计算流体动力学在火电厂SCR系统流场优化中应用及研究进展

作为一种设计和分析的工具,计算流体力学（CFD）技术已成功应用于火电厂选择性催化还原（SCR）系统设计中,提供了大量物理模型或现场试验不能得到的数据。介绍了近年来国内外CFD技术在选择性催化还原（SCR）中的研究及应用进展,指出该研究目前存在的问题及发展方向。     

固定化菌藻系统对污水处理厂出水的深度处理

将海藻酸钠固定化活性污泥和小球藻制成颗粒小球,以自制的流化床反应器对重庆市某污水处理厂出水进行深度处理,探讨了系统对氨氮、TP、COD的去除效果,实验结果表明:在HRT=12 h,溶解氧浓度为3.0 mg/L左右,pH值为6.2至8.0之间,环境室温条件下,系统对氨氮、TP、COD均有较好的去除效果,系统稳定运行后对氨氮、TP、COD去除率基本维持在60%、60%和30%以上,出水氨氮、TP、COD浓度基本维持在8、0.5和40 mg/L以下,出水浓度达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准。这项研究显示固定化菌藻胶球系统在污水处理厂出水的深度处理中具有潜在的应用前景。     

多元微电解技术对高浓度化学清洗废水预处理的影响

以高浓度化学清洗废水为研究对象,分别考察了常规混凝沉淀、多元微电解2种工艺对有机物污染物的去除效率和改善废水可生化性的效果。结果表明:多元微电解工艺的最佳pH 3.0,填充比1∶3,微电解1 h,气水比1∶1的条件下,其对COD平均去除率可达到60%,而直接混凝沉淀仅为10.5%,多元微电解工艺能使BOD5/COD值由原来的0.12升高到0.32,提高了废水的可生化性,减轻了后续生化处理负荷,是对高浓度化学清洗废水的有效预方法。     

一种新型微生物菌剂处理生活污水

利用从食材中筛选纯化的特定微生物制成复合菌剂,在自然、厌氧和曝气3种不同的供氧条件下,添加不同比例的菌剂处理生活污水,以COD和氨氮浓度为参考指标,考察菌剂对污水的净化效果,并分析其原因。结果表明:(1)菌剂投加量在0.5‰～1‰时对污水中COD的去除具有明显促进作用,自然、厌氧和曝气3种条件下,COD去除率最大分别提高了8.77%、11.22%和11.11%;(2)氨氮的去除效果受反应条件影响很大,厌氧条件下菌剂对污水中氨氮的去除作用不明显,自然和曝气条件下,菌剂对氨氮去除效果显著,去除率增幅最高分别达到22.6%和52.28%;(3)以0.5‰的菌剂投加量曝气处理2 d,COD和氨氮的去除率可以分别提高11.11%和14.13%,初步研究显示,该菌剂对生活污水具有较好的净化效果。     

降水波动背景下嫩江干流氨氮污染变化趋势分析

将2004-2010年嫩江流域沿途13个气象站的降水量作为径流的主要考察因子,以嫩江最下游的白沙滩水环境监测站获得的氨氮监测数据为流域总体氨氮污染水平表征,分析了降水波动对嫩江流域氨氮污染变化的影响.结果表明,嫩江流域在年度内的氨氮质量浓度以枯水期最高,平均为(0.99±0.48) mg/L,在丰水期最低,平均为(0.58±0.08) mg/L.从年际总体变化趋势来看,2004-2010年嫩江流域氨氮浓度总体呈增加趋势.降水量的年内分布格局对嫩江流域氨氮浓度的影响在不同时期略有差别.在平水期,降水量变化对氨氮浓度的影响不显著;但在枯水期、丰水期,降水量的波动对氨氮浓度有较显著(Sig.＜0.05)的影响.从年尺度上看,随降水量增加,嫩江流域中氨氮浓度总体呈下降趋势.     

纳污水体中好氧脱氮菌的筛选与氨氮去除特性

采用异养硝化培养基从城市纳污水体中富集好氧脱氮菌,将得到的富集菌种分离纯化,得到1株好氧脱氮菌NC1,对氨氮的去除率为72.6%;好氧菌株NC1繁殖较快,生长3~4 h即进入对数生长期,有一定实用意义。考察了在不同条件下菌NC1对氨氮的去除效果,发现当pH为6~9之间、转速超过100 r/min、温度为30℃、碳氮比为6~12时对氨氮的去除效果较好。NC1在去除氨氮过程中pH值升高,且能在异养条件下利用亚硝酸盐和硝酸盐生长。     

黄河兰州段悬移质泥沙对氨氮的吸附特性

实验研究了黄河兰州段不同粒径的悬浮泥沙对氨氮的吸附行为,拟阐释黄河兰州段水质自净的机制。通过分析探讨了含沙量、氨氮初始浓度、泥沙粒径和化学成分对氨氮吸附过程的影响。结果表明,准二级动力学方程和Langmuir模型能够较好地描述黄河兰州段不同粒径泥沙的吸附动力学和等温吸附过程(R20.9);含沙量对泥沙吸附氨氮作用具有显著影响,且氨氮吸附量和平衡时间与含沙量呈明显负相关性;氨氮初始浓度与氨氮吸附量及平衡时间呈正相关性;同时,泥沙颗粒越细,吸附氨氮的能力越强,吸附容量越大,反应的自发程度越高。此外,泥沙有机质、Fe2O3、Al2O3和MgO的含量随粒径减小而增大,它们对单位质量泥沙最大吸附量(Sm)具有正效应。泥沙的吸附在黄河兰州段水质自净过程中起着一定的促进作用。     

碳纳米管-海藻酸钠复合吸附材料的制备及其对高浓度Cr（Ⅲ）的吸附

以碳纳米管（CNTs）和海藻酸钠（SA）为主要原料,制备了环境友好型的复合吸附材料——CNTs-SA。采用TEM和FTIR技术对吸附材料进行了表征,并采用静态法考察了溶液pH、吸附时间、原料固液比（m（CNTs）∶V（SA））等因素对CNTs-SA吸附Cr（Ⅲ）的影响。表征结果显示,CNTs-SA表面引入了更多的—COOH和—CO基团,导致其吸附Cr（Ⅲ）的效果较CNTs有了显著的提高。实验结果表明：在室温、初始Cr（Ⅲ）质量浓度4 000 mg/L、CNTs-SA加入量21 mg/mL、溶液pH 5、吸附时间3 h、m（CNTs）∶V（SA）=1.0 mg/mL的条件下,CNTs-SA对Cr（Ⅲ）的吸附量为120 mg/g,Cr（Ⅲ）去除率为61.5%;Freundlich等温吸附方程适合描述CNTs-SA对Cr（Ⅲ）的吸附行为。     

矿化垃圾对渗滤液的吸附试验及其动力学研究

应用矿化垃圾吸附处理实际渗滤液中的COD和氨氮,分别研究了粒径、投加量、pH对吸附效果的影响,并在最佳吸附条件下对吸附过程进行动力学分析。结果表明,反应360min时,COD吸附达到平衡,去除率达到69.01%,单位吸附量为87.91mg/g;反应510min时,氨氮吸附达到平衡,去除率达到71.45%,单位吸附量为16.86mg/g,这表明用矿化垃圾作为吸附剂吸附垃圾渗滤液中的COD和氨氮是可行的;用COD和氨氮动力学数据拟合吸附过程,均符合伪二级动力学方程。     

用煤矸石合成4A沸石分子筛处理氨氮废水

以煤矸石为原料,采用碱熔一水热法合成4A沸石分子筛。由于煤矸石中铝、硅主要以高岭土形式存在,其活化过程是合成4A沸石分子筛关键环节。为提高4A沸石分子筛钙离子的交换能力,增加对模拟废水氨氮的去除率,实验考察了碳酸钠与煤矸石质量比、活化温度、活化时间、晶化温度和晶化时间对4A沸石分子筛钙离子交换能力的影响,同时也考察了模拟废水的pH、4A沸石分子筛加入量及吸附时间对氨氮去除率的影响。结果表明,最佳工艺条件为,碳酸钠与煤矸石质量比为0．9、活化温度为800％、活化时间1．5h、晶化温度90％和晶化时间3h。合成4A沸石分子筛的钙离子交换能力为310mg／g,在pH为6的100mL模拟氨氮废水中加入6g4A沸石分子筛吸附40min后,废水中氨氮的去除率达到86％。通过最佳工艺条件合成4A沸石分子筛,在处理氨氮废水方面具有一定的应用前景。