射流加压溶气系统浮上法研究及其在水处理中的应用

目前,国内外在加压溶气浮上法水处理工艺中,溶气水的制取通常采用水泵、空气压缩机系统。射流加压溶气系统(JDF—Ⅰ型)是一种新型的溶气系统。该系统主要依据高效射流器所具有的自吸气、溶气及加压等特性研制的。内循环式射流加压溶气系统(JDF—Ⅱ型)是在JDF—Ⅰ型的基础上研究出的一种溶气系统。它不仅保持了JDF—Ⅰ系统的所有优点,而且还具有很强的适应性、稳定性,溶气水量可以自由调节以及操作运行更为简单等性能。在能耗上,该系统比JDF—Ⅰ型可节省30％以上。本文论述了系统的基本理论,两个系统的工艺流程。     

三种气液混合泵气浮系统处理低浓度二级出水的对比研究

以低浓度的二级出水为处理对象,利用小试装置,以COD、TP和浊度为考察指标,对使用气液混合泵溶气的全溶气、部分溶气和回流加压溶气气浮系统进行了对比研究.结果表明,回流加压溶气气浮系统对3个指标的去除率明显高于全溶气和部分溶气气浮系统,而部分溶气气浮系统对COD、TP的去除率略高于全溶气气浮系统;二级出水浊度较低时,全溶气和部分溶气气浮系统的出水浊度反而升高,因此使用气液混合泵溶气的全溶气和部分溶气气浮系统不适合处理低浊度的二级出水.     

加压溶气气浮设备理论溶气量的计算

本文通过对加压溶气过程的分析 ,建立了理想加压溶气过程模型 ,在此基础上推导出新的理论溶气量计算公式 ,并与现有的计算公式进行了比较。     

加压溶气气浮设备理论溶气量的计算

本文通过对加压溶气过程的分析，建立了理想加压溶气过程模型，在此基础上推导出新的理论溶气量计算公式，并与现有的计算公式进行了比较。     

加压溶气生化气浮法处理生活污水的脱氮试验研究

将加压溶气气浮技术与加压曝气生物氧化技术相结合,开发了加压溶气生化气浮(PA-DAF)法,用于处理生活污水。结果表明,DO和C/N对反应器的脱氮效果有显著影响。DO质量浓度提高到3.5mg/L后,氨氮去除率提高到将近99%。当DO质量浓度为2.5mg/L时,TN去除率达到最大值77.50%。高C/N条件下系统会抑制硝化能力。该反应器能很好地创造缺氧微环境,出现了同步硝化反硝化现象,并对其形成机制进行了分析。     

3种内筒溢流型溶气罐结构改进设计方案的溶气性能对比分析

溶气罐是溶气释放式微气泡发生系统的关键设备,其中内筒溢流型溶气罐具有结构简单、成泡粒径小等优点.提出了3种内筒溢流型溶气罐的结构改进设计方案,并对其在不同操作参数下的溶气性能进行了对比分析.为克服通过测量释气量间接表征溶气量所带来的系统误差,建立了在线带压测量溶解氧的方法,并以空气在水中溶解量的变化率(即溶气效率)来直接表征溶气罐的溶气性能.结果表明:溶气效率随气液比和溶气压力的增大而增加,随液位比的升高而减小;在相同气液比、液位比及溶气压力下,气液切向进口加螺旋导叶片型溶气罐的溶气效率最高.采用响应曲面法对溶气性能相对最佳的内筒溢流型溶气罐的操作参数进行优化,预测最高溶气效率为72.43％时的最佳操作参数为:气液比为0.25,液位比为0.36,溶气压力为0.26 MPa.所得回归模型预测值与实测值的相对误差为0.87％,表明该模型可较好地分析和预测溶气罐的溶气性能.     

加压溶气生化气浮法降解生活污水中有机物

将加压曝气生物氧化技术与加压溶气气浮工艺相结合,开发了一种快速处理生活污水的加压溶气生化气浮反应器(PA-DAF),并考察了反应器的泥水分离效果及压力、水力停留时间(HRT)、气水比对其去除生活污水内有机物的影响。实验结果表明,在压力0.4 MPa,HRT 1.5 h(Q=1.0 L/min),气水比3∶1的条件下,生活污水COD去除率可稳定在90%左右。同时发现,NH3-N去除效果不理想,有待后续研究进行优化。     

射流曝气的气液两相流的数值模拟

射流曝气在活性污泥处理方法中起着重要的作用.采用数值模拟的方法研究自吸式单级单喷射流器中的气液两相流动状况,通过对不同长径比和喷嘴面积比的射流曝气器模型的气液两相流的计算,定量分析长径比和喷嘴面积比对射流曝气器流场和空气与工作介质流量比的影响,为进一步设计开发新型高效的射流曝气器提供参考.     

改善气液传质效率实现丝状菌膨胀污泥控制的方法

为了研究活性污泥系统中丝状菌的存在与污泥气液传质的关系,实验测量了不同絮体结构丝状菌污泥对体积溶氧传质系数(kLa)的影响,并考察了改善气液传质效率对控制丝状菌膨胀的影响。实验结果表明,丝状菌对气液传质的影响主要取决于丝状菌的沉淀性能而不是丝状菌的数量。在由于溶氧不足导致丝状菌膨胀的条件下,可以通过改善丝状菌絮体结构提高系统的气液传质效率,即通过絮体结构调控消除溶氧不足的外在条件,从而实现了控制丝状菌膨胀的目的。研究成果以改善丝状菌结构为手段,从微生物本身出发提高系统曝气效果,为控制丝状菌膨胀提供了新的思路。     

射流曝气的气液两相流的数值模拟

射流曝气在活性污泥处理方法中起着重要的作用。采用数值模拟的方法研究自吸式单级单喷射流器中的气液两相流动状况，通过对不同长径比和喷嘴面积比的射流曝气器模型的气液两相流的计算，定量分析长径比和喷嘴面积比对射流曝气器流场和空气与工作介质流量比的影响，为进一步设计开发新型高效的射流曝气器提供参考。     

压力溶气气浮工艺中溶气效率测定方法述评

气浮工艺中溶气效率高低直接影响到回流水量的大小 ,即决定着运行费用的高低。对气浮工艺设计者和运营者来讲 ,达到并维持较高溶气效率是优先考虑的问题 ,而对新型气浮设备研发者而言 ,了解并确定其在不同工况下的溶气效率也是至关重要的。就已有溶气效率的测定方法进行了分类介绍与评价。     

基于三维数值模拟的供气式低压射流曝气装置性能优化研究

为提高供气式低压射流曝气器中气液混合效果、提高氧传质速率,基于射流曝气器内部结构解析,提出了混合室增设分散孔板、双管进气等优化改进方案。应用FLUENT软件对射流曝气器改进前后混合室气液两相混合效果进行三维数值模拟研究,模拟结果表明,增设分散孔板可显著增加混合室湍流强度、提高气液两相混合效果,孔板设置于进气孔前更利于氧传质效率的提升;增设射流曝气器对称进气口可使气液两相在混合室内分布更加均匀,增大气液两相接触面积,促进气液两相混合。根据模拟结果加工改进型供气式射流曝气器,并进行清水充氧实验,在不同实验参数下,改进射流曝气器的标准氧传质系数、标准氧传质速率、标准氧传质效率和标准曝气效率与改进前相比分别提高19.81～20.30%、30.84%～41.87%、9.84%～25.97%、3.78%～20.56%。     

制取高浓度臭氧水的实验研究

采用介质阻挡强电离放电技术制取高浓度臭氧 ,使用射流器和气液溶解分离器溶解臭氧制取高浓度臭氧水。讨论了应用臭氧量、气液比、系统压力和气液溶解方式对臭氧水浓度和臭氧有效溶解效率的影响     

压力溶气气浮工艺中溶气效率测定方法述评

气浮工艺中溶气效率高低直接影响到回流水量的大小，即决定着运行费用的高低。对气浮工艺设计者和运营者来讲，达到并维持较高溶气效率是优先考虑的问题，而对新型气浮设备研发者而言，了解并确定其在不同工况下的溶气效率也是至关重要的。就已有溶气效率的测定方法进行了分类介绍与评价。     

制取高浓度臭氧水的实验研究

采用介质阻挡强电离放电技术制取高浓度臭氧，使用射流器和气液溶解分离器溶解臭氧制取高浓度臭氧水，讨论了应用臭氧量，气液比，系统压力和气液溶解方式对臭氧水浓度和臭氧有效溶解效率的影响。     

基于污泥流变学的射流搅拌混合特性

以市政污泥为研究对象,基于污泥流变学,考察了工业尺寸的液液喷嘴、气液喷嘴进行搅拌时射流的流动形态及喷嘴轴向速度分布,并考察了气液喷嘴不带气管进行液液混合时的情况。通过流变实验,确定实验污泥为屈服-胀塑性流体,有触变性,其稠度系数k=0.000 2,流动系数n=1.535 5,表明射流为紊流。且每种类型射流轴向速度衰减规律有一定的自相似性,气液喷嘴在安装气管时射流效果较好。对液液喷嘴、气液喷嘴进行流速场测定,分别考察了其全流场速度方差加权平均值、死区容积百分数随喷嘴安装高度、喷嘴入射流速的变化规律。结果表明,随着入射流速及喷嘴距池底安装高度的增加,搅拌槽内污泥流速均匀程度增加、污泥流动停滞区减少。并且喷嘴安装高度为2 m,入射流速4.95 m·s~(-1)时液液、气液喷嘴的混合效果最佳,2种喷嘴经济入射流速分别为4.95 m·s~(-1)和3.77 m·s~(-1)。     

四喷嘴射流曝气器性能的三维数值模拟与实验研究

应用FLUENT对四喷嘴射流曝气器在不同工况下的引射空气性能进行三维数值模拟,分析了射流器内的场分布特性与气液两相流动结构;同时建立射流器性能实验台,对四喷嘴射流曝气器的性能进行实验研究。研究表明,四喷嘴射流器性能较高,能量损失较少,两相流动结构稳定;相对于单喷嘴射流器,四喷嘴射流器的流量比和效率随压力比的变化显著;四喷嘴射流曝气器在工况4下工作性能最好,其流量比q为3.20,效率η为36%,而相似工况下单喷嘴结构流量比q仅为1左右,效率η不超过20%;数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

新型竖流气浮反应器工作性能与应用研究

根据紊流气浮理论,开发了一种新型竖流气浮反应器,试验研究了它的工作性能以及实际应用效果.该反应器采用气液混合泵作为溶气设备,分离区内原水与溶气水逆向流动,采用水力方式排渣.试验结果表明,溶气效率随工作压力和吸气量的增大丽增大,但同时大气泡也会随之增多;试验条件下微气泡平均尺寸为50 μm左右,工作压力对释放的微气泡尺寸影响不大;分离区高度影响气泡-絮体共聚悬浮层的厚度和稳定性,进而影响处理效果.应用新型竖流气浮反应器处理实际的乳品废水和机械加工废水,COD去除率分别达到50%和75%以上,SS去除率超过85%.新型竖流气浮反应器作为小型污水处理设备,具有良好的可应用性.     

煤气废水的可处理性

加利福尼亚(州)的得克萨斯研究中心进行了关于煤的气化中试工厂废水的采样和废水可处理性的研究。这些研究是为评定废水和开发废水回收系统的设计资料进行的。废水的一些分析是在现场进行的。另外的化学分析和可处理性的研究是在Westwood, New Jersey实验室进行的。 所处理的废水包括循环气体的直接冷却水和淋洗水,它们是从得克萨斯气化器在溶     

一种废气吸收新装置的传质试验

介绍了一种废气吸收装置的传质试验,该装置利用射流泵进行吸气和液气混合。在分析了喷射形式下传质吸收研究的资料后,对该装置进行了模拟废气吸收试验,结合泵的性能研究装置的传质吸收特性,对不同面积比射流泵的传质情况进行了分析。