微孔曝气器充氧性能的影响因素

基于双膜理论,研究者提出了曝气器充氧过程中氧传质的基本方程dρ/dt=KL a(ρ*∞-ρL),叙述了氧总转移系数KL a和饱和DO质量浓度ρ*∞的主要影响因素,包括几何参数(曝气器浸没深度、曝气器密度、池表面积、曝气器布局)、运行工况(水平流、通气量、污泥龄)和水质条件(表面活性剂、TDS含量)。在一定范围内增大池表面积、通气量或施加水平流均可提高KL a;微孔曝气器采用均匀布置方式或增大曝气器浸没水深有利于氧传质,提高氧转移效率;TDS的质量浓度超过2 g/L,KL a将明显增大;但曝气器浸没深度、曝气器密度和TDS含量对微孔曝气器充氧性能的影响和机理解释仍需进一步研究。温度越低,压力越大或水深越深,ρ*∞越大,这有利于提高曝气器的充氧能力。对微孔曝气器充氧性能影响因素的研究,可为污水处理厂曝气系统的优化运行提供参考。     

污水COD对氧总转移系数影响的研究

以某城市污水处理厂的实际污水为试验对象,通过测量清水和不同COD污水中的氧总转移系数KLa和饱和溶解氧浓度Cs,研究了污水COD对KLa以及清污修正系数α和β的影响.结果表明:在水温为(23.5±1)℃、曝气量为1.0 m3/h、进水COD为200～550 mg/L的条件下,KLas随污水COD的升高而降低,平均变化率...     

红豆杉细胞反应器悬浮培养氧传质系数的研究

氧传质系数是表征反应器操作性能的重要参数,是反应器优化设计和放大的关键,植物细胞培养液中的氧传质系数与纯水或模拟溶液有很大差异,必须在实际培养过程中在线进行氧传质系数的研究。为了快速、准确地测量实际培养液的氧传质系数,基于动态法恢复通气后的溶氧质量浓度-时间数据,提出了确定氧传质系数和饱和溶氧质量浓度的新方法,进而测定了10 L通气搅拌反应器中红豆杉细胞悬浮培养过程的氧传质系数,研究了氧传质系数、细胞的摄氧率和细胞的比耗氧速率的变化规律。结果表明:通气量对氧传质系数的影响大于搅拌转速对氧传质系数的影响;随着细胞生物量增加,氧传质系数减少、摄氧率增加,比耗氧速率先增加后缓慢下降;建立了氧传质系数kLa与单位体积的功率输入N3D2和空气表观线速度vS的关联式和氧传质系数kLa与细胞生物量X的关联式。     

氧化沟内曝气器布置方式对曝气性能的影响规律

研究中试微孔曝气氧化沟内清水和活性污泥混合液中溶解氧的传递特性,考察了曝气器布置方式(交叉式、并排式和集中式)对清水和污泥混合液中氧传质效率的影响.结果 表明,清水和活性污泥混合液中,交叉式曝气器布置方式下的氧传质效率最高,且交叉式＞并排式＞集中式.在活性污泥混合液中,DO浓度在1.3～1.7 mg/L之间时,三种曝气...     

多孔悬浮陶瓷载体的挂膜试验研究

固定化多孔悬浮陶瓷载体的挂膜废水处理工艺吸收了传统活性污泥法、生物接触氧化法和生物流化床三种工艺优点,以预固定微生物的多孔悬浮陶瓷作为挂膜载体,用泡沫陶瓷板作曝气头进行底层曝气挂膜试验。模拟废水处理试验表明：COD降解率较空白载体的提高6.58%。     

不同填充率对MBBR污水处理效果影响研究

在相同条件下,通过测定不同填充率(0~80%)下COD、氨氮、总氮等指标,研究不同填充率下MBBR对生活污水的处理效果。结果表明,投加悬浮填料的有助于提高污染物的去除效果;随着悬浮填料填充率的增加,MBBR对COD、氨氮、总氮的去除率先是增加后略有减小;综合经济及技术因素,确定悬浮填料最佳填充率为30%,此时MBBR对COD、氨氮、总氮去除率分别可达94%,97%,72%。     

关于曝气设备性能参数的讨论

论述现行曝气设备性能参数的可靠性,对指导设计和生产应用起到一定作用;建议取消服务面积这个参数,对氧转移率的测定方法提出改进方案;在评述试验成败时,不以平均曝气器氧总转移系数为判定指标。     

改进型气升式内环流硝化反应器氧传递特性的研究

在废水处理领域,气升式内环流硝化反应器有着较好的应用前景;但其氧传递性能有待进一步改善.通过调整导流筒直径以及导流筒内静态混合元件的个数,试验了反应器结构对氧传递特性的影响.研究发现,当导流筒直径取5.5 cm,并在导流筒内安装13个静态混合元件时, 这种改进型硝化反应器的氧传递能力显著提高.在表观气速为5.05～ 23.80cm(s(1的条件下, 测得氧传递系数为0.151～ 0.778 min(1,充氧能力为7.84 ～ 42.80 g O2(h(1,容积供氧能力为2.00 ～ 10.93 kg O2·m(3(d(1,氧转移效率为39.2% ～ 48.1%,氧转移动力效率为3.2 ～ 4.0 kg O2( (kW(h) (1.相对于普通气升式内环流硝化反应器,改进型内环流硝化反应器的氧传递系数、充氧能力、氧转移效率和氧转移动力效率都提高72.5%.根据Higbie渗透模型和Kolmogoroff各向同性理论,建立了氧传递系数与相关参数的关联式,预测值与试验结果相吻合,两者的相对误差为9.15%.     

填料类型与填充率对短程硝化的影响研究

研究不同填料类型与不同填充率对氨氮转化能力及亚氮积累效果影响.结果 表明,在填充率相同的情况下,比表面积800m2/m3的PE-03型号填料亚硝化效果最佳,氨氮转化50％,亚氮积累99％,PE-04型号填料比表面积1200m2/m3,相比于PE-03,氨氮转化降低5％、亚氮积累降低3％,PE-05型号填料比表面积510...     

好氧流化床生物膜反应器中氧传质过程与污水处理效能研究

好氧流化床生物膜反应器(AFBBR)因具有处理效率高、成本低、适用广泛等优点,在污水处理方面具有很好的应用前景。然而,关于该工艺的关键作用机理的研究仍不完善。为了从氧传质性能的角度提高反应器的运行效能,建立了好氧流化床生物膜反应器,并将其用于探究处理城镇生活污水过程中微生物呼吸作用、氧传质机制以及污水处理效果,并解析了微生物呼吸、氧传质性能以及处理效果之间的响应关系。结果表明,当曝气量为150 L/h、温度为20℃时,反应器内微生物耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)、标准氧总传质系数(K_La_s)较其他条件下显著增加;OUR与K_La_s呈现显著线性关系(R²≥0.97);曝气量为150 L/h条件下化学需氧量(COD_Cr)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)污水处理效果最佳,分别可达96.55%、89.53%、86.20%和83.96%。     

射流鼓泡反应器中液相体积传质系数的测定

羰基合成反应一般采用射流鼓泡反应器,该类反应器气液混合的方式采用射流而非机械搅拌,其主要优点是结构简单、制作简便、维护费用低。研究该类型反应器的传质系数对于其设计、优化及放大操作均具有重要意义。本研究采用缩颈式圆形喷嘴,以动态溶氧法对射流鼓泡反应器内的液相体积传质系数进行测定,考察了表观气速、射流雷诺数对液相体积传质系数的影响。研究发现,随气速增大液相体积传质系数的变化规律为先增大而后保持不变。维持表观气速不变,随雷诺数增加液相体积传质系数增大,但当表观气速小于0.0012 m/s时,雷诺数对传质改善较小。建立了液相体积传质系数的经验关联式,当气体输入功率占总功率56%时,液相体积传质系数最大,气体鼓泡和液体射流的协同作用最强。     

内循环生物流化床曝气过程氧传质特性研究

针对水-空气-高分子颗粒三相体系,测试了内循环好氧生物流化床曝气过程中气-液相间氧传递的体积传质系数KLa,分析了操作参数(进气量QG、固含率εs和升降流区截面积比Ar/Ad)对氧传质系数KLa的影响。结果表明,KLa随着进气量的提高呈线性增加趋势;固含率对KLa有正反两方面的作用,存在一个较适宜的固含率使氧传质效率达到最高;随升降流区截面积比Ar/Ad的增大,KLa随之提高。基于KLa影响因素的分析对实验数据进行拟合,建立了关于体积传质系数KLa的关联式:Kd=2.23×10-6Reb0.582Ab0.976εs0.016。该关联式预测结果与实验数据吻合良好,对类似流化床反应器的设计有一定参考价值。     

Wood Pulp as Model Fluid to Mimic the Oxygen Mass Transfer in Aspergillus Niger Fermentation

To characterize the oxygen mass transfer in a fermentation system and to study the efficiency of mixing devices, model fluids are often used so that experimental conditions can be better controlled. In this study, wood pulp suspensions were used in an attempt to mimic the rheological properties of fermentation broths of Aspergillus niger. Two different types of bioreactor were used: a reciprocating plate bioreactor and a stirred (Rushton) bioreactor. The oxygen mass transfer coefficient (K_La) was measured for various mixing intensities, airflow rates and wood pulp concentrations, and a correlation of K_La as a function of the power input per unit volume and the superficial gas velocity was derived for each bioreactor and each pulp concentration. K_La was found to increase with agitation and air flow rate, and was adversely affected by an increase in pulp concentration in the case of the reciprocating plate bioreactor.     

一种新型曝气设备及其气液传质研究

开发了一种叶片开孔曝气的新型搅拌设备,并以清水实验条件为基础,研究了该设备中气泡运动规律,选择传质理论中的溶质渗透模型,从单个气泡的产生到上升至液面这一过程入手,建立传质速率方程,进而分析了容器中气泡整体的分布状况,得出总的理论瞬时氧传质速率方程,用来分析和研究该类设备的气液传质效率,为设计高效的曝气设备提供理论基础。     

氧在水中传质过程的探讨

曝气是污水处理厂的一个重要工艺环节,在实际应用中我们大多采用氧气传质速率方程来描述曝气池和设备的性能,但此公式不能预测工艺性能。文章将氧在水中的传质过程分为氧气和水接触界面过程与氧在水中的扩散过程两部分,分别进行分析,得出氧在水中传质的模型,最后结合现阶段对氧气在水中传质的各种研究,讨论了气泡半径、压力、温度、溶氧物质、悬浮物颗粒、粘度、水的紊动条件对氧气在水中传质的影响。     

提高塔填料效率研究

填料是填料塔的核心构件 ,填料的传质效率直接关系到填料塔的操作性能。提高填料的传质效率 ,可以考虑加大填料的比表面积 ,提高表面利用率 ,提高扩散系数或减小滞流膜层厚度等。通过改变填料的结构可以提高填料的传质效率。在开发新型填料时 ,对填料塔的各种操作性能必须综合考虑     

用于污水处理的柔性纤维膜反应器氧传递及动力学研究

A flexible fibre biofilm reactor was developed for treatment of organic wastewaters. The hydrodynamic characteristics and mass transfer coefficients of oxygen were studied and compared with those of the conventional activated sludge processes. Tracer experiments were performed to obtain the residence time distributions of the reactors. The results indicated that both reactors could be treated as mixed flow reactors. The effects of flow rates of water and air on the overall mass transfer coefficient of oxygen were investigated, and the correlations between the mass transfer coefficient and the ratio of flow rates were obtained. Compared to the conventional activated sludge reactor, the mass transfer coefficients in the flexible fibre reactor were similar to but slightly lower, and less sensitive to the variation in the ratio of flow rates. It indicated that the fibre packing in the reactor hindered the oxygen transfer to some extent.     

SBBR与SBR氧传质特性比较研究

在试验条件相同的情况下,进行了序批式膜生物反应器SBBR与SBR的清水充氧试验,氧传质特性比较研究结果表明:当曝气强度为0.3m3/h时,SBBR的(KLa)20和Eo2值均为SBR的1.59倍。SBBR具有更好的氧传质能力和更高的氧转移效率。