基于故障树分析法袋式除尘器滤袋失效的研究与应用

在分析影响袋式除尘器滤袋失效因素的基础上,应用故障树分析法(fault tree analysis, FTA)对袋式除尘器滤袋的失效进行研究。以某袋式除尘器为例,建立该袋式除尘器滤袋失效的故障树,并结合其运行及废弃滤袋的调查情况,分析影响其滤袋失效的主要因素。结果表明,该袋式除尘器滤袋失效的主要影响因素为清灰压力峰值分布的不均匀(清灰不彻底)所导致的运行阻力过高。在此基础上,利用计算流体动力学(CFD)方法建立该袋式除尘器清灰数值计算模型,模拟其清灰时滤袋表面的压力峰值分布,发现该布袋除尘器滤袋底部表面的清灰压力峰值较低,无法达到正常清灰的要求,从而验证了故障树分析的正确性。以数值模拟为指导,改进该袋式除尘器的清灰结构,改善其清灰效果。     

倒置AAO-MBR处理黑水

针对黑水污染物浓度高、悬浮成分多、碳氮磷比例失调等问题,小试条件下探索了采用倒置AAO-MBR工艺处理黑水的技术可行性,开展了水温、水力停留时间、外加碳源和溶解氧对主要污染物去除的影响。结果表明:冬季低温、HRT为42 h与夏秋季HRT为31 h的除污效果相近,出水的COD、氨氮、TN分别为110、26.7和104.5 mg·L-1;碱度是影响氨氮去除效率的最主要因素;HRT为31 h条件下,未加外碳源(C/N为3.14)时,COD、氨氮、TN平均去除率分别为83.8%、88.2%和52.9%,磷酸盐没有去除效果;外加碳源至C/N为4.63,COD、氨氮、TN和磷酸盐的平均去除率分别提高到93.4%、98.1%、91.3%和20.7%;随着运行时间的延长,MBR出水COD呈下降趋势,平均达到56 mg·L-1,达到一级B排放标准;好氧区的DO控制0.2~0.4 mg·L-1时生物脱氮效率较佳。     

强化陶粒-BAF处理微污染水源水中的碘普罗胺

将一株碘普罗胺降解菌Pseudomonas sp.I-24及从菌株中破碎得到的降解酶分别与活性污泥同时挂膜,考察强化陶粒-曝气生物滤池(BAF)对微污染水源水中碘普罗胺(IOP)的处理效果,结果表明,降解菌和降解酶对IOP的去除率有稳定的提高,在水力负荷0.08 m3·(m2·h)-1,溶解氧9.5 mg·L-1,碳源为淀粉的条件下,2组滤池IOP最大去除率分别为98.12%和98.68%,且在不利条件下运行稳定性较强。然而投加降解菌和降解酶的滤料表面生物数量少于对照组滤料,表明降解菌和降解酶的投加存在影响生物膜种群结构的可能。     

生活垃圾衍生燃料分段催化气化

利用下吸式分段催化固定床反应器对生活垃圾衍生燃料进行了气化实验。研究了气化温度、当量空气系数、气化介质和催化剂对气化产物的影响。结果表明,生活垃圾衍生燃料以塑料、纸类和厨余组分为主,热值在10 MJ·kg-1以上,适合直接气化。随着气化温度升高,气化气中H2和CO的含量、产气率、气化气热值、碳转化率和冷煤气效率升高,而焦油和CO2含量明显降低;随着当量空气系数升高,CO2含量、产气率和碳转化率升高,而焦油含量和气化气热值降低,在当量空气系数为0.33时冷煤气效率最高;当采用富氧空气作为气化介质时,N2对于气化气的稀释作用减弱;添加催化剂能有效减少气化气中焦油的含量,提高H2和CO的含量。采用下吸式分段催化气化,能有效提高气化气品质和冷煤气效率。     

基于改进偏最小二乘法的近红外快速分析强化生物除磷污泥胞内PHA

聚β羟基烷酸酯(PHA)是强化生物除磷系统中颗粒污泥胞内重要碳源和能源,其快速测定对强化生物除磷机理研究有重要意义. 采用Savitzky-Golay平滑法(SG)-多元散射校正法(MSC)对污泥的近红外光谱进行预处理,通过改进的偏最小二乘法(iPLS、siPLS、biPLS)建立污泥样品近红外光谱与PHA含量的定量分析模型.结果表明,SG-MSC预处理减弱噪声和背景等表面因素对光谱的影响,采用联合区间偏最小二乘法(siPLS)将全光谱等分为30个子区间, 联合子区间[13 21 24 29]建立的模型预测效果最优,其交互验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.2018和0.3120,校正集和预测集相关系数分别达到0.9925和0.9391,该光谱区段与PHA分子结构中C-H的伸缩变形、弯曲振动和C=O的伸缩振动密切相关. 改进偏最小二乘有效地优化光谱建模区域,提高模型预测能力,实现污泥胞内PHA含量的快速定量分析.     

Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84一体化滤布的低温脱硝影响因素

将550℃煅烧的Mn-La-Ce-Ni-Ox（Mn/La/Ce/Ni=2.5：2.5：1：1）粉体均匀分散在蒸馏水中,采用P84滤料浸渍吸附复合氧化物分散液,经干燥、喷洒聚四氟乙烯乳液固定化,制备除尘脱硝一体化Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布。研究了Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布低温选择性催化还原（SCR）NO的活性。分别考察了反应温度、NH3/NO摩尔比、O2体积分数、复合氧化物负载量和SO2等因素对Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布NH3-SCR脱除NO活性的影响。结果表明,当催化剂负载量大于250 g·m-2时,在100~200℃温度范围内一体化滤布催化活性均大于90%,200℃时脱硝活性达98.3%。当氧含量＜6%、NH3/NO≤1.0时,一体化滤布脱硝活性随NH3/NO摩尔比的增大而增大,NH3过量与氧过量时无影响。200℃时,通入300×10-6SO2对Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布脱硝活性有一定地抑制作用,脱除NOx效率最低下降到88.6%,停止通入SO2后,脱硝活性逐渐恢复。     

基于ASMM模型对不同袋长袋式除尘器气固两相流的模拟

为了提高袋式除尘器内部流场的均匀性,延长滤袋的使用寿命以及降低能耗,以某环保公司下进风袋式除尘器为几何模型,采用简化的欧拉模型-代数滑移混合模型（algebraic slip mixture model,ASMM）模拟了3种袋长分别为6、8和10 m的袋式除尘器处理粒径为1、2.5、5、10和20 μm颗粒时其内的气固两相流动。对比分析了不同袋长除尘器内速度云图、颗粒相体积份额以及压力损失等,结果表明：随着滤袋长度的增加,除尘器内部流场的均匀性提高;袋式除尘器对5种不同粒径颗粒都具有一定的去除能力,滤袋长度为8 m时受到的二次扬尘影响较小;滤料及粉尘层厚度为2 mm时,袋式除尘器的压力损失随着滤袋长度的增加而增加,颗粒粒径对除尘器压力损失的影响较小;通过对比袋长为8 m时除尘器模拟压降与实验结果,验证了模拟结果的可靠性。因此,除尘器的最优袋长为8 m,模拟结果为袋式除尘器的设计和优化提供了理论依据。     

生物滴滤池处理农村废水的研究进展

生物滴滤池存在脱氮除磷效果较差、滤料易堵塞、有异味等缺点。针对不同农村地区不同水质的废水,为达到出水标准,提高运行效率,国内外很多学者对生物滴滤池进行了改进研究。滴滤池的结构设计可从降低进水有机负荷、增加含氧量和脱氮除磷分段进行等方面改进;布水方式可从减小进水水滴体积、均匀布水、适当提高布水高度等方面改进;滤料的选择可根据废水的特点选择组合滤料实现优势互补;生物膜的培养可采用人工接种挂膜和自然挂膜相结合的方式来缩短培养时间;适当提高回流比,可提高氮去除率,一般回流比设为60%~80%。生物滴滤池的不断改进使其在农村废水处理中更有优势。     

净水污泥为载体的生物膜法在印染废水处理中的应用

以净水污泥制备的柱状颗粒为载体,采用上流式曝气生物滤柱（BAF）对污水厂经厌氧处理后的印染废水进行好氧处理。通过对净水污泥柱状颗粒的破碎实验、热重分析、BET、EDX、XRD、SEM和ICP-AES等表征分析表明,制备净水污泥柱状颗粒载体的最佳焙烧温度为600℃。在BAF对污染物的去除过程中,并且结构稳定。研究了COD、NH3-N、色度和SS等生化特性随BAF高度的沿程变化情况以及水力负荷、气水比对BAF处理效能的影响。结果表明,在气水比为4：1、水力负荷为0.03~0.06 m3·（m2·h）-1的最优条件下,BAF对COD、NH3-N、色度及SS的去除分别集中在填料层60 cm以下、60 cm以下、45 cm以上及15 cm以上。     

以磷矿石为填料的生物滴滤塔处理含挥发性脂肪酸的臭气

对磷矿石为填料的生物滴滤反应器净化挥发性脂肪酸臭气的净化能力进行了研究,实验考察了空床停留时间、进气浓度和进气体积负荷等参数对净化效果的影响,研究结论如下：在挥发性脂肪酸浓度不变的条件下,停留时间越长,废气的净化效果越好。进气浓度控制在205.80~677.40 mg·m-3的条件下,废气在反应器中的停留时间为97 s时,废气所获得的净化效率为99%;停留时间波动不大的情况下,反应器对挥发性脂肪酸的净化效果随进气浓度的增加而降低。当空床停留时间65~97 s条件下,臭气的进气浓度为224.29 mg·m-3时,去除率达到100%;臭气进气浓度增至1 345.71 mg·m-3时,去除率降到98.60%;当臭气浓度进一步增至4 934.29 mg·m-3时,去除率降至67.40%;在停留时间波动不大的情况下,废气的净化效率随进气的体积负荷呈先增加后降低的趋势。空床停留时间65~97 s条件下,当臭气的体积负荷为3.14 g·（m3·h）-1时,去除率约为99.20%。当体积负荷增至18.08 g·（m3·h）-1,去除率降到97.6%。当进气体积负荷继续增至39.25 g·（m3·h）-1时,去除率降到89.25%。总之,磷矿石作为生物反应器的填料具有一定可行性。