),同比上升105%。六偏磷酸钠-Fe^2+<...