厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液在高负荷下的连续运行性能研究

为解决常规厌氧工艺在处理垃圾渗滤液的运行过程中存在微生物流失和出水水质较差等问题,考察了浸没式平板厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液的运行性能。以垃圾填埋场新鲜渗滤液为研究对象,在中温(37±1)℃条件下进行连续厌氧消化试验,容积负荷为9.5 kg_COD/(m³·d),反应器运行67 d。实验表明,在水力停留时间为10 d的条件下,甲烷产率为217 mL/g_COD,化学需氧量(COD)平均去除率达88.7%,出水总挥发性脂肪酸为230 mg/L,pH稳定在7.83～8.19,系统具有良好的稳定性。膜通量设定为5 L/(m²·h)时,实验结束时未发生明显的膜污染,跨膜压差由2.6 kPa增长至4.1 kPa,系统运行良好。实验结果表明在处理垃圾渗滤液时,厌氧膜生物反应器可以在高负荷条件下稳定运行,膜在连续运行下的抗污染能力较好。     

某生活污水处理陶瓷平板膜MBR工艺实验研究

通过陶瓷平板膜MBR工艺对生活污水进行处理,在来水COD在204.5～269.16mg/L,氨氮在21.95～36.24mg/L,总氮在41.4～52.99mg/L,总磷在4.05～5.41mg/L的情况下,考察膜通量和出水满足一级A排放标准相关设计参数。出水通量逐渐增大至26L/m²·h,跨膜压差逐渐增大。在好氧池停留时间6.5h,缺氧池停留时间2h情况下,出水COD、氨氮、总氮基本能够稳定在一级A范围内,污泥负荷为：0.076kgBOD/(kgMLVSS·d),反硝化速率为0.038 kgNO₃-N/(kgMLSS·d),出水总磷难以达标,需要辅助化学除磷。     

金属膜生物反应器运行参数的优化研究

采用正交试验法对浸没式平板金属膜生物反应器(MBR)进行运行参数的优化研究。试验选择抽停时间比、曝气量、反洗频率与反洗水量等4个参数为因素,使用膜操作压力变化率K进行评价,结果表明各参数对膜过滤性能的影响为:抽停时间比>反洗频率>反洗水量>曝气量;优化运行参数为:抽停时间比6∶1,反洗频率2次/h,反洗水量2m3/(m2.d),曝气量10L/min。膜过滤阻力组成部分的测定表明,滤饼层阻力为膜阻力的主要组成部分,曝气量过大会导致膜内部污染的加剧。     

热除菌型Trombe墙系统性能研究

热除菌利用细菌在高温下失活的原理,是一种安全、有效、环保的杀菌方法。将热杀菌技术与Trombe墙结合,提出一种热除菌型Trombe墙系统,能同时实现建筑室内采暖和热杀菌功能。围绕提出的除菌型Trombe墙进行墙体热性能实验研究,探究墙体全天的热性能;同时建立系统传热热传质模型,进行室内典型细菌的热失活分析。结果表明,在环境温度为18.1℃、太阳辐射强度为620.6 W/m²的实验条件下,日均空气热效率为0.46;对于大肠杆菌、利斯特氏菌、植物乳杆菌、山夫顿堡沙门氏菌和酿酒酵母五种细菌,热除菌产生的洁净空气量在0～40 m³/h范围内,全天净空气总产生量分别为94.01 m³/(m²·d)、86.51 m³/(m²·d)、100.70 m³/(m²·d)、94.95 m³/(m²·d)和100.10 m³/(m²·d);当换气次...     

川西侏罗系气藏产出水生化处理影响因素及技术优化

川西侏罗系气藏产出水中含有泡排剂、破乳剂、缓蚀剂及阻垢剂等多种类型化学药剂,有机物含量高。研究表明,生化处理技术对有机物去除效果较好,能有效降低污水COD,但生化处理易受多种因素影响,COD去除效果不稳定,出水水质指标波动较大。影响生化处理效果的主要因素包括氯离子浓度、营养物质、填料结垢、温度、溶解氧、水力停留时间等。通过实验掌握了生化系统运行的相关工艺参数,建议生化处理运行指标为：进水氯离子浓度18000～22000mg/L、Ca²⁺含量<100mg/L、溶解氧4～6mg/L、温度20～30℃、水力停留时间130～140h。通过优化生化系统进水水质指标及运行参数,使生化处理后出水COD较优化前平均去除率提高约40%,生化出水发泡力较优化前平均降低约80%,蒸发处理能力大幅提高,蒸馏量由优化前的120～150m³/d提升至180～260m³/d。     

漂浮式聚光升膜多效太阳能蒸馏器的性能研究

提出一种漂浮在海面上进行淡化产水的聚光升膜多效太阳能蒸馏器，该淡化装置包含一个抛物面聚光镜和多个垂直布置的蒸发-冷凝单元。采用吸水芯作为蒸发器，利用毛细吸力使海水形成上升的液膜，有效减少了加热损失。建立理论模型分析装置内部的传热传质过程。通过实验研究不同运行参数对装置温度、产水量和比能耗的影响。室内稳态研究结果表明，当太阳辐照度为900 W/m²时，蒸馏器内部温差为56.9℃，产水率可达到2.64 kg/(m²·h)。在户外平均太阳辐照度为603.7 W/m²的条件下，装置一天产水量为5.3 kg/(m²·d)，日平均比能耗为1591.6 kJ/kg。     

SBBR法厌氧氨氧化的快速启动

采用92%的剩余污泥和8%的厌氧氨氧化颗粒污泥的混合接种策略,研究了序批式生物膜反应器(SBBR)厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺的快速启动。通过提高进水基质负荷和缩短水力停留时间(HRT)等首段,并在不除氧的条件下,经64 d实现了ANAMMOX的快速启动。稳定运行期间,NH₄⁺-N、NO₂^--N和TN去除率分别达到87%、99%和85.6%,总氮去除负荷高达1.49 kg/(m³·d),并且活性仍有提升的空间。研究发现,接种含有少量厌氧氨氧化菌(AnAOB)颗粒污泥的混合污泥能实现AnAOB的快速富集和ANAMMOX的快速启动。     

喀麦隆啤酒废水厌氧生物处理的研究

为了经济有效的控制喀麦降啤酒厂的有机废水污染,选用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器,进行了常温厌氧生物处理的试验,结果表明,当地平均气温22．6℃,足以维持反应器的正常工作,但应采取措施降低温度的昼夜波动,糖化废水,发醇废水和啤酒过滤废水混合处理的效果优于各自单独处理,处理混合废水时,适宜的进水COD浓度为11000mg/L左右,适宜的容积COD负荷为12.50g/(L.d),适宜的水力停留时间为1天,在此条件下,COD去除率可达89％以上,容积COD去除率11.76g/(L.d),容积沼气产率4.06L／（L.d),试验证实,采用常温USASB工艺是可行的。     

太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏系统实验研究

针对传统苦咸水淡化中的高能耗问题,设计太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏耦合系统。实验研究系统运行稳定性,系统连续9、24 h运行工况下热电参数对膜通量的影响;系统获得温度和膜通量随太阳辐照度的变化,理论计算集热面积与膜面积最优匹配。研究表明:系统白天连续9 h运行最大膜通量为5.84 kg/(m~2·h),总产水量为1.80 kg,实际日产水量达43.47 kg/(m~2·h),单位产水热耗为495.3 kWh/m~3;连续24 h运行最大膜通量13.07 kg/(m~2·h),总产水量为2.99 kg,实际日产水量为71.95 kg/(m~2·d),单位淡水热耗为1095.1 kWh/m~3;系统在2种工况下均稳定运行,因此,按照系统连续9 h的产水量,需5.67 m~2的太阳集热器配备0.1248 m~2的平板膜和实际产水7.42 L/d满足3口之家6 L的日常饮用水需求。     

IC反应器处理低浓度有机废水的启动实验研究

对内循环厌氧反应器(IC反应器)在(33±O.5)℃下处理低浓度有机废水的启动特性进行了实验研究.结果表明:反应器经过59 d启动成功:当进水COD浓度为411.6 mg/L,HRT为0.8 h.相应的有机负荷COD为12.3 kg/(m3·d)时,其COD去除率能稳定在87%左右,日产气率15 m3/(m3·d)左右,出水VFA浓度HAc为41.2～43.6 mg/L;污泥床反应区COD去除量占总COD去除量的77%以上,远大于精细处理区;启动完成后,反应器底部形成了颗粒污泥,镜检发现颗粒污泥表面分布着丝状菌,内部则以杆菌和球菌为主.     

基于TRNSYS的太阳能谷电蓄能供热采暖系统性能研究

为了研究太阳能谷电蓄能供热采暖系统运行特性,采用TRNSYS软件建立系统各部件模型,分析了太阳能辐照强度、集热面积和空气流量对系统太阳能保证率的影响,对系统进行优化研究。结果表明：太阳能辐射强度对系统太阳能保证率的影响较大,拉萨全年太阳能保证率波动比上海和北京小;太阳能保证率与集热面积呈正相关;空气流量对太阳能保证率影响较小,当空气流量为40 m³/(h∙m²) 时太阳能保证率最大,相比36 m³/(h∙m²)工况提高了0.26%;选择集热面积为650 m²、最佳空气流量为40 m³/(h∙m²) 的优化系统,相比集热面积为716 m²、空气流量为36 m³/(h∙m²) 工况下的年均太阳能保证率降低了1.22%。本研究可为太阳能谷电蓄能系统的后续研究提供参考。     

陕西渭南地区岩土热响应测试与分析

地层热物性参数的确定对浅层地热能地源热泵系统的设计至关重要。依托陕西渭南某地源热泵项目,应用恒流法进行了岩土热响应测试,测试共进行了58 h,根据线热源理论对测试数据进行分析计算,求得准确的地层热物性参数,得到工区地层导热系数为2.16 W/(m∙K),比热容为2.39 MJ/(m³∙K),单U地埋管每延米换热量45 W。该研究结果可为项目后期设计与施工提供了相关参考和依据。     

分散原料沼气集中供气运行分析

我国规模化沼气工程存在原料单一、产气率低、装备落后等技术瓶颈,西南地区沼气原料来源分散、成分复杂,因此需要开发新的多种原料混合发酵的新模式来提高沼气工程厌氧消化效率。本工程通过全混式厌氧发酵两级工艺共同厌氧消化如秸秆和畜禽粪便等分散原料,形成新的沼气和发酵剩余物利用模式。结果表明,在30 d稳定运行期间,600 m³厌氧发酵罐每天可消纳猪粪7.9 t、浓污水8.2 t及农作物秸秆0.2 t,日产气量为900 m³,混合原料发酵的容积产气率达1.5 m³/(m³∙d)。     

餐厨垃圾高温厌氧消化连续运行性能：有机物转化效率、发酵稳定性与代谢活性

在高温(50±1)℃条件下处理实际工程的餐厨垃圾,采用全混式厌氧反应器（CSTR）进行了80d的连续试验。试验以水力停留时间（HRT）20 d启动,HRT 15 d连续运行,研究了反应器启动和运行期间的发酵特性,解析了餐厨垃圾厌氧消化运行稳定性和代谢活性。试验结果表明,在HRT 15 d、有机负荷（OLR）为7.3 kgCOD/(m3·d)的条件下,容积产甲烷率为2.2L/(L·d),挥发性固体（VS）的甲烷产率达到480L/kgVS左右,有机物转化率约为95%。批次试验表明,高温产甲烷菌代谢乙酸能力较强,在适宜pH下可承受10000mg/L的乙酸浓度。餐厨垃圾的高温降解速率快,10 d达到90%的产气,有承受更高负荷的可能。系统pH稳定在7.6～7.7,总氨氮和自由氨浓度低于抑制水平。研究结果表明,餐厨垃圾的高温厌氧消化可实现较高的产气潜力和有机物去除率,系统稳定性好且有机物转化效率高,具有应用于工程高温餐厨垃圾厌氧处理的潜力。     

真空膜蒸馏浓缩半纤维素水解液的研究

采用真空膜蒸馏技术浓缩半纤维素水解液,考察了料液的流速、温度、浓度等对膜通量和挥发性发酵抑制物的影响,并进行浓缩试验。结果表明,膜蒸馏对木糖的截留率在99.99%。随着进料流速、进料温度、抑制物浓度和真空度的增加,膜通量增大;糠醛的分离因子随料液温度、真空度、抑制物浓度增加而减少,随流速的增加呈先增大后减小的趋势,而这些操作参数对甲酸、乙酸的分离因子影响不大。在进料温度65℃,料液流速1.5 L/min,真空度0.095 MPa的条件下进行连续浓缩试验,初始膜通量为11.9 kg/(m2.h),随着浓缩的进行,8 h后,膜通量仍维持在9.5 kg/(m2.h),糠醛浓度从0.46 g/L降低到0.23 g/L。     

深层埋管式能源桩换热性能影响因素分析

提出一种新型的能源桩换热管型式,即深层埋管式能源桩。利用Comsol Multiphysics建立三维方法模拟桩体-土体传热,一维方法模拟管内水动态传热传质的数值模型,考虑了土体温度随深度的变化,模拟出口水温随时间的变化规律并计算换热量,比较深层埋管式与传统的1-U型、1-W型能源桩的换热量,分析了桩径、桩体导热系数、桩体密度、桩体比热容等不同参数对新型深层埋管式能源桩换热量的影响。模拟结果表明：以运行50 h为例,深层埋管式的总体换热量比1-U型、1-W型分别高122%、54%;而对于单位管长换热量,深层埋管式比1-U型、1-W型分别高9%、50%,桩径从0.5 m增加到1 m,换热量增加14.3%;桩体导热系数从1.2 W/(m∙K) 增大至2.5 W/(m∙K),换热量增加9.6%;桩体密度从1 800 kg/m³增大到2 600 kg/m³,换热量增大0.8%;桩体比热容从637 J/(kg∙K) 增大到1 037 J/(kg∙K),换热量增大1.1%。因此深层埋管式的热性能优于传统1-U型和1-W型,在满足能源桩力学性能的前提下,为了提高深层埋管式能源桩换热性能,可以适当增大桩径。对于桩体材料的选择,应该选择导热系数较高的材料。密度和比热容对换热量的提升影响不大。     

污水处理场MBR膜通量下降原因及缓解措施

中国石化海南炼油化工有限公司的污水处理场采用了MBR工艺处理其炼油污水,设计处理能力为450m3/h.进入2008年以后,MBR膜在运行中出现膜通量下降较快的问题,造成实际生产能力不到设计值的1/2.通过分析,造成膜通量下降的原因为:系统中污泥龄较长,污泥颗粒细小,沉降性能差,容易形成生物黏泥；进水油含量超标以及吹扫风带油,造成油类污染；反洗频次较高,而且反洗水质得不到保证;系统膜组件的抖动风设计不合理,风量供应不均,风孔有堵塞现象；现场操作不当,导致膜丝间积存大量活性污泥,缠裹膜丝.采取了有针对性的措施:缩短污泥龄,降低活性污泥对膜的粘附性;调整清洗方案及药剂,采用1％氢氧化钠和0.3％次氯酸钠对膜件进行离线化学清洗；提高膜区风量,改进膜件底部的布气设施;优化工艺操作,控制进水油含量和吹扫风带油；加强溶气浮选的运行控制以及现场操作.措施实施后,MBR系统处理量由2006～2009年的180～220m3/h提高到2012年的140～160m3/h,跨膜压差控制在35～55kPa,膜通量的下降幅度远远低于前措施实施前,出水水质保持稳定.