鼓泡床锅炉富氧焚烧含油污泥技术

提出了一种新型的含油污泥焚烧近零排放处理方式,即利用富氧燃烧技术焚烧含油污泥,油泥无需干化,并可以回收烟气中的CO2直接用于油田驱油,可以实现CO2的近零排放。以日焚烧200 t含油污泥为研究对象,构建了鼓泡床富氧燃烧含油污泥锅炉原则性热力系统,并分别从炉膛内密相区埋管、稀相区受热面和尾部对流受热面等方面进行了概念设计,根据鼓泡床锅炉的设计原则并结合富氧燃烧技术特点,设计了一台富氧燃烧含油污泥鼓泡床锅炉。详细介绍了鼓泡床焚烧锅炉的设计参数、结构布置,结果表明：鼓泡床富氧焚烧含油污泥系统的锅炉效率可达92.59%,富氧燃烧工况下炉膛内的换热量远远大于对流换热量。     

石灰湿法脱硫过程中pH条件对结垢的影响研究

针对石灰湿法脱硫中存在的结垢问题，在鼓泡床中模拟了石灰湿法脱硫过程，通过分析液相的组成，结合反应机理探讨了pH对结垢的影响。结果表明，当pH控制在6.0～4．0时，既能避免结垢，又能获得较高的脱硫率。提出了实际中预测结垢倾向的方法。     

二氧化氯溶液脱除1,2,4-三氯苯的试验研究

通过模拟实际烟气,在液相鼓泡反应器中对1,2,4-三氯苯进行脱除试验研究.采用亚氯酸盐法制备了氧化剂ClO2,自行设计并安装了液相鼓泡反应装置.结果表明,ClO2溶液初始pH值、反应温度、1,2,4-三氯苯初始浓度等对1,2,4-三氯苯的脱除效率影响较大.在适宜条件下,1,2,4-三氯苯的脱除效率达到90%以上;反应的主要中间产物为丁二酸.     

曝气策略对膜面剪切力的影响机制及其优化

曝气冲刷是浸没式MBR工艺不同于常规活性污泥法工艺的关键特征,然而现行规范的曝气系统设计与运行比较粗放,缺乏气泡尺寸模拟优化方法。以可直接观测的工程规模 (500 m³·d⁻¹) 膜生物反应器为研究对象,对穿孔管角度进行了优化研究,并用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)模型模拟污泥混合液不同粘度下的内部气泡分布情况。结果表明：穿孔管角度垂直向下、60°、45°、30°、垂直向上在膜面产生的平均剪切力分别为1.74、1.46、1.19、1.38、1.67 Pa,这表明曝气角度最优为垂直向下。0.3%、0.5%和0.8%浓度的羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose, CMC)下产生的平均剪切力分别是1.51、1.92、2.24 Pa,气泡直径逐渐增大。且气泡尺寸越大、流速越大,分布越均匀。基于0.3%、0.5% CMC的速度实验结果与 PBM模拟结果基本吻合。该研究结果可为MBR技术的工艺优化和系统控制方法提升提供参考。     

泡膜式介质阻挡放电等离子体去除模拟生产废水中的四溴双酚S

为了有效的降解生产废水中的四溴双酚S(TBBPS),采用泡膜式介质阻挡放电等离子体处理装置,研究了放电等离子体对TBBPS降解的影响。分别探讨了放电电压、空气流量、液体流量、活性物质抑制剂对TBBPS降解效果的影响;考察了降解过程中pH、电导率、COD和生物毒性的变化。结果表明,在放电电压为12.5 kV、空气流量为1.8 L·min⁻¹、液体流量为150 mL·min⁻¹时,处理9 min后其TBBPS去除率达到95 %以上;活性物质抑制剂对TBBPS的降解有一定的抑制作用,活性物质$ \cdot {\rm{O}}_2^ - $是反应体系中的主要活性物质;在降解过程中,pH不断下降,电导率不断上升,COD先升高后降低,生物毒性呈下降趋势。紫外-可见分光光度计全波扫描结果表明,TBBPS对应的特征吸收峰随处理时间变小,表明等离子体处理会破坏TBBPS的结构。以上研究结果可为TBBPS的有效降解提供参考。     

齿筒式齿侧剪切空化器空化性能数值模拟

通过CFD Fluent对齿筒式齿侧剪切空化器进行数值模拟,分析了空化器的齿间涡、空化泡体积分数、湍动能的变化,获得转速、处理量等操作参数对空化器空化性能的影响。结果表明:空化器内的涡是生成空化泡的主要方式。定齿间和动齿间的涡是由于流体冲击壁面,与注入的流体发生回旋而产生的。而齿侧间的涡则是由于双齿侧的机械剪切形成的。充分的机械剪切和剪切面积使得齿侧间的涡分布最广,这表明增加机械剪切可有效诱导空化泡的形成。空化泡溃灭导致齿顶前缘面锐缘处的湍动能增加,并且湍动能随着转速的增加而增加,意味着该空化器既可提高空化泡含量,也可提高空化泡的溃灭率,有效提高了空化性能。但空化泡体积分数随着处理量的增加而减少,空化性能也随之降低。     

加热移除废弃聚氨酯硬泡中CFC-11的研究

研究了聚氨酯硬泡在不同温度加热过程中的质量损失、生成的气体成分及硬泡结构变化,并对加热聚氨酯硬泡时所释放的发泡剂CFC-11(CCl3F)进行了测定.结果表明,在80~160℃加热聚氨酯硬泡时,CFC-11的释放速率随温度的增加而增加.将破碎后的硬泡颗粒在160℃下加热,既保证硬泡颗粒不发生热解反应,又使包裹和吸附于硬泡中的CFC-11移除速率最快.在160℃下加热过4mm筛硬泡颗粒1,2,4h后,可分别移除的CFC-11占硬泡颗粒中总量的84.5%、95.5%和96.6%,残余CFC-11则需足够长时间才可移除,而加热释放气体中CFC-11占82%~85%.     

膜生物反应器处理生活污水无泡供氧的研究

用疏水性微孔膜制成的供氧器，向水溶液或发酵液供氧时，无气泡产生，这种无泡式供氧方式突破了传统的泡式供氧模式，具有传氧效率高，无泡沫产生和动力消耗低等优点。在膜生物反应器中用无泡式供氧进行生活污水处理试验研究。结果表明，COD，BOD5、NH3－N、浊度去除率分别达95％、94％和99％，对SS和大肠杆菌去除率达100％。     

磷矿与石灰双循环脱硫的工艺性能

采用磷矿、石灰2种脱硫剂在同一吸收塔中完成2次循环4次吸收的过程.吸收塔的下部为第1级循环,采用环栅式喷射鼓泡塔,以磷矿为脱硫剂,磷矿吸收SO2后加适量浓硫酸制成磷肥,以减少烟气脱硫除尘的运行成本.吸收塔上部为第2级循环,在传统的喷淋和浮阀板技术上进行了改进,以石灰为脱硫剂,以解决第1级循环中因磷矿所含脱硫成分少于石灰而导致的脱硫效率较低的问题,保证了较高脱硫效率.结果表明,塔的压降、脱硫剂的pH值是影响脱硫效率的关键因素,在第1级循环中磷矿浆液pH值在4.5～3.5时,脱硫效率趋于稳定;通过调整石灰水的pH值可使整个工艺脱硫效率达到80%.     

螺旋型垂直筛板布气的喷射鼓泡脱硫除尘塔的研制和性能

研制了一种中试规模的螺旋型垂直筛板布气的喷射鼓泡脱硫除尘装置,具有螺旋型布气、环流布气、气动搅拌等特点.装置中特有的螺旋型气室是由两块按阿基米德螺线设计的垂直筛板围成,有结构简单紧凑、开孔面积大、不容易堵塞、气速稳定等优点.对中试规模装置进行了压降和湿法脱硫除尘实验.结果表明:空塔与喷射鼓泡运行时装置各部分压降随气量增加而增加,喷射鼓泡运行中控制"临界液位差"约170mm,当气量为1856m.3h-1时,塔总压降为3.37kPa;脱硫效率随鼓泡层高度和气动搅拌器旋转速度的增加而升高;当石灰石浆液浓度上升时,pH升高,有效脱硫时间延长;pH是控制装置脱硫效率的关键,pH=5.35时脱硫效率可达70%,pH为6～7时脱硫效率保持在80%以上;当烟气中含尘浓度大于304mg.m-3时(粉尘粒径小于50μm),除尘效率可达91%以上;该装置脱硫、除尘效率高,塔体高度较低,结构紧凑,具有很好的应用前景.