基于数值模拟的扇形水幕阻挡稀释氯气扩散的影响因素研究

在重气储罐区内设置喷射水幕是安全隔离、控制重气泄漏后扩散和减缓事故后果严重程度的重要措施之一。为此,利用计算流体力学(CFD)模型建立了氯气泄漏扩散模型,对扇形水幕阻挡稀释氯气扩散过程进行了动态模拟及影响因素分析,分别模拟了外界风速、水幕的喷射角度、水幕距泄漏源距离、水幕流量和水幕液滴直径等参数对氯气泄漏后扩散的影响情况。结果表明,合理地设置水幕能够有效阻挡氯气的扩散、缩短危险距离和减少危害面积。在大气稳定的情况下,外界风速、水幕的喷射角度、水幕距泄漏源距离、水幕流量等参数、水幕液滴直径是影响扇形水幕阻挡氯气扩散的重要因素。其中水幕距泄漏源距离和水幕流量2个因素对阻挡稀释效果的影响比较明显,水幕距泄漏源的距离越小,水幕的动量越大,阻挡稀释效果越好,水幕流量适中时效果最好,流量过大或过小阻挡稀释效果都要差一些。因此,合理设置相关参数有利于提高水幕性能,更加有效地降低氯气泄漏事故的后果。     

液氯储罐瞬时泄漏扩散质量浓度分布规律与中毒后果评价

液氯储罐一旦发生泄漏,容易在大气中快速扩散,其扩散速度受到泄漏量、外界风速等条件的影响。为了研究不同风速和泄漏量对氯气扩散规律的影响,分别在泄漏量为2 kg、5 kg,外界风速为2 m/s、5 m/s的条件下,采用Fluent软件模拟了氯气储罐瞬时泄漏后氯气质量浓度随时间的分布规律,并结合氯气的致死浓度,对氯气扩散区域最大质量浓度分布及其毒性致命损伤进行了分析。结果表明,氯气扩散初期,云团浓度较高,重气效应比较明显,随时间增加云团逐渐增大。泄漏量越大,氯气的扩散速度和致死区范围越大,毒性致命损伤时间越短;风速越大,致死区的影响距离越大,但致死区的影响时间大幅度缩短,能有效降低氯气的中毒危害。     

自来水中氯消毒能力在不同温度下的变化规律研究

重庆市地处中亚热带季风性湿润气候地区,四周被高山环绕形成独特山地丘陵地形,具有季节气温变化特殊的局地性和代表性.分别监测2014年全年的月平均气温与月平均水温,作出了全年月平均气温与月平均水温变化趋势图,并根据趋势图选定在10℃,15℃,24℃,30℃四个典型不同季节温度下,通过监测相同初始余氯值的出厂水中余氯衰减规律,发现余氯衰减速率随温度变化大小各异,衰减系数排列为:K30℃>K24℃>K15℃>K10℃.根据出厂水在管网中水力停留时间的长短,可随季节温度变化适当调整出厂水加氯量,优化生产效果,节约加氯成本,降低饮水风险.     

悬浮颗粒对污水氯消毒“拖尾”现象的影响

利用动力学方法研究了悬浮颗粒对二级出水氯消毒灭活大肠杆菌"拖尾"现象的影响规律.SS浓度越高,消毒拖尾区出现越早,灭活率越低.双对数回归对比表明,SS与灭活速度线性相关,浓度从6mg/L升高至85mg/L,总的灭活速度降低约10倍.采用多次拟合统计分析发现,SS浓度在10～55mg/L范围内,悬浮颗粒浓度与拖尾区起始时间及起始点对数灭活率线性相关(R20.99).在此范围内随SS浓度升高,拖尾起始点的时间由330min降低到55min,对数灭活率由5.8降低至0.8.有效去除SS不仅能够提高拖尾区灭活率,也可以提高消毒效率,降低消毒池的投资和运行费用.高氯投量及低pH值均能一定程度提高"拖尾"区灭活率.     

膜分离紫外快速测定二氧化氯的研究

就膜分离紫外法快速测定二氧化氯作了一些探索。在最佳的实验条件下 ,当分离装置长度为 1 m时 ,选用合适的分析程序 ,测定环境样品中二氧化氯所需的时间为 5 5～ 70 min。     

给水管网中余氯浓度对颗粒物表面细菌附着的影响

为解析余氯浓度对颗粒物表面细菌附着的影响,以给水管网细菌为研究对象,开展其在不同余氯浓度条件下的附着实验.结果表明,低浓度氯(0~0.5 mg·L~(-1))会促进细菌在针铁矿表面的附着,而高浓度氯(0.5~3.0 mg·L~(-1))抑制了细菌的表面附着.通过定量测定及激光共聚焦显微镜的观测发现,当氯浓度为0.5 mg·L~(-1)时,聚集体总细菌数、胞外聚合物(EPS)含量均达到最大.研究结果揭示了余氯浓度调控着细菌EPS的分泌,进而影响细菌在给水管网中颗粒物表面的附着.     

有机氯对废弃物衍生焦炭结构和反应活性的影响

采用聚氯乙烯（PVC）为氯源与废弃物典型组分等量混合后在500 ℃氮气气氛条件下制成焦炭样品,通过热重（TGA/DTG）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱（EDS）和拉曼光谱分析手段,对样品进行了焦炭碳结构和反应活性分析.结果表明,有机氯会抑制废弃物衍生焦炭的活性,使淀粉热解焦炭最大反应速率从0.15 min^-1下降至0.13 min^-1.动力学方面,淀粉（60.575 kJ·mol^-1）和纤维素焦炭（101.686 kJ·mol^-1）样品的表观活化能均小于其与PVC混合物的热解焦炭;而PVC的添加则会使淀粉和纤维素热解焦炭中的C结构更趋于无序化.微观角度方面,添加PVC后的焦炭表面同样呈现出纤维丝状结构,但气壁更加粗糙,表面有较多的褶皱,破坏了由废弃物内在碱金属催化形成的孔隙结构,使得焦炭表面结构破碎化程度更高.     

二氧化氯预氧化对三氯乙醛前体物的去除与机制研究

以我国南方某水源水为研究对象,研究不同二氧化氯投加量下三氯乙醛(CH)前体物的去除情况,并对其去除机制进行分析.结果表明:当二氧化氯投加量为0.4 mg·L~(-1)时,CH生成势(CHFP)去除率最高,为14.3%,同时比CH生成势(SCHFP)亦有大幅削减,且二氧化氯预氧化对浊度和SUVA_(254)亦有较好的去除效果,但对COD_(Mn)去除效果不明显,DOC、UV_(254)则有小幅上升.二氧化氯去除CH前体物的机制是通过将含C=C双键和C=O双键的不饱和芳香性蛋白质类及微生物代谢产物类亲水性物质氧化降解或转化为其他非CH前体物的物质,从而使CH的生成量减少.     

电化学法处理高含盐活性艳蓝KN-R废水的研究

在分隔的流经式电化学反应器中，以金属氧化物电极(DSA)为阳极、石墨为阴极，采用电化学法对活性艳蓝KN—R模拟废水进行处理研究。在恒电位模式下，测定了染料废水在最大可见吸收波长(592nm)处的吸光度及电解液的TOC质量浓度。实验结果表明，阳极电位、NaCl浓度、染料浓度、电解液pH对染料废水的脱色率有较大的影响。在阳极电位为1．13V、Na2SO4浓度为0．1mol／L、NaCl浓度为0．5mol／L、活性艳蓝KN—R浓度为0．1mmol／L、电解液pH为6．4、温度为30℃的条件下，经4h的电解，染料废水的脱色率达到100％，但TOC质量浓度的变化不明显。     

酚醛树脂生产废水处理工艺

对于COD高达246000mg／L、挥发酚达11000mg／L的酚醛树脂生产废水的处理试验研究表明，采用树脂提取--二次缩合--催化氧化--SBR生化工艺是可行的。100℃下通过9h的延时缩合，可回收树脂25kg／m^3，COD和挥发酚去除率分别为。75％和66％；95--100℃下投药二次缩合4h，COD和挥发酚去除率分别达81％和99％；常温常压下投加二氧化氯1．2kg／m^3，催化氧化4h，COD和挥发酚去除率分别为41％和78％；脱氯混凝后，废水按1：4稀释(降低Cl^-浓度)，控制COD在600mg／L以下，经PAC--SBR生化工艺处理可达标排放。工程实践证明，废水处理效果达到预期目标，其经济技术指标具有先进性。