新型内循环生物流化床反应器氧传质特性研究

实验对新型内循环生物流化床几种结构的氧传质系数进行比较 ,从而选出最优结构。在此基础上考察了空气流量、固含率、曝气装置对该反应器氧传递特性的影响。实验结果表明挡板尺寸大 ,距反应器底部近 ,气量大氧传质效果好。同时 ,固含率影响氧传递效果。     

内循环三相生物流化床反应器的相含率及氧传递特性研究

通过内循环三相生物流化床反应器（ＩＴＦＢ）的清水试验，对其相含率及氧的传递特性进行了研究，结果表明，ＩＴＦＢ与传统三相生物流化床相比具有不同的氧传递条件，当供气量较小时，内筒传质烽ＫＬａｌ大于外的传质系数ＫＬａ２，而当供气量较大时，则ＫＬａ２〉ＫＬａ１，在本试验条件下，当载体投加量大于１．６ｋｇ时，ＫＬａ随Ｃｓ的增加而增加。     

三相内循环流化床光催化反应器及其光辐射传递规律

提出并建立了三相内循环流化床光催化反应器 ,对其内部光辐射传递规律进行了研究 .结果表明 ,在气固相共同作用下(通气量>0.3m³/h) ,光强的径向分布服从指数衰减规律 ,与Rose公式中通过均匀悬浊介质时的光强分布规律一致 .光辐射能的数值受初始光强 .催化剂颗粒浓度和液层厚度的共同影响 .通气量只影响床层流化状态 ,对光强分布影响可以忽略 .对罗丹明B的光催化降解实验表明 ,三相内循环流化床的光催化效率高于传统的悬浆式反应床 ,本系统的最佳催化剂浓度为10～12g/L .     

内循环三相流化床流体动力学性质的初步研究

研究了内循环三相流化床流体动力学的一些性质，认为随着进气流量的增大，氧的体积传递系数、气含率增加，混合时间与循环时间则减小。而随着载体的加入量增大，气含率、氧传递系数、循环时间和混合时间均有减小的趋势。根据实验结果确定载体投加量为6％，相应的进气量控制在0．75－1Nm^3/h之间。     

内循环三相生物流化床启动特性实验研究

本文分别考察了空气流量、水力停留时间、接种污泥浓度及微量元素等因素对内循环三相生物流化床反应器启动挂膜的影响。实验结果表明 ,0 .384L/ min的空气流量对生物膜的培养有利 ;低于 4小时的水力停留时间有利于启动挂膜 ;较少的接种污泥浓度有利于启动挂膜 ,快速排泥的方法能保证反应器启动成功 ;锌及镍等微量元素对反应器启动挂膜影响不大     

内循环三相生物流化床处理味精废水

利用混合异养硝化-好氧反硝化菌群在内循环三相流化床内处理实际味精废水,以火山岩为载体,考察了反应器的启动和驯化,分析了污染物进水浓度变化对处理效果影响和同步硝化反硝化效果。结果显示,经过10 d的间歇闷曝,微生物附着在载体表面,挂膜成功;经驯化可处理较高浓度的味精废水并具有较强耐冲击能力;同步好氧硝化反硝化效果良好。     

内循环三相生物流化床处理生活污水

对内循环三相生物流化床处理生活污水进行了中试研究,探讨了生物膜的形成和水力停留时间及供气量对处理效果的影响．结果表明：在气水比4：1、水力停留时间40min、进水COD150～1000mg/L条件下,平均COD去除率为89％、平均去除容积负荷为10.4kgCOD/m³·d,氧利用率为13％．     

废水处理生物流化床中O_2传递特性的研究

本文分析了废水生物处理三相流化床中氧气传递的过程及规律。指出氧气在三相流化床中的传递由气液传质与液固传质两部分组成，以完全混合流为特征的流化床内氧气在液相中可迅速实现平衡，控制步骤决定于氧气在生物相中的传质。保持一定的生物膜厚度及稳定进水基质浓度有利于氧气在生物相中的传质与吸收同时提高水处理效率。     

内循环流化床除尘效率的试验

文中简要介绍了作者本人提出的“内循环流化床”的概念。指出下旋流场是实现炉内除尘的重要条件。给出了飞灰、稻壳、树脂三种物料炉内除尘效率的试验研究结果,证明了内循环流化床炉内除尘的有效性。     

内循环生物流化床反应器流体力学特性的数值模拟

首先采用气、液两相模型对7组结构参数的反应器进行模拟计算,然后根据计算结果选择了一组较优的结构参数进行气、液、固3相的数值模拟计算.结果表明,通过数值模拟方法对内循环生物流化床反应器流体力学特性进行计算可获得优化的反应器结构参数;明确了循环挡板的长度及位置对反应器内液相流场分布的影响较为显著的事实;同时指出固相颗粒的加入对反应器内液相流速的分布几乎没有影响,固相含率较高的区域在反应器升流区.     

新型生物流化反应器氧转移的特性

气体的转移是废水处理过程中的重要环节,基于气体转移的“双膜理论”,采用在反应器中清水曝气的方法,对新型生物流化反应器进行了氧转移特性的研究.结果表明,在实验范围内,随着曝气量的增大,氧传质系数呈直线上升;投加载体后,随着载体量的增加,氧传质系数降低.在新型生物流化反应器不同运行方式下,随着A_d /A_r(降流区与升流区面积比)变大,反应器中氧传递效果变差.新型生物流化反应器氧利用率可以达到10%,充氧动力效率可以达到5.5kgO₂/(kWh).并且在载体浓度较高和空塔气速较大时,新型生物流化反应器氧利用率和充氧动力效率没有明显降低.     

底隙十字挡板对四边形流化床流体力学性能优化数值模拟

通过置入内构件实现流化床底隙区多相流矢量由混沌到归一的转化可获得床体内流体流化性能的改善.基于此,以底隙区置入十字挡板的四边形流化床为研究对象,使用Fluent软件进行三维可视化模拟,利用Eulerian-Eulerian双流体模型模拟其在厌氧、水解及好氧条件下优化反应器流体力学性能的能力,考察置入挡板前后流化床内流场、液相运动速率、气体相含率及湍流耗散率的反馈变化,分析其对流体运动的影响,并提出工程优化设计的方向.结果表明:底隙区置入十字挡板后,四边形流化床内液体循环速度最大提升15.7%,在上升区截面上的分布更加均匀,液速峰值下降,有利于维持活性污泥的团聚作用,对提高流化床污泥负荷有利;整体气含率下降3.5%~6.9%,应用时可加入漏斗型内构件予以改进;在水解与好氧生物的模拟过程中,底隙区十字挡板的置入更能优化水力条件,湍流动能耗散率最大降低31.9%,对降低系统能耗提供了有利证据.研究证明,反应器内构件的设置通过流体力学性能的数值模拟可以成为一种优化开发的捷径技术.     

基于结构参数响应的内循环流化床流体特性优化数值模拟

流化床是一种结构复杂而能量转化高效的反应器型式,为了实现系统化的内循环流化床优化设计,利用欧拉-欧拉双流体模型构建了不同结构的CFD流化床模型,在分别改变高径比、导流筒与反应器的直径比和底隙高度3个结构因素的情况下,考察流化床内全流场、局部流场、液相运动速度及气含率等气液两相流的响应特性,分析结构因素及操作因素对流体运动的内在影响,阐明工程优化设计的方向.数值模拟结果表明:高径比主要影响气液流动型态,低高径比时容易出现漩涡和返混,工程中应采用导流内构件并重视气体分布装置的合理设计;导流筒与反应器的直径比主要影响液体循环速度,存在一个合理的区间,考虑流动速度与气含率,流化床直径比可取0.6～0.8,最佳取值为0.7;底隙高度影响流化床底泥区的流体运动,应约等于流化床下降区的缝隙长度.CFD模拟可作为污染控制技术工业放大和优化设计的辅助工具.     

四边形折流式膜生物流化床内填料浓度及液相流场特性研究

针对研究开发的四边形折流式膜生物流化床,构建了气、固、液三相流可视化平台,应用取样法和激光粒子图像测速(PIV)技术剖析了不同进水流量和曝气强度组合对流化床内的填料浓度及液相流场特性的影响.结果表明,折流板上部形成的曝气死区,提高了升流区的填料浓度;折流板和导流锥形成的进水角度使流场冲击反应器底部的填料,提高了在低曝气强度下流化床的填料浓度,在实际运行过程可降低曝气能耗;四边形折流式膜生物流化床的结构特点导致填料与膜组件相互碰撞的概率增大,强化了膜污染的控制.曝气强度和进水流量的变化改变了液相的轴向返混强度和剪切力,进而改变了填料浓度,使气、固、液三相冲刷膜组件的作用增大,最终影响膜面传质系数和浓差极化边界层厚度,降低了膜污染.通过流化床结构的改变提高填料浓度和改善流场特性,为高浓度有机废水好氧生物的处理提供了一个研究方向.     

AFMBR处理生活污水的功能菌群特性研究

厌氧流化床膜生物反应器(AFMBR)作为一种低耗产能的高效厌氧反应器,在处理生活污水中有着巨大的潜力.本研究主要利用宏基因组测序技术对AFMBR系统内的微生物菌群进行探究,结果表明:与接种菌群相比,AFMBR经过一段时间的连续运行后,在属水平上古菌优势菌属由接种时的甲烷囊菌属变为甲烷八叠球菌属、甲烷杆菌属,细菌的整体菌属结构发生了较大变化;在种水平上,系统内不存在较明显的优势菌种.从相对丰度比例≥1%的菌种来看:水解发酵菌群产氢产乙酸菌群产甲烷菌群,但各菌群之间相对丰度的差距较小.从基因水平来看,系统内与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢相关的基因丰度较高,二氧化碳、乙酸转化为甲烷是系统产甲烷的主要途径.     

Collecting aerosol in airflow with a magnetically stabilized fluidized bed

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｒａｎｕｌａｒｆｉｘｅｄｆｉｌｔｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙｄｕｅｔｏｍａｎｙｏｆｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓ,ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ,ｗｅａｒ,ｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｓｏｏｎ (Ｄ’Ｏｔｔａｖｉｏ ,1978) .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｏｎｅｄｒａｗｂａｃｋｏｆｇｒａｎｕｌａｒｆｉｘｅｄｆｉｌｔｅｒｓｉｓｔｈａｔｔｈｅｙｃａｎｎｏｔｗｏｒｋｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｏｒａｌｏｎｇ…     

高效内循环反应器的污泥特性

采用高效内循环好氧反应器处理废纸脱墨废水,结果表明,在高紊流、高剪切条件下生物活性污泥的粒径减小,使废水、生物污泥、空气充分接触,大大提高了传质速率和污泥的比好氧呼吸速率(SOUR),反应器的容积负荷和COD处理效率可分别达35kg/(m³d)和80%.     

流化床光催化反应器动力学模式

提出二相流化床光催化反应器的理论计算数学模式,并通过试验对其进行了验证和分析．结果表明,理论计算值与试验值一致该数学模式可用于流化床光催化反应器的设计计算,相对误差小于0.15％．     

Pollutant emission characteristics of rice husk combustion in a vortexing fluidized bed incinerator

Rice husk with high volatile content was burned in a pilot scale vortexing fluidized bed incinerator. The fluidized bed incinerator was constructed of 6 mm stainless steel with 0.45 m in diameter and 5 m in height. The emission characteristics of CO, NO, and SO2 were studied. The effects of operating parameters, such as primary air flow rate, secondary air flow rate, and excess air ratio on the pollutant emissions were also investigated. The results show that a large proportion of combustion occurs at the bed surface and the freeboard zone. The SO2 concentration in the flue gas decreases with increasing excess air ratio, while the NOx concentration shows reverse trend. The flow rate of secondary air has a significant impact on the CO emission. For a fixed primary air flowrate, CO emission decreases with the secondary air flowrate. For a fixed excess air ratio, CO emission decreases with the ratio of secondary to primary air flow. The minimum CO emission of 72 ppm is attained at the operating condition of 40% excess air ratio and 0.6 partition air ratio. The NOx and SO2 concentrations in the flue gas at this condition are 159 and 36 ppm, which conform to the EPA regulation of Taiwan.