射流式泡沫分离器中气水比对水处理效率的影响

循环水养殖具有节能、节水、环保等优点,是国际先进的养殖模式代表之一。泡沫分离器作为循环水养殖系统的重要设备,其结构设计、操作管理对系统的净水效果有重要影响。目前泡沫分离器运行调节管理参数大多依靠经验,缺乏理论支撑。以应用较广的射流式泡沫分离器为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法,探究射流式泡沫分离器在不同气水比条件下(1∶2、1∶2.5、1∶3)泡沫的产生效率;采用实机试验探查不同气水比对悬浮颗粒物去除效率的影响。CFD结果显示气水比为1∶2.5时,泡沫分类器产生的气泡数量最多;实机试验结果显示,当气水比为1∶2、1∶2.5、1∶3时,泡沫分离器对固体颗粒的去除效率分别为35.23%±0.77%、44.85%±0.81%、44.52%±0.58%,其中气水比1∶2.5、1∶3的泡沫分离器相比于气水比1∶2的泡沫分离器固体颗粒去除率显著性提高。综上,射流式泡沫分离器气水比建议设定为1∶2.5,可获得较优颗粒物去除率及较好的出泡效果。本研究为优化泡沫分离器的运行参数提供了新的思路。

高气水比气井井筒压力的计算方法

Cullender和Smith模型是计算气井井底压力的首选方法 ,被广泛应用于干气井井筒压力计算。文章通过对Cullender和Smith方法进行含水修正 ,建立了该方法用于高气水比气井井筒压力计算的新模型。从气体稳定流动能量方程出发 ,运用两相流知识 ,详细讨论了模型推导中涉及的气—水井流密度、气—水井流质量流量、气—水井流体积流速、气—水井流Moody摩阻系数的计算方法 ,给出了各参数采用我国法定计量单位的实用公式 ,最后将各参数计算公式代入气体稳定流动能量方程 ,得出适用于高气水比气井井筒压力计算的修正Cullender和Smith模型。文中同时给出一计算实例 ,对比了采用传统Cullender和Smith模型和文中提出的修正Cullender和Smith模型进行气井井底流压和井筒流压分布计算的结果 ,其效果良好。

气水雾化喷嘴最佳气水比的确定

从连铸喷雾冷却强度的控制因素入手,建立了冷却强度与水流密度、冲击速度、雾滴尺寸间的关系式。通过测定气水比对上述参数的影响,进而利用该关系式来计算冷却强度。结果表明,气水喷雾冷却过程存在最佳气水比值,但最佳气水比不是固定不变的,它随着水压的增加而减小。最佳气水比的确定对降低连铸二冷能耗具有重要的意义。

气水比对蒸发冷却高温冷水机组出水温度的影响

介绍了蒸发冷却高温冷水机组原理,分析了气水比对其出水温度的影响;得出气水比的过大或者过小对该高温冷水机组出水温度的影响;结合某办公楼应用该机组的数据,得出该蒸发冷却高温冷水机组最佳气水比为1.4,当气水比从1.0增加到1.4时冷却效率从55%增加到87%,冷却效率增加了32%;出水温度从18.5℃降低到15.8℃,出水温度降低2.7℃。在干燥以及中等湿度地区该高温冷水机组值得进一步推广应用以取代部分机械制冷,达到节能减排的全球目标。

气水比对生物膜法处理废水各阶段的影响

从生物体在载体上的好氧呼吸、挂膜生长、吸附降解以及脱膜更新等方面对气水比影响电生物膜法处理含重金属离子有机废水的三个阶段进行了系统的试验研究和分析,结果表明,挂膜时气水比较小,以5.0左右为宜,吸附降解时可增大到10.0￣16.0为最佳,气水比继续增大,60.0～260.0时生物膜以“磨损”脱落为主,260.0～390.0时以“冲刷”层状脱落为主。以此为依据,开发新型曝气器并利用周期换向直流电场强化生物膜处理效果,节省动力消耗。

育苗基质气水比和基质含水量对番茄幼苗生长的影响

为了探求不同育苗基质气水比和水分控制对幼苗生长发育的影响,本试验以3种具有显著差异气水比(分别为0.17、0.27、0.36)的育苗基质为材料,在精确控制基质含水量(基质最大含水量的50%~60%,70%~80%,90%~100%)的条件下测定番茄幼苗生长情况。结果表明:基质自身气水比与含水量的控制对番茄幼苗生长的影响关系密切,表现为在较低(0.17)气水比条件下,在基质最大含水量的50%~100%范围番茄幼苗生长指标总体均较差;在中等气水比(0.27)条件下,维持基质最大含水量的70%~80%可以促进番茄幼苗生长,表现番茄幼苗株高茎粗、全株干鲜重以及壮苗指数显著高于对照;在高气水比(0.36)的混配基质下,以维持基质最大含水量的90%~100%为宜,与对照相比壮苗指数提高了114%。因此,育苗基质气水比和基质含水量对番茄幼苗的生长存在交互作用,在气水比为0.27时维持基质含水量在70%~80%为宜,在气水比为0.36时,基质含水量维持在90%~100%较好。

气水比对移动床生物滤器净化海水养殖废水的影响

生物滤器是海水养殖废水净化的核心处理单元,而气水比是影响移动床生物滤器处理效率的关键因素。本实验采用挂膜成熟的移动床生物滤器和人工模拟海水养殖废水,研究了不同气水比(6︰1、10︰1、15︰1、20︰1、30︰1)对移动床生物滤器处理海水养殖废水效能的影响。结果表明:随着气水比的增大,氨态氮(TAN)去除率呈现出先降低后增加的趋势,亚硝酸盐(NO_2~–-N)的积累率呈现出先增加后降低的趋势,化学需氧量(COD)去除率呈现降低的趋势。气水比为6︰1时TAN和COD平均去除率最大(TAN 12.55%±0.80%,COD 16.63%±1.28%),NO_2~–-N平均积累率相对较小(109.71%±23.94%),且出水水质稳定,波动最小,对水质的净化效果明显好于其他的气水比条件,因此气水比6︰1是实验条件下的最佳气水比,可为实际生产应用提供理论参考。

喷雾冷却塔气水比和截面风速对冷却效率的影响

根据雾化冷却原理，建立了80t／h试验用逆流式无填料喷雾冷却塔，并通过4个工况的试验分析了气水比和截面风速对喷雾冷却塔冷却效率的影响，试验结果表明：冷却效率随气水比、截面风速的增加而增大，当截面风速从1.93m／s增加到3.21m／s时，气水比从1.04增加到1.31，冷却效率随之从39.0％增加到54.5％；当气水比在1.16—1.20之间保持不变或变化较小时，可以通过增大塔内截面风速来提高冷却塔的冷却效率。

气水比对曝气生物滤池处理城市生活污水的影响

通过中试考察了气水比对上流式曝气生物滤池(BAF)处理生活污水的影响。结果表明:在水力负荷为72 m3/(m2.h),水力停留时间为75 min,温度14～20℃的条件下,气水比为6∶1[气体流速为16.2 m3/(m2.h)]时,BAF能实现较好的同步除碳脱氮,CODCr、NH3—N及TN去除率分别为82%、84%和42%;当气水比为10∶1[气体流速为27 m3/(m2.h)]时,虽然NH3—N的去除率提高到88%以上,但碳氧化和反硝化受到限制,CODCr和TN去除效果分别降低为80%和31%;当气水比降至4∶1[气体流速为10.8 m3/(m2.h)]以下时,BAF对CODCr、NH3—N和TN的去除均受到限制,去除率分别低于68%、64%和27%。为达到较好的同步除碳脱氮效果,建议同步除碳脱氮BAF中气水比宜控制在6∶1左右。

苏桥储气库生产井井下节流技术合理气水比研究

为了确定苏桥储气库有水气井井下节流技术适宜的生产气水比条件，在930m模拟实验井上，开展了空气一水两相嘴流实验。利用油嘴流型观察窗和实时采集的实验数据，分流态对嘴流现象及特点进行了观察和分析。研究结果表明：由于液体段塞流过孔眼所需生产差压远大于气体，段塞流条件下液体在嘴前回落严重，油嘴前后压力、产气量、产水量波动幅度大，嘴流稳定性差；环雾流条件下4参数波动幅度小，嘴流稳定性好。确定了苏桥储气库有水气井段塞流向环雾流转化的气水比条件为1800～2000m^3／m^3。嘴流稳定关系到举升管的正常排液，因此有水气井井下节流技术适宜的生产条件为环雾流；对于大液量气井，井筒为段塞流时嘴径不宜太小。

气水比对高分子填料BAF脱氮效能的影响

采用高分子载体作为生物填料，以模拟生活污水为处理对象，对两级曝气生物滤池（BAF）的脱氮效能进行了试验研究，着重考察了气水比对BAF去除COD、NH3-N和TN的影响，并探讨了系统内氮素的转化规律和提高脱氮效能的途径。结果表明，当平均水温为22～32℃、进水流量为4L／h、进水COD为150mg／L左右、进水NH3-N为60mg／L左右、一级BAF的气水比为4：1、二级BAF的气水比为2：1时，系统的处理效果最佳，对COD、NH3-N和TN的总平均去除率分别达到84．33％、87．84％和56．06％。系统通过同时短程硝化反硝化实现了低能耗、高效率的脱氮。

冷却塔气水比的计算研究

根据冷却塔进塔水温、出塔水温、气象资料等已知条件,按两种不同等分区间的辛普森积分方法分别计算冷却任务数,再根据上述计算结果将整个气水比区间分为非物理意义气水比区间和物理意义气水比区间,并构建新冷却任务数函数,最后将新冷却任务数函数和已知冷却能力数函数联立方程,获得气水比。本计算方法简便,结果准确可靠,精确度高,大大提高了冷却塔参数的设计计算速度。

封闭循环水系统生物滤池气水比对水质净化效能的影响

通过在全封闭循环水系统中养殖半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis Gunthe），研究了不同气水比对曝气生物滤池净化效能，以及对DO、pH值的影响。结果表明：本试验系统在温度为（19±1）℃，系统循环次数为15次，养殖池DO保持在12mg／L以上的运行条件下，随着气水比由0．75：1～1．50：1的增加，生物滤池氨氮的去除率由35．0％增加至52．0％，N02一N的去除率由8．2％增加至44．6％，气水比对硝化反应影响显著，但对化学需氧量COD的去除率影响并不显著，其平均去除率为10．14％；pH值有增加的趋势，生物滤池进水口到出水ISl的pH值由7．97增加至8．08；气水比最佳运行参数为1．25：1。同时还发现1级生物滤池进水口DO接近饱和，1级到末级滤池间DO仅降低了10％左右，系统pH值在7．9～8．1。本研究所获参数，可供生物膜法处理养殖循环水的条件优化作参考。

气水比对曝气生物滤池N_2O产生的影响

针对目前有关曝气生物滤池中N_2O产生与控制问题研究较少的现状,以城市污水为研究对象,利用曝气生物滤池,重点研究了气水比为9.8∶1、5.0∶1和2.5∶1的条件下,曝气生物滤池中的产生与转化情况.试验结果表明:BAF工艺中NH_4^+-N和TN的去除率均随气水比的减小而减小;气水比为9.8∶1、5.0∶1和2.5∶1的条件下,N_2O的释放量在空气中的百分比分别为418.030 6×10^(-6)、247.940 6×10^(-6)和123.063 8×10^(-6),因此,BAF中N_2O的产生不容忽视.在不同的气水比条件下,溶解态N_2O-N的沿程变化规律均为先增加后减小,且溶解态N_2O-N质量浓度与NO_2^--N质量浓度沿程变化规律一致,据此推测,N_2O可能产生于硝化反应过程.综合考虑硝化效果、TN去除效果以及N_2O减排控制,确定本试验条件下的BAF中适宜控制的气水比为5.0∶1.

气水比对高速给水曝气生物滤池脱氮效果的影响

以珠江水源水为高速给水曝气生物滤池(high-rate UBAF)预处理中试试验对象,研究采用单孔膜曝气滤头曝气系统时,滤池于不同气水比工况下对珠江水源水的脱氮效果。结果表明:水温为30℃,水力停留时间为15 min,处理水量为64 m3.h-1,滤速为16 m.h-1时,随着气水体积比从0.1增加至0.7,DO浓度呈对数上升;当气水体积比大于0.5时,预处理出水NH4+-N质量浓度基本上小于0.5 mg·L-1,NO2--N小于0.110 mg·L-1。

调整气水比优化高氨氮废水BAF一体化脱氮

为实现常温下高氨氮废水中氮的高效去除,选取8:1、12:1和15:1等3个气水比(GWR)条件,考察常温下曝气生物滤池(BAF)短程硝化-厌氧氨氧化(ANAMMOX)一体化自养脱氮工艺稳定运行的性能.研究结果表明:进水氨氮(NH4+-N)浓度为400mg/L、回流比为1:1的条件下,GWR为15:1脱氮效果最好,氨氮去除率(ARE)达90%以上,总氮(TN)去除负荷为1.1kgN/(m^3·d),去除率达83%.GWR为15:1时,溶解氧(DO)为2.41~4.22mg/L,进水NH4+-N转化为亚硝(NO2^--N)量增加,ANAMMOX活性增强.对生物膜进行功能菌种实时荧光定量PCR(qPCR)分析得出,GWR为15:1时,ANAMMOX和氨氧化菌(AOB)两者丰度均最高,高达1012copies/g dry sludge以上,一体化脱氮效果最好.同时,研究表明提高GWR后ANAMMOX反应增强,而过程中无N2O生成,GWR为15:1时,N2O总释放量最小,释放因子为0.0012.

生物接触氧化预处理微污染原水所需气水比探讨

本文根据理论分析并结合实验,提出了生物接触氧化预处理微污染原水的气水比的计算公式和有关系数的取值范围;分析了影响气水比的主要因素.

气水比对BAF工艺深度处理石化污水效果的影响

采用臭氧氧化与曝气生物滤池(BAF)组合工艺深度处理某石化污水厂二级生化处理出水。实验结果表明:气水比对BAF单元的COD去除影响不大,BAF单元的COD去除率为15%～48%;NH3-N去除率随气水比的增大而显著增大,当气水比由3∶1增至5∶1时,NH3-N去除率增大不明显;随气水比增大,TN去除率逐渐减小,PO43--P去除率呈现先增大后减小的趋势;当气水比为3∶1时,PO43--P的去除率最高;经BAF单元处理后,出水中ρ(NH3-N)为0.4～2.0 mg/L,TN为8.0～15.8 mg/L,ρ(PO43--P)为1.1～2.3 mg/L。

人工曝气不同气水比下人工湿地堵塞现状

人工湿地在缺氧条件下,微生物的有氧呼吸受到抑制,有机物不能得到充分的转化的同时,一些还原态的元素及有机物会大量积聚,达到有毒的水平,DO是否充足是人工湿地运行效率的重要限制因素之一。因此,提取基质及水体样品分析不同气水比下孔隙率衰减度及分布情况,同时分析实际水力停留时间的变化情况及DO状况,并综合以上分析评估不同气水比下的堵塞现状。结果表明,随着气水比的增强,堵塞现状也得到了相应的改善,各组反应器的孔隙率衰减率分别为24.4%(未曝气组),13.3%(低曝气组),8.9%(中曝气组)与3.8%(高曝气组),而曝气组的最高水力停留时间衰减率仅为未曝气组的30%,显示出了良好的水力状态控制效果。

采用气水比评价微孔曝气系统性能

为能更直观地描述微孔曝气系统性能,采用气水比(通入气体总量和水体体积的比值)来衡量该系统的性能,通过理论推导和试验得出了清水静态曝气条件下水体的溶解氧与气水比的关系式,并对不同曝气系统分别采用气水比与常规的性能指标进行对比,表明它们的评价结论一致。