螺旋升流式反应器脱氮除磷效果及其特性的研究

利用螺旋升流式反应器 (SpiralUp FlowReactor,SUFR)系统进行了生物脱氮除磷的试验研究 ,该系统连续稳定运行两个月的结果表明 ,对TN、TP和COD的去除率分别达 86 %、96 %和 94 %以上 .对SUFR系统的反应特性进行了分析 :(1)螺旋流动特征使本反应器的形式接近于活塞流反应器 ,有利于在空间上形成有机物的浓度梯度分布 ;(2 )SUFR系统表现出了较好的有机底物和氧气的传质特性 ;(3)SUFR系统中的微生物种群具有多样化 ,所形成的微生物生态系统更稳定 ,抗外界干扰及恢复调节能力强     

油田高含盐污水雾化蒸发的数值模拟

基于FLUENT软件,对油田高含盐污水的雾化蒸发过程进行了数值模拟,得到了逆流型雾化蒸发塔内的流场分布特性,对比分析了不同操作参数对蒸发效果的影响。结果表明:液滴蒸发速率沿塔体中心轴线自上而下呈加快趋势;进口空气流速与温度是影响液滴蒸发的关键操作参数,提高流速及温度均可加快液滴的蒸发速率;当进口空气流速达到0.4 m/s后,对蒸发速率的影响减弱;当进口空气温度达到313 K后,对蒸发速率的提高作用不大;喷雾锥角的变化对蒸发速率影响不明显;液滴越细化,蒸发速率越快。     

填料传质性能对污水生物反应处理工艺的影响研究

通过水力自旋填料与常规生物填料的对比试验,研究了传质性能对污水生物反应处理工艺的影响.结果表明:生物反应器内物系间的传质条件对氧传递效率有较大影响;SCMT型自旋传质填料良好的传质性能,能够创造理想的传质条件,使生物反应器内DO基本保持一致;使用SCMT型自旋传质填料生物反应器处理城市污水,可以在较短的停留时间(1.00 h)或较小的气水比(体积比,4∶1)的情况下,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)二级标准.     

气提式内循环膜生物反应器试验研究

针对膜生物反应器存在的膜污染和能耗高的问题,结合气提式内循环和一体式膜生物反应器处理废水的工艺特点,提出圆柱形套筒气提式内循环膜生物反应器。试验结果表明,同等曝气强度和曝气方式下,气提式内循环膜生物反应器中氧传质系数（KLa）高于一般膜生物反应器;膜间水流流速是一般膜生物反应器的1.53～2.44倍,提高了膜面的水力冲刷作用,可减缓膜污染;对反应器膜过滤性能的考察,表明气提式内循环膜生物反应器较一般膜生物反应器有更好的膜过滤性能和抗污染能力。反应器中添加内循环,污泥活性有所下降,但对实际废水的去除效果影响不大,污泥活性较为稳定。     

膜萃取邻甲酚废水的传质特性研究

构造了卷绕式及管束式两种膜组件,采用均质硅橡胶膜,以氢氧化钠溶液为萃取液来萃取邻甲酚废水.通过考察邻甲酚初始浓度、两相流动状态、两相压差(△P)和温度等因素对传质过程的影响,研究了邻甲酚废水的膜萃取过程与机制.结果表明,初始质量浓度为21.93 g/L的邻甲酚废水很适合直接进行膜萃取;当△P<0.07 MPa时,总传质系数(Kov)随△P的增大而略有减小.当△P>0.07 MPa时,Kov随△P增大而显著增大,由实验数据拟合得到总的膜萃取传质模型.且该模型的实验值与理论值的相对误差在5%以内,满足工业设计要求.     

移动床生物膜反应器中模拟微生物耗氧速率对微孔曝气氧传质效率的影响研究

为研究移动床生物膜反应器(MBBR)中微生物呼吸作用对微孔曝气氧传质效率(OTE)的影响,向清水中持续通入一定浓度的消氧剂——亚硫酸钠溶液,通过亚硫酸钠的氧化来模拟微生物的呼吸耗氧。基于不同填充率和曝气量工况条件下,考察了微生物耗氧速率(OUR)对OTE的影响。结果表明:在40L/h曝气量条件下,装置填充率在20%~50%时,标准氧传质效率(SOTE)与OUR存在着明显的正相关性,其线性拟合R2介于0.789 8~0.976 2;填充率为60%时,SOTE随OUR的增大无明显变化。装置填充率在50%、曝气量分别为40、80、100L/h时,SOTE随OUR的增大无明显变化;而曝气量为60L/h时,SOTE随OUR的增大明显增大。进一步分析试验结果得出,MBBR中,微生物OUR可用来近似表征OTE,但不同填充率和曝气量会对两者的相关性产生一定影响。     

活性炭处理甲苯气体吸附再生实验研究

研究了活性炭对甲苯废气的吸附穿透过程及热空气解吸过程.穿透曲线实验结果表明,在常规空塔气速范围内,传质区高度基本在5.06～9.75 cm,传质区不饱和度在0.4～0.7.在动态运行情况下,活性炭对甲苯的饱和吸附容量在0.16～0.24 g/g.热空气吹脱实验表明,适宜的脱附工况条件为脱附温度180 ℃、脱附空气流速0.106 m/s、脱附时间40 min.     

裂隙介质VOCs赋存迁移特征与场地修复难点

梳理了裂隙介质污染的研究方法,分析裂隙介质中VOCs的赋存迁移特征与修复技术原理,结合我国实际情形分析该类场地修复治理的难点并提出相关建议.裂隙介质场地中,对流弥散、吸附解吸、跨界输移的协同作用影响VOCs的环境行为与归趋.在理论层面,基于分离、化学氧化与生物转化过程的修复原理能够实现裂隙中VOCs的去除,但由于氧化还原产物堵塞、吸附态污染物反向扩散等原因,裂隙介质VOCs污染修复过程可能存在拖尾、修复后可能存在反弹的问题.与孔隙介质场地相比,不确定性是造成裂隙介质场地修复困难的主要原因,主要体现在场地调查阶段样品代表性差、修复治理过程中裂隙对污染物的阻滞作用所致传质受限、污染物易发生跨介质迁移风险等方面.后续研究亟需在充分认识裂隙污染物迁移转化机制的基础上,进一步探索适合我国修复与再利用实际情形的修复和风险管控模式.     

干建材挥发性有机化合物传质特性

为研究干建材在建筑环境空气污染中的作用机制,对其挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)传质特性进行建模与测定.首先提出了干建材VOC传质模型,具有完全显性解析解;其次,基于模型变换发展了于建材VOC传质特性快速测定分析方法.通过复杂程度不同的木家具中多种VOC的传质试验,验证了模型与方法的可靠性.通过对模型进行无量纲分析发现,密闭舱干建材VOC传质可简化为5个无量纲准则数决定的一般性问题,且背景质量浓度会影响VOC传质的平衡方向与速度.     

影响人粪沼液氨氮吹脱传质速率的因素分析

以人粪厌氧发酵沼液为研究对象,采用吹脱法对其进行预处理,改善其C/N过低不利于生化处理的问题。研究了氨氮吹脱的4个主要影响因素(初始pH、空气流量、温度和填料)对沼液吹脱效果和总传质系数的影响。结果表明:在pH=10,空气流量为300 L/h,温度为50℃、投加填料的最优工艺条件下,其总传质系数为0.4535 h~(-1)。