立体送风气流组织对地下污水厂除臭效果的影响

为研究立体送风气流组织在地下污水厂除臭效果,以NH3为示踪气体,采用数值仿真的方法,对比分析了立体送风及常规气流组织在脱水机房中的除臭效果,并研究了不同送、排风形式对脱水机房的排污效率和恶臭浓度的影响规律。结果表明,竖管立体送风在地下污水厂脱水机房环境的改善效果上存在优势,与原通风形式相比排污效率提高了40%,机房恶臭浓度和工作区恶臭浓度分别降低了43.7%、62.9%。立体送风气流组织下送风量对脱水机房除臭效率影响不明显;而增大排风量,排污效率明显提高。立体送风气流组织可以有效提高地下污水厂的除臭效果,合理地增大排风量、降低送风量可以提高除臭效果,同时实现降低通风能耗。     

基于CFD的污泥脱水机房恶臭扩散分布规律研究

污泥脱水机房是污水处理厂恶臭污染最严重的处理单元之一,其恶臭污染危害工作人员和周边居民身体健康。为研究脱水机房恶臭扩散分布规律,运用计算流体动力学（computational fluid dynamics, CFD）理论并采用其商用软件FLUENT对脱水机房主要恶臭污染物之一的硫化氢扩散分布进行数值模拟。案例研究了3种典型情景下的硫化氢扩散分布。结果表明,不同通风条件对脱水机房硫化氢扩散分布影响较大。在进行脱水机房设计时,应将脱水机布置于夏季最多风向的下方向,并靠近排风口,使恶臭污染物在最短的路径上排除出去,还应考虑机房其他布置,使工作人员经常接触和经过的地方位于低浓度区。     

天津市纪庄子污水处理厂恶臭气体排放研究

2011年,在天津市纪庄子污水处理厂内采集空气样品,并对其中恶臭气体的浓度、扩散模式、影响范围及污水厂内各主要构筑物间相关系数进行了分析研究。结果表明,污水处理厂格栅处恶臭气体浓度最高,为4.31 ng/mL,其中95.61%为H2S气体,其他构筑物恶臭气体浓度范围为0.09～0.32 ng/mL,恶臭气体浓度较前处理工艺相比有大幅度减少;各主要构筑物排放的恶臭气体符合高斯气体扩散模式,恶臭影响范围为厂界外100 m以内;格栅处恶臭气体的排放对于厂界处恶臭气体浓度的贡献度最大,为42.68%;格栅、初沉池、脱水机房、二沉池之间的相关度在90%以上。     

地铁车站内机械通风系统对站内公共区域颗粒物的控制效果

地铁站内空气质量对乘客尤其是车站工作人员的健康有一定影响,而地铁车站的机械通风系统是当前地铁车站控制公共区域颗粒物浓度的唯一主动途径。为探究地铁车站机械通风系统对站内公共区域颗粒物浓度的控制效果,通过实地测试的方法,测试并分析了某屏蔽门制式地铁车站公共区域的颗粒物浓度。测试结果表明：测试地铁车站的机械通风系统对车站公共区域的颗粒物浓度控制效果微弱;机械新风占总换气量的比例仅为5%,因此,洁净的机械新风不会显著改善车站公共区域的颗粒物浓度,室外、站厅与站台的颗粒物浓度差异有限,小于10 μg·m⁻³;较大的出入口渗风使得车站内外换气充分,故关闭机械新风系统不会引起车站公共区域的颗粒物浓度显著增加。     

气流组织形式对室内微生物气溶胶的影响

为探明空调房间气流形式与通风量对室内微生物气溶胶的影响规律,在一个标准气流实验室,使用Andersen六级撞击式空气采样器对空气中的细菌与真菌气溶胶进行采样,分析了其浓度变化特点,及其与大气细颗粒物PM_(2.5)的相关关系。结果表明,晴朗天气下,气流室内不同气流形式和通风量对微生物气溶胶浓度的影响不同。总体来说,不管是哪种气流形式,通风量的增加均在一定范围内降低了室内微生物气溶胶及大气细颗粒物浓度,其中细菌气溶胶和PM_(2.5)在通风方式为侧面送风侧面排风时的去除效果最好,且分别在换气次数为3次/h和4次/h时其浓度达到最低,其去除效率分别为88.5%和42%,而真菌气溶胶在侧面送风顶面排风时的去除效果最好,在4次/h浓度最低,去除效率为6%。研究结果可以为探究室内环境空气质量及控制室内微生物污染提供基础数据。     

内、外循环空气净化系统理论模型构建与性能对比分析

室内空气污染对人类健康的影响日益受到关注,目前空气净化系统作为室内空气污染最有效的控制方式,逐渐受到人们的青睐。针对市场上常见的空气净化器和新风净化机这2种空气净化系统,为探究2种系统净化方式的异同,分别构建了内循环、外循环净化理论模型,实际实验验证模型具有正确性。应用模型对影响两系统净化效果的因素进行分析,结果表明,相同条件下,空气净化器对PM2.5去除效率高于新风净化机,且均随着风量、一次通过净化效率、时间的增大而升高,随着房间体积的增大而降低,新风净化机存在最佳建筑物换气次数。室外PM2.5浓度不影响2种空气净化系统对PM2.5的去除率,但随着室外浓度增大,室内PM2.5剩余浓度升高。     

室内PM2.5浓度控制模拟分析

利用质量平衡方程建立了一次回风定风量系统室内PM2.5浓度模型,并对新风PM2.5浓度、新风量、室内污染源、过滤器效率、过滤器安装位置等因素对室内PM2.5浓度的影响进行了模拟分析。模拟结果表明：新风PM2.5浓度和室内污染源强度的变化对室内PM2.5浓度均有较大影响;新风量越大,室内PM2.5浓度受新风PM2.5浓度变化的影响越大;将过滤器分别安装在送风段、新风段和回风段,新风比为0.1时,过滤器安装在送风段效果最好,安装在新风段最差,新风比为0.8时,过滤器安装在送风段效果最好,安装在回风段最差;过滤器安装在送风段时,过滤器效率越高,室内PM2.5浓度越低,波动越小。     

上海市典型垃圾箱房恶臭气体排放特征研究

通过对上海市的售后公房、高层公寓、商业酒店、别墅、办公与公寓混合楼宇、高档小区、菜场、农村和低密度小区内垃圾箱房开展臭气浓度、含硫化合物、氨和挥发性有机物监测,获取了上海市典型垃圾箱房恶臭气体排放特征。结果表明：垃圾箱房内外臭气浓度总体接近,箱房内略高于箱房外,且箱房内臭气浓度均超过了上海市《恶臭(异味)污染物排放标准》(DB31/1025—2016)非工业区周界监控点臭气浓度限值(10);垃圾投放时间和收运时间对垃圾箱房内臭气浓度及恶臭气体组分日变化有重要影响;含硫化合物在所有垃圾箱房内均有检出,其中甲硫醇是未来垃圾箱房恶臭控制的首要关注污染物。配备就地生化机的垃圾箱房应做好必要的除臭措施,管理部门应提高郊区的垃圾箱房管理水平。     

城市生活垃圾焚烧炉深度空气分级数值模拟

对广州市某台750t/d大型城市生活垃圾焚烧炉进行数值模拟优化研究,有效模拟预测城市生活垃圾焚烧炉内温度场、流场和重要组分浓度场等的分布。对100%负荷运行下的城市生活垃圾焚烧炉进行二次风与燃尽风的分级配风优化研究,模拟结果显示,在二次风与燃尽风风量比为0.65∶0.35(体积比)时,城市生活垃圾焚烧炉内二次燃烧显著,且烟气在850℃以上区域的停留时间达2s以上,满足充分分解二噁英等污染物的条件。尾部烟道出口NO_x质量浓度为250.58mg/m~3,比原始运行工况(259.01mg/m~3)降低了3.3%,是较理想的空气分级方案。     

基于室内PM2.5控制和节能的通风策略探讨

细颗粒物（PM2.5）随空调新风进入室内,和室内产生的PM2.5粒子一起作用,导致人体暴露在室内细颗粒物环境中。为保证室内空气品质,最大限度节约空调系统运行能耗,建立了室内PM2.5浓度与CO2体积分数双组分模型,提出了适用于某会议室不同室内外PM2.5源、不同人数以及不同天气状况下的最佳通风策略,利用Simulink对炎热天气室内有无PM2.5散发源、温和天气室内有无PM2.5散发源4种工况下的不同通风方式进行仿真对比。模拟结果表明：炎热天气存在最小新风量,该值由室内人数决定,过滤送风对控制室内PM2.5浓度效果最好;温和天气存在最大新风量,且该值与过滤器效率成正比;在所研究的情况下,温和天气节能潜力比炎热天气大。     

生物法降解养殖场臭气中H_2S的反应器启动

畜禽养殖场臭气成分复杂,完全去除较为困难。生物法是目前应用较广泛的脱臭方法,其中能否将生物膜附着在填料上是影响生物法去除恶臭气体效率的重要因素。本实验采用定时定量投加Na2S的方式驯化活性污泥,并选用MLSS浓度和SO42-浓度增量变化2个指标作为污泥驯化成熟的指标,比传统的以MLSS作为污泥驯化成熟的指标更准确。采用循环污泥的挂膜方式,运行2 d后,通入新鲜的空气和H2S气体,2周后反应器启动成功。     

生物法降解养殖场臭气中H2S的反应器启动

畜禽养殖场臭气成分复杂,完全去除较为困难。生物法是目前应用较广泛的脱臭方法,其中能否将生物膜附着在填料上是影响生物法去除恶臭气体效率的重要因素。本实验采用定时定量投加Na2S的方式驯化活性污泥,并选用MLSS浓度和SO42-浓度增量变化2个指标作为污泥驯化成熟的指标,比传统的以MLSS作为污泥驯化成熟的指标更准确。采用循环污泥的挂膜方式,运行2 d后,通入新鲜的空气和H2S气体,2周后反应器启动成功。     

室内有害气体的通风净化效应

室内装修材料和家具释放的有害气体严重恶化了室内空气品质,其中甲醛对人体危害尤为突出,而室内通风是清除甲醛行之有效的办法。测试了室内甲醛释放源的释放强度规律,并建立了新装修室内甲醛通风净化的空气动力学模型,数值计算分析了通风情况下室内甲醛的浓度分布特征。结果表明:(1)室内地板和家具的甲醛释放强度均随测试时间呈指数减小;(2)同一通风风速下,装修后第30天时的甲醛浓度较大区域明显减少;(3)在室内人坐姿和站姿呼吸高度(约1.2、1.7m)处,无论风速大小,装修后通风一段时间后室内甲醛浓度均减小,且较低位置(1.2m)甲醛浓度减小更明显;(4)在同种气流组织形式下,较小和较大的通风风速对室内甲醛通风净化效果均不理想,对本研究模型而言,以通风风速2m/s左右时对室内甲醛净化效果较好。     

新型错位板对静电除尘器流场影响的数值模拟

为降低现有除尘器的改造成本,提高微细粉尘的收集效率,在现有除尘器的基础上,对阳极板排布方式进行调整,设计错位排布方式,最大化地利用原有除尘器的资源,以最小的改造成本,达到较满意的除尘效果。利用目前应用广泛的FLUENT仿真软件进行数值模拟,观察分析了其电势分布和气流分布。数值模拟结果表明：当主流风速小于0.5 m·s⁻¹时,离子风对流场的影响较大;当主流风速达到0.8 m·s⁻¹以上,主流风成为影响空间流场分布的主要因素,离子风的影响被削弱,但此时的离子风团仍会促进气流流入错位极板背部达到收集目的。错位板间隙设计可以削弱离子风对阳极板的冲刷作用,证明了错位板排布有利于改善离子风对粉尘收集的负面影响,有效提高对微细粉尘的收集效率。数值模拟的结果对静电除尘器的设计与改进有一定的参考意义。     

浸渍改性活性碳纤维吸附氮氧化物性能

为实现新风在通过空调进入室内前已被优化的目的, 搭建了一套开式循环系统。通过对活性碳纤维进行浸渍改性, 采用比表面测定、SEM观察、XPS分析、傅里叶变换红外谱图分析对改性前后活性碳纤维进行了表征; 定量研究了室外氮氧化物初始浓度、温度和风速等环境因素对改性前后活性碳纤维吸附氮氧化物效率的影响。结果表明, 改性对活性碳纤维表面活性官能团种类、含氧官能团数量、表面微观结构及比表面积等特性均有显著影响, 提高了其对氮氧化物的吸附效率; 室外初始浓度、风速、温度对改性前后活性碳纤维吸附氮氧化物效率的变化趋势基本一致; 改性前后活性碳纤维对氮氧化物的吸附率随初始浓度的升高而逐渐降低, 随过滤器处风速增大先升高后降低, 随过滤器处温度的升高先升高后降低。改性后活性碳纤维对空气中氮氧化物的吸附率明显提高, 可以将其应用于空调系统中。     

蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体净化含硫恶臭气体

采用蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体净化5种典型含硫恶臭气体,通过沸石硅铝比、锰改性、放电电压参数的优化探究最佳工艺参数与处理效果。结果表明：降低硅铝比、锰改性利于提升蜂窝状ZSM-5沸石对含硫恶臭气体的整体吸附效率,增大硅铝比、适当增加锰负载量、提高放电电压则利于提升蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体对含硫恶臭气体的去除效率,其提升机制可能与沸石比表面积、外表面积和Mn³⁺负载催化有关。在硅铝比为70(摩尔比)、锰负载量为10%(质量分数)、7.5 kV的条件下,锰改性蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体对含硫恶臭气体的去除效率均大于95%,比输入能量仅为2.3 J/L。     

风机盘管回风口加装驻极体过滤器过滤PM2.5性能分析

针对空调系统末端装置用风机盘管不具备过滤PM2.5功能的问题,在风机盘管回风口加装具有低阻特性的驻极体空气过滤器进行了性能测试分析。以蜡烛燃烧产生的颗粒物作为室内PM2.5的尘源,将3种不同过滤面积的驻极体空气过滤器分别安装在风机盘管回风口,测试了风机盘管在不同风量（额定风量、75%额定风量、50%额定风量）下运行时其对PM2.5过滤性能及在30 min内室内PM2.5浓度衰减率。结果表明：加装驻极体空气过滤器后风机盘管瞬时过滤效率可达到66%以上、在30 min内室内PM2.5的浓度衰减率可以达到54.8%以上;在相同风量下风机盘管的瞬时过滤效率、处理风量随加装过滤器过滤面积增加而提高;以PM2.5浓度衰减率作为指标,可以判断出回风口加装过滤面积为1.88 m2的过滤器净化效果最优,其在不同风量下30 min内PM2.5浓度衰减率分别为87.4%、84.7%和77.3%,且在不同风量下工作时均能在30 min内使室内PM2.5浓度达到环境空气质量标准一级日平均浓度限值。     

二次风喷嘴角度对炉排式垃圾焚烧炉内燃烧及选择性非催化还原脱硝的影响

利用CFD技术,对某城市处理量为750 t·d-1的垃圾焚烧炉内燃烧与选择性非催化还原脱硝（SNCR）过程进行建模分析,重点研究了二次风喷嘴角度的改变对焚烧炉内燃烧温度场的影响及其对提高SNCR脱硝效率的作用。模拟结果表明,焚烧炉二次风喷嘴角度调整为相互交叉45°,可以改善炉内燃烧状况,促进炉膛内烟气与空气的混合,使炉膛内温度场分布均匀,有利于SNCR还原反应;二次风喷嘴角度改变后,在一定程度上保证了SNCR系统喷入的尿素液滴在炉膛内的停留时间。与平行二次风相比,使用交叉二次风送风方案,前墙喷嘴脱硝效率提高4.8%,后墙喷嘴脱硝效率提高了19.7%。     

中位粒径对线管式静电除尘器内PM2.5除尘性能影响的数值模拟

以线管式静电除尘器为研究对象,利用Fluent数值模拟了离子风和外加磁场作用下中位粒径对静电除尘器（ESP）除尘性能的影响。数值结果表明：ESP对PM2.5除尘效率随中位粒径的增大呈增大的趋势,离子风和外加磁场效应均能提高ESP的除尘效率,联合作用更为明显,可为未来的ESP优化设计提供指导。     

环形流化床光催化氧化反应器流场数值模拟

采取计算流体力学（CFD）方法对环形流化床光催化氧化反应器内部流场进行了模拟计算,重点考察了重力、废水流速、反应器放置方式等对微米级TiO2催化剂浓度分布、颗粒温度的影响。结果表明,对于水平放置的反应器,催化剂浓度分布受重力影响比较显著,且增大反应器入口处废水流速,催化剂颗粒浓度径向分布会趋于均匀;增大反应器入口处废水流速,可以提高边界层中催化剂颗粒温度,促进催化剂颗粒向流体主体做径向运动。与水平放置相比较,反应器竖直放置使流场中催化剂浓度径向分布更均匀,有利于提高光催化氧化反应的速率和效率。