臭氧和高锰酸钾处理微污染水的比较研究

采用静态试验,分别研究了臭氧、高锰酸钾投加量与高锰酸盐指数、浊度、色度去除的关系.试验结果表明,对于低温微污染水源水,臭氧、高锰酸钾预氧化加常规处理能有效地去除有机物.臭氧预投加量为2 mg/L时混凝后高锰酸盐指数、浊度和色度都有较好的去除效果,混凝后去除率分别为24.6%、96.8%和83.3%;高锰酸钾投加量在0.6 mg/L时混凝后高锰酸盐指数去除率为23.6%.但高锰酸钾会引起水中色度升高和锰离子浓度增加.     

混凝气浮与混凝沉淀工艺处理低温低浊水水库水试验对比

采用中试试验对比研究了混凝-气浮与混凝-沉淀工艺对鹊山水库典型低温低浊水的处理效果。试验采用聚合氯化铝铁混凝剂,对气浮工艺PAFC投加量采用5 mg/L(以Al3+计),较沉淀工艺投加量低17%。连续试验表明,气浮工艺处理低温低浊水优于沉淀工艺,对浊度、颗粒数、CODMn、UV254、DOC的去除率分别高7.7%、12.8%、3.9%、5.1%和8.5%。     

KMnO4与PAC联用强化混凝处理西北村镇集雨窖水研究

针对西北村镇集雨窖水含浊、低温、微污染,采用常规混凝工艺效果不佳的情况,通过试验考察了单独采用高锰酸钾预氧化、单独投加粉末活性炭以及高锰酸钾与粉末活性炭联用3种工艺对常规混凝的强化效果,并对影响强化混凝效果的高锰酸钾和粉末活性炭不同投加量和投加顺序进行试验研究.结果表明:KMnO4与PAC联用具有最佳的强化混凝效果,在常规混凝的最佳条件下,当KMnO4的最佳投量为2 mg·L-1,预氧化时间为15 min,而PAC的最佳投量为10mg·L-1,并且在投加混凝剂后3 min投加,则经强化混凝后的窖水浊度和CODMn的去除率可达98.5%和56.6%;两者联用具有协同增效作用.     

二次微絮凝与常规絮凝的对比试验

以石家庄某水库低温低浊水为研究对象,采用有机物表观相对分子质量分级和有机物化学极性分级技术从分子水平的变化对原水溶解性有机物进行分析,并测定了其各组分质量分数与三卤甲烷生成势的相关性,获得了原水中溶解性有机物DOM去除率较低的原因,同时进行了二次微絮凝和常规絮凝的混凝试验,考察了水体浊度、Zeta电位、抽滤时间、颗粒数和有机物等各指标的变化情况。结果表明,二次微絮凝比常规絮凝有更强的混凝去除效果,当聚合氯化铝PAC总投加量为13 mg/L、絮凝时间为3 min时,滤后水浊度可达到0.1 NTU以下。二次微絮凝不但改变了胶体的Zeta电位,增加了絮凝效果,而且提高了对有机物和颗粒数的去除率,抽滤时间也相应缩短。     

生物膜慢滤-消毒对二级出水中条件致病菌的去除效能

再生水回用是解决水资源危机的重要途径。但是城市污水厂二级出水中仍含有大量条件致病菌，潜在威胁着人类的身体健康。本文以生物膜慢滤-消毒作为深度处理工艺，探究该工艺对条件致病菌(军团菌、铜绿假单胞菌)与大肠杆菌的去除效能及机制。结果表明：相同滤速下，生物膜慢滤较慢滤对条件致病菌的去除效果好；滤速越小对条件致病菌的去除效果越好，最佳滤速为5 cm/h,此时生物膜慢滤对二级出水中军团菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌的去除率分别为92.9%、94.0%、65.7%;慢滤与生物膜慢滤对颗粒黏附态条件致病菌的去除效果优于自由悬浮态条件致病菌，对颗粒黏附态条件致病菌的去除率均在90%以上。在最佳滤速下，对生物膜慢滤出水用次氯酸钠(NaClO)和紫外(UV)进行消毒，根据投加消毒剂后水中的条件致病菌含量，确定NaClO最佳投加质量浓度为8.0 mg/L(以有效氯质量浓度计),UV的最佳辐射强度为40 mJ/cm²;紫外消毒较次氯酸钠消毒对慢滤出水中条件致病菌的去除效果更佳。在生物膜中存在假单胞菌属、嗜酸菌属、鞘氨醇单胞菌属与乳酸菌属，这些菌属均对条件致病菌的生长起到一定的抑制作用。NaC...     

饮用水水源突发性铊污染应急处理试验研究

模拟自来水厂现有工艺对含铊(Tl)原水进行处理,含Tl质量浓度为0.15 μg/L的原水在处理后剩余Tl质量浓度为0.142 μg/L,未能达到世界饮用水卫生标准规定的0.1 μg/L限值.在水厂现有工艺基础上,通过投加高锰酸钾、粉末活性炭和调节pH值来强化Tl去除.单因素试验和正交试验结果表明,高锰酸钾对Tl去除有极显著影响.最佳去除率方案为:高锰酸钾1.00 mg/L,pH值9.00,粉末活性炭30.0mg/L,聚合氯化铝铁1.88 mg/L.在此条件下处理Tl质量浓度为0.336 μg/L的原水,出水剩余Tl质量浓度为0.045 μg/L,同时该条件能使质量浓度低于1.24 μg/L的Tl污染原水处理后达标.以经济投药方案处理Tl质量浓度为0.336μg/L的原水,出水Tl质量浓度为0.081 μg/L,而每吨水的制水成本较原工艺仅增加0.021元.该投药方案也适用于质量浓度低于0.64μg/L的Tl污染原水.研究表明,在应对饮用水水源突发性Tl污染时,可采用高锰酸钾预氧化强化混凝应急处理.     

H2O2对含氮消毒副产物二氯乙腈、二溴乙腈去除及影响因素研究

为了解H_2O_2在实际处理饮用水中有机物的效果,研究了过氧化氢(H_2O_2)在常温常压下对氯化消毒副产物二氯乙腈(DCAN)和二溴乙腈(DBAN)去除效果及影响因素的规律,探究了H_2O_2投加量、初始pH值和反应物初始质量浓度对DCAN和DBAN去除效率的影响。结果表明,H_2O_2能较好地氧化降解DCAN和DBAN。当H_2O_2单独去除一种卤乙腈(Haloacetonitriles,HANs)时,加大反应物初始质量浓度促进氧化降解DCAN和DBAN的效果不明显,当反应5 min、反应物初始质量浓度为250μg/L时,DCAN和DBAN的去除率最高;过高或过低的pH值会抑制氧化反应的进行,pH=7. 5时,DCAN和DBAN的去除率达到最大,分别为46. 47%和43. 41%; H_2O_2在一定投加量(15～35 mmol/L)范围内,随H_2O_2浓度增加,DCAN、DBAN的去除率分别呈现先增加后降低和先增加后平缓的趋势,二者的H_2O_2最佳浓度分别为25 mmol/L和30 mmol/L。     

基于CFD模拟技术的开孔氧化沟特性分析

针对传统氧化沟工艺溶解氧调控困难、曝气区高流速造成能量浪费等问题,通过在氧化沟缺氧区廊道弯道处开设孔洞、设置挡水墙与导流板等措施,提出了一种新型开孔变速氧化沟流态调节理论与技术方案。首先通过计算流体力学模拟开孔氧化沟方案的流态调节效果,模拟结果表明,开孔廊道平均流速为0.20~0.26 m/s,明显高于其他廊道,表明开孔方案可以显著提高缺氧区廊道流速,实现氧化沟变速流态调节效果。其次,建立开孔氧化沟中试系统,通过对比等速氧化沟与开孔氧化沟工艺对有机物的去除效果和微生物群落分布验证开孔方案的可实施性。结果表明,两种工艺对有机物的去除率基本相当,其中COD、SS、TP和NH_4~+-N的去除率在95%以上,而开孔氧化沟工艺对TN的去除率略高于等速氧化沟。两组氧化沟系统中反硝化细菌种类一致,相对丰度分别为1.51%和1.49%,表明氧化沟开孔流态调节方案不会影响系统的运行效果和微生物种类,只是改变了开孔廊道的流态分布。同时采用现场流态测定方法对氧化沟流态和沉泥情况进行了分析,结果表明,开孔方案能够提高氧化沟缺氧区廊道流速,减缓低流速区沉泥现象。因此,在不影响运行效果的基础上,开孔方案减小了氧化沟系统缺氧区廊道推进器功率8.4 k W,达到节能21.2%的目的。     

重金属在氧化沟式污水处理工艺中的迁移转化

对焦作市污水处理厂各操作单元的污水和污泥进行了24 h连续采样,并测定了重金属元素镉、铬、砷、铅、镍、铜、锌、锰的含量、形态及去除率。结果表明,污水处理厂进水中各重金属元素总量的差别很大,其中镉质量浓度最低,锌质量浓度最高;二沉池出水中铅质量浓度最低,锌质量浓度最高。污水处理厂进水和二沉池出水中各重金属元素总量随时间变化有所波动,日变异系数在11.4%~88.9%。二沉池出水满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》对重金属质量浓度的要求。该厂污水处理工艺对于各重金属元素总量的去除率在25.4%~99.5%,其中锰、砷和镍的去除率较低(40%),铅、镉、铬去除率较高(90%)。现有污水处理工艺去除的主要是以颗粒态形式存在的重金属元素,去除过程主要发生在二级处理工段,现有工艺对除铜以外的溶解态重金属没有明显的去除效果。与进水相比,二沉池出水中各重金属元素溶解态占总量的比例均有不同程度的提高。沉砂池污泥中各重金属元素质量比在(0.88±1.08)~(867.7±321.8)mg/kg,压滤污泥中各元素质量比在(2.98±2.15)~(2587±225.3)mg/kg。与沉砂池污泥相比,压滤污泥中各元素质量比更稳定。压滤污泥中重金属质量比均满足国家标准(GB 18918—2002)规定的污泥农用(碱性土壤)限值要求。     

碱浸-电解锌工艺中含锌废渣的除氯研究

含锌废渣及粉尘是危险废物,因含有较高含量的锌,可作酸法和碱法冶金的原料,但其中若存在氯,则锌产品质量就严重下降,对电极板也有严重腐蚀作用,因此,从含锌废渣及粉尘中高效去除氯有重要意义.系统地研究了碳酸钠溶液洗涤去除含锌粉尘中氯的工艺条件.结果表明,碳酸钠的除氯效果好且不会引起较大的锌损失,其除氯的优化工艺参数为: 碳酸钠质量浓度4 g/L,液固比8:1,温度90 ℃,反应时间90 min,氯的去除率可达到90%以上.对同一种锌粉尘进行了除氯与不除氯的碱浸-电解锌中试对比实验,分析表明: 经碳酸钠除氯后所得的锌粉质量明显提高,全锌和金属锌可分别提高2%～3%.     

长袋低压脉冲袋式除尘器在水泥立窑烟气除尘上的应用

比较了几种用于水泥立窑烟气除尘装置后 ,长袋低压脉冲袋式除尘器的优势凸现 ,对其在广州新华水泥厂实际使用出现的问题作了详细分析 ,并提出了解决办法     

高瓦斯低透气性煤层水力压裂数值模拟研究

针对高瓦斯低透气性煤层,采用RFPA2D-Flow软件,对水力压裂进行了数值模拟研究,再现了水力压裂过程中压裂孔周围裂纹的生成和扩展、渗透性和应力的变化。模拟结果表明：压裂过程中,裂纹规模和剪应力随着注水压力的不断增加而增大,并且剪应力的增加随着钻孔周围裂纹的扩展不断远离压裂孔,压裂孔周围的渗透性有了很大程度的提高,最大主应力和最小主应力随着注水压力的增加而减小。水力压裂的模拟结果对煤矿高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽采工作具有很重要的指导意义。     

低压直流电托车的改造

分析了AC380伏电托车触电原因，介绍了低压直流电托车改造方案及运行效果。     

基于Fluent的城镇中低压燃气管线喷射火事故的后果研究

为了对城镇中低压燃气管线喷射火事故进行有效的风险评估,根据典型事故案例创建了城镇路面埋地燃气管线泄漏场景,建立模型并划分网格,使用Fluent进行模拟计算,得到了不同泄漏口孔径、不同泄漏口形状、不同管内压力等工况下喷射火的火焰长度、火焰中心面温度分布和临近区域内的热流密度,并通过分析不同工况下的火焰形态和热辐射分布,探讨初始条件对事故后果的影响程度。结果表明:此类型喷射火长度可达数十米,火焰最高温度为2 000 K左右,最高温度位置的高度不超过火焰长度的30%;下风向的热流密度较其他方向更强;在50 mm的泄漏口孔径和0.38 MPa的管内压力下,泄漏口为梭子形,较泄漏口为圆形时的热流密度在下风向整体大15.2%。最后,根据模拟结果构建了快速风险评估模型。     

复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术研究

针对水力压裂区域化瓦斯增透盲区,提出了水力割缝局部化瓦斯增透技术措施,形成了复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术,并进行现场验证。研究结果表明:水力压裂区内的3个压裂钻孔平均瓦斯抽采纯流量较238底板道常规抽采钻孔单孔瓦斯抽采纯流量提高15.8倍,瓦斯抽采浓度提高4%,压裂区瓦斯抽采纯流量较对比区提高2.1倍,但水力压裂区域性措施受断层及煤层硬度等地质条件限制,存在盲区;水力割缝增透区内的抽采钻孔瓦斯浓度平均提高4.9倍,瓦斯纯流量平均提高3.3倍,对不同地质条件的适应性强,但是割缝影响范围小,抽采时效短;复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术综合了水力压裂与割缝的优点,对复杂地质煤层具有较强适应性,大幅提高了瓦斯治理水平。现场验证结果表明复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术在复杂地质条件下煤层强化抽采中有较好的实际应用价值。     

低渗非达西多相渗流的数值模拟分析

从低渗介质渗透率与压力梯度的关系出发建立数值模型,修正已有数值模拟器的渗透率项进行功能扩展,并给出计算实例.结果表明,在其他条件相同情况下,启动压力梯度越大,相同时间内的累积采油量、累积注水量越小,反之越大.启动压力梯度越大,渗流规律越偏离达西定律.本文建立的模型比传统模型更能准确反映低渗介质中的渗流特征.     

低透突出煤层深孔水力致裂增透与浅孔抽采联合消突技术应用

为提高低透突出煤层的瓦斯抽采效果,在薛湖煤矿2303风巷进行了深孔水力致裂与潜孔抽采联合消突技术的试验应用.首先结合现场实际情况,从注水压力、钻孔布置和现场施工等方面研究了施工技术工艺,然后从应力分布、瓦斯解吸速度、钻屑瓦斯解吸指标、瓦斯抽采浓度等方面考察了水力致裂增透效果和联合消突技术的消突效果.应用表明,深孔水力致裂增透与浅孔抽采联合消突技术,工作面前方支承压力、瓦斯解吸速度、钻屑瓦斯解吸指标均大幅降低,瓦斯抽采浓度明显提高,抽采效果明显,为同类矿井的防突工作提供了可借鉴的技术和经验.     

高瓦斯低透气性煤层水力压裂技术的试验研究

由于某矿煤层透气性低、瓦斯含量高,现有瓦斯抽采技术不能满足瓦斯抽采的需要,因而采用了水力压裂技术增透措施进行试验。通过该矿11-2煤层的工业试验,分析了水力压裂技术的参数选择、压裂范围、煤层透气性、压裂后抽采效果等。试验研究得出,经过水力压裂,煤层的透气性提高了2246倍,煤层瓦斯抽采效率也大幅提高     

城市低矮街道峡谷汽车排放NOx扩散模式的初探

通过对武汉市珞狮路路段的车流量、NOx 浓度和气象要素的调查与监测 ,分析了珞狮路交通流量的特征 ,给出了源强的计算公式 ,并重点讨论了街道两侧环境中 NOx 浓度与各种影响因素之间的关系 ,发现城市低矮峡谷中 NOx 扩散不同于以往的研究结果 ,有其自己的特殊性。最后提出了扩散模式参数的处理方法 ,为建立城市低矮街道峡谷排放 NOx 扩散模式提供了基础     

基于T-P模型的高低温环境型煤对甲烷吸附性能预测

为预测深部或浅部煤层不同温度和不同压力条件下的吸附等温线,选用型煤以高低温试验装置为依托,测试了温度为293.15,273.15,253.15 K的吸附等温线。基于T-P模型,利用等温吸附曲线对公式中的参数进行了合理的求解,探讨了一种简单的煤对瓦斯吸附等温线预测方法。研究表明:同一吸附平衡压力下,温度越低,煤的瓦斯吸附量越大;ε－ω吸附特征曲线与温度无关,呈现对数的形式;参数m和拟合度R2满足抛物线的关系,存在拟合效果最好时的参数m值。采用T-P模型预测得到的吸附等温线与实测的吸附等温线无论是趋势还是定量结果均十分吻合,其相对误差不超过5%。