循环曝气生物反应器的流体力学和传质特性

循环曝气生物反应器是一种具有曝气筒的用于废水处理的生物反应器,曝气筒外为下降区,常常填充填料作为微生物生长的载体。从循环液量(V_l)、环流液速(U_ld)以及停留时间分布函数的量纲1方差(σ_θ²)等方面研究了循环曝气生物反应器的流体力学性能和传质特性。研究表明,在下降区内有或无填料以及不同曝气筒截面积与反应器截面积比值(A_r/A_re)的情况下,循环曝气生物反应器内的循环液量与气体流量之间均符合幂函数关系,A_r/A_re对循环液量或循环液速的影响是先增后减,极值点为0.11。下降区放置填料降低了循环液量、循环液速,但提高了σ_θ²,改善了液相传质性能。当A_r/A_re为0.11时,在液体进料为0.1 m³·h^-1、气体流为量0.5~3.1 m³·h^-1的情况下,循环曝气生物反应器内的液相循环量是液相进料的9~28倍、σ_θ²为0.9以上,循环曝气生物反应器具有较好的液相混合和稀释能力,可直接处理高浓度废水。     

一体化O_3-BAF深度处理生物柴油废水

采用一体化臭氧曝气生物滤池(O_3-BAF)工艺对二级生化处理后的石化废水进行深度处理,进水COD为100¹20 mg/L,气水比为3∶1120 mg/L,气水比为3∶1⁴∶1,臭氧投加量为154∶1,臭氧投加量为15²5 mg/L,处理后出水COD<50 mg/L,氨氮<5 mg/L,各项出水水质指标均能达到《辽宁省废水综合排放标准》(DB 21/1627—2008)一级标准。     

微型流化床反应器液相冷态进样停留时间分布模拟与实验

为了得出气、液相流量变化对微型流化床反应器液相停留时间的影响规律,借助Fluent软件对反应器内部流场进行数值模拟,得到其速度、压力分布特性和反应器出口液相浓度的变化曲线。采用示踪剂侧面脉冲进样法,实验测定了反应器中液相的停留时间分布。结果表明,气相流量和液相流量均对液相停留时间有明显的影响,气、液相流量为4¹0L/h时,液相平均停留时间可以控制在1.1110L/h时,液相平均停留时间可以控制在1.11¹.89s;气、液相流量的增加均会导致液相停留时间的减少,但气相流量对停留时间的影响要大于液相流量对液相停留时间的影响。数值模拟与实验数据对比分析发现二者结果吻合良好,模型可用。     

A/O-MBBR组合工艺处理生活污水实验研究

为研究缺氧/好氧-移动床生物膜反应器组合工艺及设备对生活污水的处理效果,构建了 A/O-MBBR 实验装置。实验研究了不同水力停留时间、曝气强度、硝化液回流比和外加碳源浓度条件下 A/O-MBBR系统对污染物的净化效果,同时对比了不同表面负荷下固液分离区的泥水分离效果。结果表明：进水污染物浓度较低时,进水外加碳源的同时缩短水力停留时间,系统出水 COD、NH₃-N 和 TN 均能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 A 标准;进水污染物浓度较高时,不需外加碳源,增大水力停留时间和硝化液回流比后,系统出水COD、NH₃-N 和 TN 亦能稳定达到一级 A 标准。系统具备良好的泥水分离效果,出水 SS 达标率为 97%。无动力污泥回流和向好氧区中投加改性悬浮生物填料能够显著增加生化区微生物总量,从而强化系统的污染物去除效果。     

磷石膏强化氨法CO2捕集机理与模型

基于化学活性颗粒强化气液吸收机理,建立了磷石膏悬浮液强化氨法烟气CO₂捕集模型。以液膜内量纲一传质距离λ^*为特征参数,增强因子E=1/λ^*+qβλ^*/2。用恒温反应器在不同搅拌转速及磷石膏颗粒固含量下实验测定CO₂吸收增强因子对模型进行检验,结果表明:随颗粒固含量由5%增加到30%(质量分数),增强因子由1.69增加到2.10;而随搅拌转速从150 r·min^-1增加到300 r·min^-1,增强因子仅由1.75略增到1.80,表明磷石膏颗粒固含量及溶解速率是影响增强因子的控制性因素。实验结果与模型预测值吻合良好, 偏差小于10%。     

气浮-曝气生物滤池-膜生物反应器处理洗浴废水回用工程

采用工程规模为300～360m^3/d的气浮-曝气生物滤池-膜生物反应器组合工艺对同济大学学生浴室洗浴废水进行处理并回用于景观水体。试验结果表明,在气浮投药量为15mg/L,曝气生物滤池水力停留时间为0.5～2h,膜生物反应池水力停留时间为2～4h时,工艺对主要污染物SS、COD、LAS和NH4^＋-N等物质的去除率分别达到99%、90%、97%、和85%以上,出水水质可达到城市污水再生利用景观用水水质标准（GB/T 18921-2002）的要求。工程运行表明,该处理工艺在污水资源化方面有良好的应用前景。     

溶解氧对长距离输水管道水质影响

为保证长距离输水管道输送水水质,采用管道模拟反应器考察了溶解氧（DO）对输水管道水质影响以及曝气充氧后水质恢复情况。结果表明：DO降低影响氨氮（NH₄⁺-N）的去除,DO浓度越低越不利于NH₄⁺-N的去除,且曝气充氧后恢复越缓慢,DO=0.5 mg·L^-1和DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行95 h后,NH₄⁺-N去除率分别由90%降到21%和85%,曝气充氧54 h和3 h后恢复;DO浓度降低导致亚硝酸氮（NO₂^--N）积累明显增加,DO浓度越低,NO₂^--N的积累越严重,且曝气充氧后恢复越缓慢,DO=0.5 mg·L^-1的反应器在运行95 h后,出水NO₂^--N由0.02 mg·L^-1增加到0.354 mg·L^-1,曝气充氧54 h后恢复,DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行32 h后,出水NO₂^--N达到最大值0.112 mg·L^-1,曝气充氧4 h后恢复;DO浓度降低使水中UV₂₅₄升高,DO=0.5 mg·L^-1和DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行2 h后,出水UV₂₅₄分别增加了70.8%和20.8%,均在运行32 h后恢复,且曝气充氧后保持稳定。因此,DO对长距离输水管道水质具有重要影响,可采用DO实现对水质的调控。     

金属表面处理企业废水深度治理中试研究

本研究采用“电絮凝+缺氧+好氧/MBR”工艺对金属表面处理企业综合废水进行深度处理,运行结果表明：在管式电絮凝反应器电流为24 A,电流密度约为18 A/m²,水力停留时间3 h,缺氧池水力停留时间8 h,好氧/MBR池水力停留时间33 h的前提下,经过深度处理后出水COD_Cr≤50 mg/L、NH₃-N≤8 mg/L、TN≤15 mg/L,满足广东省《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597-2015)珠三角新建项目水污染物排放限值。     

铁碳微电解法处理含砷废水工艺研究

以云南某砷化工厂含砷废水作为研究对象，采用铁碳微电解法处理含砷废水。当液固比为1∶2 L/kg,进水pH为2,停留时间2 h时，废水中砷质量浓度可由300 mg/L降至0.5 mg/L以下，产生砷铁渣5 kg/m³。结果表明，铁碳微电解法除砷效果明显，砷的去除效率高、废渣产生较少，具有很好的工业应用前景。     

膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究

以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH₄⁺-N、TN的去除率。结果表明：膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH₄⁺-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH₄⁺-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH₄⁺-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%...