双层滤料颗粒床高温除尘器灰斗气固两相流场模拟分析

为了促进粉尘沉降,在双层滤料颗粒床高温除尘器灰斗处增加了一个抽气外循环并且在抽气口附近增设挡板,使用Fluent软件对除尘器的气固两相流场进行数值模拟,在抽气循环率为1/6情况下,分析不同挡板的布置方式时粉尘的沉降率。仿真结果表明:当挡板气流通道宽300 mm、高1 400 mm、层间距100 mm、层数6层时,可以大幅增加粉尘沉降率,与无挡板布置方式相比,粉尘粒径为1、25、50μm的沉降率分别增加了27.15%、28.9%、35.19%。通过分析可知,挡板气流通道宽度、挡板高度和挡板层数的变化对于100μm以下粒径的粉尘颗粒沉降效果影响较为明显。     

磁粉在磁加载混凝深度除磷中的作用机理分析

为适应天津新地(DB 12/599-2015)对出水总磷的排放需求,对天津某污水处理厂二沉池出水进行磁加载混凝工艺深度除磷实验。探讨了3种磁粉在粒径、表面电荷和磁感应强度等方面对混凝的影响;对比了磁加载混凝和常规混凝在沉降时间、絮体生长动力学的差异;分析了磁加载混凝和常规混凝对于不同形态磷的去除效果。结果表明,在磁加载混凝技术深度除磷中,磁粉的粒径、电性和磁性的协同作用是提高混凝效果的主要因素,粒径范围适中,表面带正电荷,磁感应强度越大越有利于污染物的去除。磁加载混凝技术可减少混凝剂用量、缩短沉降时间、提升去除效果,磁粉在混凝过程中起电性中和、表面吸附、絮凝成核、快速沉降的作用。     

基于除磷效果的人工湿地基质组合筛选及影响因素的动力学分析

选取6种人工湿地基质进行磷吸附实验,利用Langmuir和Freundlich两种等温吸附模型对6种基质的磷吸附能力进行对比,将吸附效果最佳的3种基质按不同比例混合构建混合基质,筛选磷吸附效果最佳的混合基质在不同浓度、温度和粒径下进行磷吸附动力学分析。结果表明,沸石、陶瓷滤料和石灰石以质量比3:1:1配比时获得的混合基质(FTS311)除磷效果最优,提高温度、增加进水TP质量浓度、减小基质粒径均有助于提高FTS311对TP的平衡吸附量,温度越高,一级动力学吸附速率常数越低,吸附反应进行的越慢,进水TP浓度越小越有利于磷的吸附去除,粒径变化对TP的吸附动力学速率影响不大,但增加FTS311粒径会降低其对TP的吸附量。     

不同粒级的煤胶体对汞的吸附动力学

为了解煤胶体对汞的吸附动力学特性,采用沉降法和离心法提取由霍林河采集煤样中的煤胶体(0~2、2~5、5~10μm),采用批量实验对不同粒径和不同温度下,煤胶体对汞的吸附动力学特性进行了研究。结果表明:煤胶体对汞的吸附反应为吸热反应,以化学吸附为主,其吸附动力学过程可用准二级动力学方程和双室模型很好的描述。煤胶体对汞的平衡吸附量随粒径的减小和温度的升高而逐渐增大,不同粒径煤胶体受温度影响的大小关系为(5~10)μm(2~5)μm(0~2)μm。煤胶体对汞的吸附从初始阶段到达到表观平衡,快速吸附均占据优势。在表观平衡时,粒径越大,快速吸附的贡献率越小。煤胶体对汞的吸附反应速率随温度升高和粒径减小而增大。温度越高、粒径越小,快速吸附速率越大;而慢速吸附速率则随温度升高和粒径增大而增大。汞在0~2μm和2~5μm煤胶体上的吸附过程,粒内扩散是其主要控速步骤;而对于5~10μm的煤胶体,膜扩散是主要控速步骤。     

建筑垃圾对雨水径流中Cu的吸附特性

以砖混建筑垃圾为研究对象,采用人工模拟雨水,通过静态和动态吸附实验研究了不同粒径粒级建筑垃圾对雨水径流中Cu的吸附效果。结果表明,准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述建筑垃圾对Cu的吸附过程;Freundlich等温模型能较好地拟合其等温吸附过程;不同粒径粒级建筑垃圾均对雨水径流中的Cu具有较好的净化效果,去除率均超过90%,粒径粒级越小,对Cu的净化效果越好,但其渗透性能越差;建筑垃圾的粒径粒级对Cu的吸附平衡时间、吸附速率和吸附量具有重要影响,粒径粒级2.36~4.75 mm的建筑垃圾对Cu的平衡吸附速率和平衡吸附量最大,分别为4.1μg/min和12.4μg/g。     

颗粒粉尘在水平管道内运移的三维数值模拟

矿山粉尘治理需通过选择合理的除尘方法,才能达到较好的降尘效果;目前,带有长管道的机械通风除尘措施是矿山粉尘治理的有效措施之一。随着粉尘在管道内长时间排出,管道内势必会产生沉积现象。应用计算流体力学软件FLUENT 6.3.26对不同粒径的二氧化硅粉尘颗粒在水平通风管道内的沉积规律进行模拟计算,其中通风管道管径D=500mm,长度l=20 m,送风速度v=12 m·s~(-1)。模拟结果表明:微颗粒(100μm)在管道内停留时间较短,最长时间为3.91 s,受湍流影响较大,沉降现象不明显,运移规律呈无序状;粗颗粒(5~10 mm)在管道内停留时间相比微颗粒粉尘,停留时间较短,最长时间为1.71 s,受湍流影响较小,沉降现象明显,运移规律呈波浪状循环上升降落,波峰高度随管程增大而逐渐降低。     

粉尘颗粒在单纤维表面沉积的计算机模拟

采用随机模拟方法模拟研究了粉尘颗粒在单纤维表面上的沉积过程,Kuwabara流场用于计算粉尘颗粒运动的轨迹,模拟中考虑了粉尘颗粒的粒径分布和单纤维在气流作用下的扭曲行为对粉尘颗粒沉积的影响.模拟结果表明.粉尘颗粒在单纤维表面上的沉积形态与分布特征依赖于Stokes数、粉尘颗粒粒径分布和纤维扭曲程度;模拟获得的粉尘树枝结构与相关文献提供的实验结果相似.     

综采工作面旋转风幕隔尘实验研究

为了研究综采工作面旋转风幕隔尘机理及其隔尘效率,对旋转风幕隔尘下的综采工作面粉尘浓度分布及其隔尘效率开展了模型实验研究。研究结果表明,(1)在相同工况下,旋转风幕对全尘和呼吸性粉尘的隔尘效率高于普通空气幕,且对呼吸性粉尘的隔尘优势更为明显;(2)出口风速对隔尘效果的影响较大,存在一个最佳的出口风速,在该风速下旋转风幕对全尘和呼吸性粉尘均保持较高的隔尘效率;(3)当出口风速低于最佳风速时,旋转风幕对全尘和呼吸性粉尘的隔尘效率均随着风速的增加而显著提高;当出口风速高于最佳风速时,随着出口风速的增加全尘隔尘效率不断下降,且呼吸性粉尘隔尘效率提升不明显;(4)旋转风幕对于不同粒径的粉尘的隔尘效率存在差异,随着粉尘粒径的增加,旋转风幕的隔尘效率不断下降。     

纳米Fe_3O_4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明:在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11 nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73.10 emu/g、159.2 A/m和0.41 emu/g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

纳米Fe3O4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明：在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73．10emu／g、159．2A／m和0．41emu／g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

核桃壳对模拟废水中Cu~(2+)的吸附性能研究

采用核桃壳作为吸附剂,对模拟废水中的Cu2+进行吸附去除,考察了吸附剂粒径、水样初始pH、吸附剂用量、Cu2+初始浓度、吸附时间等因素对Cu2+吸附效果的影响,确定最佳吸附参数,并进行了吸附动力学和吸附等温线分析。结果表明:最佳吸附参数为核桃壳吸附剂粒径1.25~1.60mm、水样初始pH 5.0、吸附剂用量2.5g,Cu2+初始质量浓度20mg/L、吸附时间360min,在此条件下100mL水样在200r/min、25℃条件下吸附的Cu2+去除率达70%以上,吸附量约为0.702mg/g;本实验过程采用伪二级动力学方程的拟合更好,R2均在0.9以上,Cu2+吸附速率与其浓度的二次方成正比;Langmuir方程可以较好地描述核桃壳吸附剂对Cu2+的吸附过程,此吸附过程是单分子层的吸附。     

滤料负载粉尘层对气态汞脱除性能的实验研究

通过不同性能纤维滤料负载燃煤飞灰粉尘层,来模拟袋式除尘器滤袋表面粉尘附着层,进而研究袋滤器用不同性能纤维滤料和粉尘附着层对燃煤烟气中Hg0的联合脱除性能。在固定床实验系统上分别进行了不同纤维滤料和燃煤飞灰粉尘层,以及经实验优选得到的华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层脱除燃煤烟气中Hg0的实验研究。结果表明,燃煤飞灰粉尘层和华博特滤料对Hg0分别有一定的脱除作用,脱除效率可达35%和42.5%,它们对Hg0的脱除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;同时,华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层对Hg0的联合脱除效率受到吸附反应温度、入口汞浓度和烟气停留时间等因素的影响,最佳脱汞率可达64.4%;吸附反应温度越高,脱除效率越低;烟气停留时间越大,脱除效率越高;入口汞浓度的提高并不一定提高华博特滤料负载飞灰粉尘层的脱汞效果。     

污泥活性炭对次甲基蓝废水的吸附

立足于污泥的资源化,利用化学活化法制得的污泥基活性炭,处理次甲基蓝染料废水.考察了污泥活性炭的粒径以及染料废水的pH值对染料脱色效果以及活性炭的吸附量的影响,并对吸附过程进行等温吸附线和吸附动力学分析.结果表明,在本研究的范围内,污泥活性炭的粒径越小、染料废水的pH值越高,则污泥活性炭对染料废水的吸附效果越好.当粒径在200目以上时,去除率及吸附量分别为88.2％和136.7 mg/g;当pH值为11时,去除率和吸附量分别为90.4％和91.9 mg/g.污泥活性炭对次甲基蓝染料的吸附脱除符合Langmuir吸附等温线和Lagergren准二级动力学方程.     

钢渣吸附处理苯酚废水的研究

采用恒温振荡的方法,考察了钢渣粒径、吸附温度、振荡速度、溶液pH值、溶液初始浓度对苯酚去除率的影响。结果表明,在粒径为120~180目、pH=4.0、苯酚溶液浓度在500 mg/L以内、苯酚/钢渣质量比为1∶1 000时吸附效果最好。钢渣对苯酚的吸附能较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,线性相关系数分别为0.9971和0.9916,吸附机理为表面吸附。     

电除尘器气流分布与粉尘沉降规律试验研究

简要介绍了斜气流技术机理,进行了均匀气流和斜气流状态下的粉尘沉降试验.通过试验数据分析,总结出了电除尘器内部两种气流分布状态下的粉尘沉降规律,指出斜气流技术的应用在提高除尘效率方面具有重大意义,并为斜气流技术的应用提出了一些建议.     

工业废渣基除磷材料的静态吸附研究

研究了高效除磷材料（EPRC）对磷素的吸附特性,考察了投加量、初始浓度、初始pH值、粒径等对EPRC吸附性能的影响,分析了不同条件下EPRC的吸附过程。结果表明,最佳投加量为3.5 g/250 mL时,去除率达91.07%,出水TP浓度为0.45 mg/L。随着粒径减小,EPRC对磷素的吸附量增大,吸附平衡时间缩短。溶液初始pH值在碱性条件下,吸附容量变大。     

城市绿化植物对不同粒径大气颗粒物的吸附特征研究

为研究常见绿化植物吸附大气颗粒物的能力,在南京市城区、城郊区和远郊区选择红叶石楠(Photinia serrulata)、海桐(Pittosporum tobira)、桂花(Osmanthus fragrans)和二球悬铃木(Platanus orientalis)进行研究,测定4种植物叶片吸附大气中不同粒径颗粒物的质量及数量特征。结果表明:植物叶片对不同颗粒物的吸附量存在显著的区域差异和种间差异,区域差异表现为城区城郊区远郊区;种间差异表现为二球悬铃木吸附能力最强,红叶石楠和海桐吸附能力相近,桂花吸附能力最弱。植物叶片对不同粒径颗粒物吸附特征为大颗粒物(粒径10.0μm)质量分数最大,细颗粒物(0.2μm粒径≤2.5μm)在数量上占一定优势。植物叶片上下表面微结构分析表明,植物叶片上表面吸附颗粒物的能力明显强于下表面,细颗粒物或更小粒径颗粒物主要被吸附在绒毛和深浅不一的沟槽处。     

再生水灌溉区土壤对头孢噻肟的吸附特征

采用批吸附实验法比较了再生水灌溉区汪洋沟流域两种土壤和底泥对头孢噻肟的吸附及其动力学特性,并探讨了土壤与底泥不同pH、阳离子强度及可溶性腐殖酸对头孢噻肟吸附能力的影响。结果表明:汪洋沟段清水灌溉土壤、污水灌溉土壤及底泥均对头孢噻肟有较强的吸附能力,对头孢噻肟的吸附能力从强到弱依次为清水灌溉土壤污水灌溉土壤底泥。土壤与底泥对头孢噻肟的吸附行为通过等温吸附模型模拟,其中Freundlich方程拟合效果最好。在pH4.0~9.0的范围内,土壤与底泥对头孢噻肟的吸附系数随着pH的增大而减少;随着土壤溶液中阳离子浓度的增加,头孢噻肟的吸附量呈非线性减少趋势;添加可溶性腐殖酸后的土壤对头孢噻肟的吸附能力减弱。     

矿化垃圾对渗滤液的吸附试验及其动力学研究

应用矿化垃圾吸附处理实际渗滤液中的COD和氨氮,分别研究了粒径、投加量、pH对吸附效果的影响,并在最佳吸附条件下对吸附过程进行动力学分析。结果表明,反应360min时,COD吸附达到平衡,去除率达到69.01%,单位吸附量为87.91mg/g;反应510min时,氨氮吸附达到平衡,去除率达到71.45%,单位吸附量为16.86mg/g,这表明用矿化垃圾作为吸附剂吸附垃圾渗滤液中的COD和氨氮是可行的;用COD和氨氮动力学数据拟合吸附过程,均符合伪二级动力学方程。     

活性焦对典型煤气化废水的吸附及其影响因素

以国内河南某气化厂和哈尔滨某气化厂的煤气化废水为原水,进行活性焦的吸附性能实验。通过COD的去除、BOD/COD变化及分子量变化,研究其对煤气化废水的吸附特点。褐煤制备的活性焦对煤气化废水具有良好的处理效果,吸附出水COD降低,颜色变浅,可生化性提高,活性焦主要吸附煤气化废水中500u以上的大分子有机物。研究了活性焦的粒径、焦浓度、温度和煤气化废水的pH等因素对其吸附性能的影响,结果表明,粒径小于2mm的粉末焦的吸附性能较好,针对特定废水存在最佳焦浓度,温度对吸附效果影响不大,酸性条件有利于吸附。