无挡板CSTR内部流场及颗粒分布的CFD模拟研究

为探究无挡板连续搅拌式反应釜(CSTR)内部流场分布及颗粒运动情况,采用计算流体力学(CFD),在欧拉-拉格朗日模型的基础上对三种搅拌釜工况进行了研究分析。同时,探讨了粒径为100,300和500μm的颗粒在各个工况下的混合情况。研究表明:在时间为0~100 s时,初始搅拌釜内颗粒的平均速度相较于初始时增加了39.22%,达到了1.4797 m/s,搅拌釜内的流场平均速度为1.7372 m/s,颗粒的平均速度与流场速度呈现相近的趋势;搅拌桨位于罐内中间位置时,颗粒分布最为均匀;采用双层搅拌桨时,颗粒速度得到了显著的提升,最大颗粒速度可达到4.2383 m/s。

微藻去除水中低浓度硝态氮的研究

利用微藻去除水中低浓度硝态氮,无需供应氧气、不产生二氧化碳且微藻的生物体尚可有利用价值。研究筛选了3种微藻([FACHB-12]斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、[FACHB-8]普通小球藻(Chlorella vulgaris)、盐藻(Dunaliella sp.))进行水中低浓度硝态氮去除率实验,证明了3种微藻均对水中硝态氮有较好的适应性和去除效果。其中,对NO2-的去除率均大于对NO3-的去除率。淡水藻比盐藻对水中硝态氮的去除率要高。

移动床生物膜反应器(MBBR)工艺的填料填充率中试研究

移动床生物膜反应器(MBBR)中试,采用日处理水量40m^3/d时,水力停留时间为1.92h,系统出水水质稳定,符合《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标要求。研究得出悬浮填料填充比为35%较适宜,系统对COD、氨氮等的去除效果较好。课题为国家建设部“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项的“节地型城镇污水处理工艺技术研究与工程示范(2013ZX07314-003-03)”。

高锰酸钾改性活性炭去除原水中锑

锑具有潜在的慢性毒性,是一种较难去除的重金属离子,以往对原水中微量锑的去除研究较少,为保证饮用水安全,寻找一种经济有效的除锑方法具有重要意义。因此,考察通过0.1mol/L的高锰酸钾溶液对颗粒活性炭改性,得到性质稳定、除锑效果较好的吸附剂。改性后的吸附剂可使锑从初始浓度100μg/L降至4.23μg/L,已达到《生活饮用水卫生标准》的限值(5μg/L),研究表明经高锰酸钾改性后的活性炭对去除微量含锑水有较好的效果。

城市生活垃圾渗滤液处理工程设计

城市生活垃圾无论采用焚烧、还是卫生填埋处理,其过程中将产生大量的渗滤液需要进行处理。本文探讨了城市生活垃圾渗滤液的产生量、卫生填埋系统渗滤液减量措施、垃圾渗滤液的设计水量计算、处理工艺选择等问题。还对MBR-NF-RO、DT-RO和MVC-DI垃圾渗滤液处理工艺的组成、特点、适用条件等进行了详细分析。

改性活性炭吸附甲苯废气的研究进展

甲苯是一种有毒的挥发性有机物,会对环境造成严重危害。活性炭吸附法是处理甲苯的经典工艺,但普通活性炭通常存在灰分高、吸附选择性差、孔径分布不均匀及表面官能团限制等问题。为了更高效、更有针对性地吸附目标物质,需要对活性炭进行改性处理。研究人员从选择合适的改性物质、处理工艺、操作条件及改性物剂量等方面不断尝试来确定最佳改性方法。目前活性炭的改性方法主要有酸碱改性法、负载杂原子和化合物改性法、低温等离子体改性法、微波改性法等。酸碱改性法通过去除活性炭中酸碱可溶性物质来降低灰分含量,从而扩大其比表面积和孔道容积。相较酸改性,碱改性可提高活性炭表面碱性官能团数量,增强其表面π-π色散力,使活性炭整体的非极性提升,有利于其吸附弱极性的甲苯。负载杂原子和化合物改性法是利用负载的杂原子和化合物与甲苯之间的络合作用来提高活性炭的吸附性能,但引入的杂原子和化合物含量过高时易堵塞孔道,降低活性炭对甲苯的吸附容量。低温等离子改性法具有能耗低、使用范围广和效率高等优点,是一项去除污染物的环保新技术,不仅可改变活性炭表面的化学性质,也会对其界面物性产生影响,在活性炭表面处理方面显示出广阔的应用前景。微波改性法利用微波能量在活性炭表面产生更多的活性位点,配合通入的还原性气体还能分解活性炭表面的酸性官能团,增强其碱性。微波加热可以去除活性炭孔道内部的杂质,但随着温度的升高,会造成炭骨架收缩,不利于吸附的进行。其中微波辐照功率、改性物的浓度及辐照时间是微波改性法中需要控制的关键因素。本文综述了活性炭及各种改性活性炭吸附甲苯的研究进展,通过吸附等温模型对比分析了不同改性活性炭对甲苯的吸附性能及吸附机理。研究表明,活性炭的比表面积、孔道结构及表面化学性质等是影响吸附性能的主要原因。本文还探讨了不同改性方法对活性炭理化性质的影响,对于提高活性炭的吸附效率具有重要意义,也为研制高效吸附甲苯的改性活性炭奠定了理论基础。最后,提出了活性炭研究中亟待解决的问题与其今后的发展方向,为后续研究和工业生产应用提供参考。

现代生物技术在环境工程中的运用分析

近年来,随着全球经济不断增长,城市建设进程不断加快,人们的生活水平和消费水平也在不断提升,但随之而来的环境污染等问题也日益严重,因此治理环境污染是一项重大工程。现代生物技术作为一种现代的污染治理技术手段,在环境工程中发挥巨大的作用,能够对环境污染进行高效治理,从而改善空气质量,维护人类的生存空间。基于此,本文简要介绍了现代生物工程的概念及其发展现状,并且对现代生物技术在具体的环境工程中的应用进行了分析,以供专业人士交流。

阳离子表面活性剂改性沸石分子筛吸附磷研究进展

除磷是目前防止城镇污水污染的重要举措,吸附除磷是有效除磷及磷回收的重要方法。其中,沸石是一个具有多孔结构、较大的比表面积的硅铝酸盐矿物,在水处理过程广泛应用。研究论述了改性沸石,即有机改性沸石在吸附磷酸盐研究中的重要进展。结果表明,由于沸石中含有大量的硅氧和铝氧化合物,使得铝原子结合水分子而使得沸石带负电荷,而阳离子表面活性剂是带有正电荷的有机物,通过静电吸引,阳离子表面活性剂在沸石的表面通过结合力使表面活性剂牢固的负载在沸石表面,使沸石表面带正电荷,可实现污水除磷。此外,总结了沸石的基本性质、阳离子表面活性剂的负载、吸附作用、吸附机理以及吸附过程等因素对除磷的作用。研究发现了用表面活性剂改性沸石实现磷高效吸附方法,为构建高效处理吸附材料指出了新方向与材料。

A^2/O污水处理工艺中磷的赋存形态及去除研究

造成水体富营养化的“罪魁祸首”是氮、磷,特别是磷元素,起着举足轻重的作用。因此,城市生活污水处理工艺的脱氮除磷效果尤为重要。课题依托昆明市第五污水处理厂(二期)的A^2/O工艺流程,研究了A^2/O同步脱氮除磷工艺流程的各个处理单元的污水中、悬浮物中磷的赋存形态,迁移转化规律以及各个处理单元磷的去除率。

高硅沸石吸附水中有机微污染物的研究进展

沸石是一类具有有序微孔网络的多孔材料,其中高硅沸石具有较高的硅铝比,呈现优异疏水性,被工业广泛应用。目前,高硅沸石已被用于去除水中有机微污染物(OMPs),如各种药物、个人护理产品等。本综述对高硅沸石的性质和基本原理总结,分析高硅沸石吸附OMP的机理,评估高硅沸石在水处理中吸附OMP的潜在机遇和挑战。总结发现,吸附容量与表面疏水性/亲水性和结构特征密切相关,其微孔体积和孔径与吸附OMP相关;高硅沸石具有选择性去除背景有机物的竞争性吸附潜力。此外,通过氧化实现对OMPs的吸附能力再生。因此,具有良好去除OMPs应用前景。

用于去除废水中As^(3+)的藻类筛选与驯化研究

选取了9种藻类,在不同As^(3+)浓度梯度下培养12 d后测定藻类生长情况、叶绿素a含量以及对As^(3+)的去除率。通过对比分析,筛选出5种对As^(3+)耐受性较好的藻类,并对其进行驯化。驯化分为低浓度(0~1 mg/L)驯化阶段和高浓度(1~2 mg/L)驯化阶段。结果表明,经过驯化后的5种藻类的生长情况、叶绿素a含量都优于未驯化组,且驯化至第21天时,其对As^(3+)的去除率均提高了20%以上,特别是低浓度驯化阶段,去除率高达80%以上。