底物和中间产物对餐厨垃圾厌氧消化污泥表面张力、黏度和发泡潜能的影响

餐厨垃圾厌氧消化(Anaerobic digestion,AD)系统中含有大量具有表面活性的物质,这些物质的存在会改变厌氧消化污泥的表面张力及发泡潜能,甚至诱发严重的泡沫现象.了解这些物质对污泥表面性质和发泡潜能的影响,对预防厌氧消化系统泡沫的产生和过程恢复具有重要意义.因此,本文以餐厨垃圾中温厌氧消化污泥为研究对象,分别考察不同浓度的底物和中间代谢产物的单组分及其组合对污泥表面张力、黏度、发泡趋势(Foam tendency,FT)和泡沫稳定性(Foam stability,FS)的影响.结果表明,污泥的表面张力、黏度与污泥的发泡趋势、泡沫稳定性之间并没有一致的相关性,确定污泥发泡潜能的最佳方法是测定污泥的发泡趋势和泡沫稳定性.在餐厨垃圾厌氧消化反应体系中,油酸和明胶可以大幅提高污泥的发泡趋势和泡沫稳定性,因此,认为这两种物质的存在是潜在的主要泡沫诱发因子.玉米油的存在能够降低污泥的表面张力和发泡趋势,可能对系统产生的泡沫具有抑制作用.乙酸、淀粉、蛋白胨也能提高污泥发泡趋势,但却不能强化污泥的泡沫稳定性.研究结论可以为实际工程提供理论支撑,并为餐厨垃圾厌氧消化遇到泡沫问题提供解决思路.     

聚合物驱注入液黏度稳定剂研究进展

油田采出水中影响聚合物溶液黏度的主要因素有金属离子、还原性物质、细菌等,次要影响因素有pH值、溶解氧、含油量、悬浮固体、残余聚合物、残余化学剂等。针对以上影响因素,可通过投加适宜的化学剂来消除影响,从而控制聚合物溶液的黏度损失。根据作用机理,目前常用的黏度稳定剂可分为水质改性型和黏度稳定型两种,对造成黏度损失的主要因素可投加水质改性型药剂、对溶解氧等问题可投加黏度稳定型药剂来降低黏度损失。此外,不同单剂组合的复配可通过协同作用有效地提高药剂效果,复合型药剂的应用前景将更为广阔。     

污泥厌氧消化系统消化原料流变特性研究

考察了4种污泥厌氧消化原料的流变特性,研究了原料浓度、温度以及添加餐厨垃圾等因素对污泥流变特性的影响,以期为厌氧消化工艺的设计及设备选用提供基础参数.试验结果表明,脱水污泥、脱水污泥与餐厨垃圾混合物、剩余污泥、剩余污泥与餐厨垃圾混合物4种原料均为假塑性流体,且符合幂律方程.随消化原料固体浓度由1%增至10%,原料黏度升高.剩余污泥和剩余污泥与餐厨垃圾混合物在TS=3%时流变指数最大,而脱水污泥和脱水污泥与餐厨垃圾混合物在TS=5%时流变指数最大.添加餐厨垃圾可以改善污泥的流变特性,使得混合液的流变指数较纯污泥有不同程度的升高,使其更接近牛顿流体.随着温度由15℃升高到55℃,4种原料的黏度呈线性趋势降低,流变指数则逐渐升高,其中脱水污泥的黏度对温度变化最为敏感.     

高含固污泥中影响因素对流变特性的影响

以城市污水处理厂产生的高含固污泥（含水率≤80%）为对象,实验考察了剪切速率（2.5~100 r·min-1）、温度（13~80℃）、含水率（65%~80%）3因素对污泥流变特性的影响。结果表明：在考察范围内,污泥黏度随剪切速率增大而迅速减小,幂律方程拟合结果表明污泥具有假塑性流体的特征;污泥的黏度随温度升高而减小,且二者呈线性关系,实验数据与阿伦尼乌斯公式拟合结果表明温度对污泥黏度的影响程度小于剪切速率;污泥黏度随含水率的降低呈指数增长,在低温下表现得更明显。综合分析3个因素对污泥黏度的影响,污泥在持续加热至80℃,保持以转速≥62.5 r·min-1（线速度≥0.010 5 m·s-1）搅拌的前提下,可以实现减水至含水率达到60%,根据黏度值判断依然具有泵送可行性。     

反应条件对矿用充填发泡树脂活性的影响研究

采用二价金属A作为催化剂,合成矿用发泡树脂。通过测定树脂的固含量、黏度、凝胶时间、羟甲基指数等,研究反应温度、时间和催化剂用量对矿用发泡树脂活性的影响。试验结果表明:随着反应时间的延长、温度的升高、催化剂用量的增加,树脂的黏度和固含量逐渐增加,而树脂中残余B、残余C和凝胶时间逐渐减少。在较高温度下,羟甲基指数随着反应时间的延长先增加后减少;在较低温度下,羟甲基指数随着反应时间的延长先减少后增加;较大的催化剂用量有利于树脂缩合反应,较低的用量有利于促进B与C的羟基化反应。     

不同氧化法对模拟聚合物驱废水降黏效果的影响

分别采用UV-Fenton试剂氧化法、次氯酸钙氧化法和二氧化氯氧化法处理模拟聚合物驱废水,考察了各工艺条件对废水降黏效果的影响。实验结果表明:在初始废水pH为7、反应温度为50℃、反应时间为20 min的条件下,UV-Fenton试剂氧化法适宜的H2O2加入量为1 mmol/L,n(H2O2)∶n(Fe2+)=10,处理后废水降黏率达65.7%;次氯酸钙氧化法适宜的次氯酸钙加入量为500 mg/L,处理后废水降黏率达81.7%;二氧化氯氧化法适宜的二氧化氯加入量为100 mg/L,处理后废水降黏率为40.9%。3种氧化法对模拟聚合物驱废水的降黏率大小顺序为:次氯酸钙氧化法>UV-Fenton试剂氧化法>二氧化氯氧化法。     

新型环保水基渗透探伤剂的配制及性能研究

渗透探伤是一种重要的无损探伤技术。研究渗透性液体物性参数影响渗透过程的机制对渗透剂新产品的研发具有重要指导意义。配制了一种水基探伤用渗透性液体,探究了其表面张力、黏度和所用表面活性剂的HLB值对其铺展能力、毛细爬升高度、平衡渗透面积和渗透速度的影响。结果表明,液体的表面张力主要影响其铺展能力、毛细爬升高度和平衡渗透面积。表面张力越大,铺展能力越差,毛细爬升高度越大,平衡渗透面积越大。液体的黏度主要影响其渗透速度,黏度越大,渗透速度越慢。液体所用表面活性剂的HLB值对渗透效果没有明显的影响。     

丙胺类离子液体的合成及其脱硫性能

以廉价的正丙胺及苯酚、乳酸、四氮唑乙酸为原料,采用一步法合成了3种丙胺类离子液体(丙胺乳酸盐([PA]L)、丙胺苯酚盐([PA][PHE])、丙胺四氮唑乙酸盐([PA][TAA]),并将其用于SO_2的吸收。测定了3种离子液体的主要理化指标,系统考察了其脱硫性能,并对SO_2的吸收机理进行了探讨。实验结果表明:3种离子液体均具有较高的热稳定性;25℃下,[PA][TAA]的密度和表面张力均较高,而[PA][PHE]的黏度远小于[PA]L和[PA][TAA],仅为66 mPa·s;3种离子液体的脱硫能力均较高,且吸收速率快,30℃下吸收平衡时SO_2与[PA][PHE],[PA]L,[PA][TAA]的摩尔比分别为0.570,0.806,0.904;3种离子液体的解吸较容易,对SO_2的吸收具有高选择性,且循环使用性能较好;丙胺类离子液体对SO_2同时存在物理吸收和化学吸收作用。     

热水解-厌氧消化工艺中污泥的触变性分析

采用触变动力学系数作为评价指标,通过流变试验研究了热水解-厌氧消化联合工艺中污泥标准化黏度和触变性的变化规律,并探讨了屈服应力和触变性二者间的联系,从触变性角度为热水解-厌氧消化污泥的处理处置提供参考依据。结果表明:与滞后环相比,用触变动力学系数K更适合表征污泥的触变性;调配污泥、热水解污泥和厌氧消化污泥的标准化黏度均随时间增大逐渐减小;3种污泥的触变性随TSS质量分数增大而减小,经热水解-厌氧消化后污泥的触变性增大,流动性增强;污泥屈服应力越大,触变性越小,稳定性越强。     

二元驱污水配聚黏损影响因素分析及控制方法

含油污水中活泼金属离子会对聚合物产生不同程度的降解,导致注入液的黏度损失较大。室内试验表明:水中二价铁、二价硫及硫化亚铁在溶解氧存在的情况下,均会大幅降低聚合物溶液的黏度,0.5mg/L的二价铁或二价硫、1mg/L的硫化亚铁,黏度损失在15%左右。溶解氧为5.17mg/L时,加入9mg/L的二价铁,聚合物溶液的黏度仅为5.48mPa.s,黏度损失超过95%。为减少上述因素对聚合物黏度的影响,利用陈化法、曝气法及化学氧化法等方法均能有效降低含油污水配聚过程中的黏度损失率。