厌氧移动床生物膜反应器侧伸式搅拌装置的试验研究

选取三种CBY型桨,对厌氧移动床生物膜反应器中采用的侧伸式搅拌装置进行了深入研究。试验考察了三种桨型的功率准数、时间准数,并通过考察其临界转速的方法探讨其最优桨型、最佳安装角度。CBY-3型桨在同样的填充量下临界功率较另两桨型低,混合时间短,优于CBY-2和CBY-1型桨。在水平偏角α为15～20,°向下偏角β为1～5°时得到搅拌的最低临界转速。为厌氧移动床生物膜反应器搅拌装置的设计提供了参考。

羟基自由基活性氧用于中水处理

羟基自由基在液相中的氧化电势为2.8 V,能够破坏微生物通透性屏障,破坏病原微生物的蛋白质、酶和核酸,导致病原微生物的死亡。在现场进行的中水灭菌实验中,当药剂质量浓度为38.2 g/L,投加量为0.14 kg/t时,大肠杆菌杀灭率可达到99.9%以上。同时,水体中的COD降低50%、NH3-N降低35%。羟基自由基制备原料为空气、水和电解质溶液,在常温常压条件下进行,无三废排放,兼具安全性和环境友好性。实践证明:它是替代氯气消毒的优选消毒品种。

将科研项目引入化工专业实践教学环节的尝试

在探讨本科生科研训练改革的内容和模式的基础上,构建了课内-课外教学体系,将科研项目引入化工专业实践教学环节中,克服了以往单纯使用教材的传统模式。通过工程实践与课程设计的有机结合,充分发挥学生的主观能动性,并全面的融会贯通所学专业知识,建立深刻的工程观念,培养了学生科研创新理念。

移动床生物膜反应器内气液传质性能研究

采用移动床生物膜反应器,利用清水进行了在不同悬浮填料体积含率和曝气强度时反应器内气液传质性能研究。结果表明,随着曝气强度增加,传质系数增大,但曝气强度过大,并不利于移动床操作;当填料体积含率大于40%时,氧传质系数出现最大值后逐渐减小。在填料体积含率为30%~50%、曝气强度为4.5~7 m3/(h.m)时,传质效果良好,氧转移效率较高。

基于WiFi的远程目标跟踪系统设计

提出了远程目标跟踪系统的概念并实现一种远程目标跟踪系统。系统主要分为移动机器人端和远程服务器端,主要功能是移动机器人通过USB摄像头采集到实时现场视频,将实时采集到的现场视频从YUV格式硬编码为H.264格式,再通过WiFi传出给远程服务器,服务器将接收到的视频流解码并对指定目标进行跟踪算法处理后控制移动机器人追踪目标。实验结果表明:该系统可以有效实现远程的目标跟踪,验证了该设计的可行性。

高级氧化和脱吸耦合处理地下污水工艺的研究

以高级氧化和脱吸耦合的方式脱除模拟地下水中的氯苯、苯胺、苯。考察了活性氧药剂加入量、停留时间、pH等因素对水体降解能力的影响,并且结合实际土壤污水处理,设计了脱吸塔设备和活性氧药剂设备相结合的处理工艺。结果表明在活性氧投加量4%(质量分数),pH=7的条件下,经过该方式处理后的地下水中氯苯、苯胺、苯的质量浓度均小于0.05 mg/L,达到预期效果和国家排放标准。

仿真技术在化工原理实验中的开发与应用

系统仿真是一门随着计算机的发展而兴起的新技术,它能接受操作者给予的信息而模拟实际物理系统的行为。目前,主要应用于航空、航天、军事、核能,电子等行业的岗位操作培训和大专院校的实验教学及研究。自1986年起。

厌氧移动床生物膜反应器侧伸式搅拌装置的试验研究

本文选取三种CBY型桨,对厌氧移动床生物膜反应器中采用的侧伸式搅拌装置进行了深入研究。探讨其最优桨型、安装角度、临界转速及其功率准数,为厌氧移动床生物膜反应器的搅拌装置的设计提供了参考。

近红外漫反射光谱法快速测定天然纤维素清洁浆料α-纤维素含量

针对天然纤维素清洁制浆新型连续生产工艺,提出了采用近红外漫反射光谱测定天然纤维素(棉、木浆粕)清洁浆料中α-纤维素含量。收集了142个天然纤维素清洁浆料样品,采用GB/T 9107—1999方法(化学分析方法)测定其α-纤维素含量。通过粉碎预处理提高样品的均匀性,继而压入旋转杯采集光谱。采用簇类独立软模式(SIMCA)方法建立了有效的棉浆粕和木浆粕的分类模型,模型识别率达到100%。基于偏最小二乘(PLS)法分别建立的全部样品以及分类棉、木浆粕的α-纤维素含量定量校正模型相关系数分别为0.954,0.911和0.839,SEP分别为2.4%,1.2%和1.6%,模型预测精密度与GB方法的允差接近,表明该方法是可行的,且操作简单,分析速度快,对提高天然纤维素清洁浆料α-纤维素含量分析效率和指导其连续生产具有积极意义。

燃烧合成二氧化硅纳米颗粒形成机理的实验研究

为了研究纳米颗粒在火焰中的形成机理,基于电子低压撞击器建立燃烧法合成纳米颗粒的在线表征系统。在扩散火焰中通过氧化六甲基二硅氧烷蒸气制备二氧化硅纳米颗粒;使用该表征系统研究火焰底部、中部和上部的颗粒的粒子数浓度和粒径的关系,提出燃烧法合成纳米颗粒的可能的形成机理。结果表明:火焰区域可以分为化学反应区、凝并区和聚集区。颗粒历经化学反应、成核、凝并、团聚而形成最终颗粒。

羟基自由基活性氧在高浓度有机废水处理中的应用

现场制备羟基自由基活性氧药剂处理聚酯废水、炼油碱渣废水、垃圾渗滤液等高浓度有机废水,得到了较好的处理结果。通过对模拟苯酚废水和硝基酚废水处理的研究,为从理论上找到处理不同类型的高浓度有机废水的方法做了初步的探讨,这对处理高浓度有机废水具有重要理论意义和实用价值。

臭氧/活性氧氧化法预处理聚酯废水实验研究

通过对国内某聚酯生产企业现有聚酯废水处理工艺存在问题的调查和分析,提出在生化前增加絮凝—臭氧/羟基自由基活性氧氧化预处理工艺的解决方案,并进行相应的实验研究。探讨了在絮凝实验中絮凝剂种类和投加量、pH值对废水CODCr去除率的影响。并在此基础上对臭氧、活性氧单独氧化效果和臭氧/活性氧联合氧化效果进行分析和对比,确定臭氧/活性氧氧化法优越性并对工艺条件进行优化。实验结果表明,pH为8,絮凝剂的投加量为1.56 g/L,通臭氧时间为3 min,活性氧投加量为27 mg/L时,聚酯废水预处理效果最佳,废水CODCr的去除率可达84%,可生化性比值提高至0.45左右,未检出对后续生物处理系统中微生物产生毒害的醛类物质。

活性氧-臭氧联用处理含酚废水

用羟基自由基活性氧与臭氧联合使用处理含酚废水,并在电磁波作用下对含酸废水进行了研究,考察了活性氧药剂投加量和反应时间对苯酚去除率和COD去除率的影响,并对这些方法的处理效果进行了比较分析。结果表明,活性氧药剂与臭氧联用,并辅以微波能场的方法处理含酸废水表现出了明显的优势,具有最好的处理效果。对于浓度为0.500 g/L的含酚废水,在处理时间为5 min的条件下,苯酚去除率达到98.23%,COD去除率达到68.12%。

近红外漫反射光谱法测定天然纤维素浆粕聚合度

提出一种采用近红外光谱测定天然纤维素(棉、木)浆粕聚合度的方法。实验收集了195个天然纤维素浆粕样品,采用GB/T 9107-1999方法测定了其聚合度,对样品进行粉碎预处理后,放入旋转杯中采集相应的近红外漫反射光谱。通过化学计量学偏最小二乘方法(PLS)将聚合度数据与近红外光谱关联,分别建立了棉木浆粕混合样品、棉浆粕样品和木浆粕样品的聚合度定量模型。最优模型相关系数分别为0.980,0.993,和0.886,预测均方根误差(RMSEP)分别为147,143和53。研究了近红外方法精密度和准确性。结果表明棉浆粕和木浆粕分类模型预测准确性优于混合模型,且其预测精密度符合国标(GB)方法要求。另外,采用主成分分析方法建立了棉浆粕和木浆粕的识别模型,结果表明该模型可以有效识别棉浆粕和木浆粕。该方法操作简单、分析速度快,能够满足天然纤维素浆粕聚合度在线检测要求,为实现清洁制浆新工艺聚合度在线监控目标提供了理论和技术依据。

羟基自由基高级氧化用于预处理垃圾渗滤液

结合羟基自由基活性氧高级氧化技术处理垃圾渗滤液的工程应用,探讨了化学沉淀-混凝与超声-活性氧氧化联合作用处理垃圾渗滤液的预处理过程,并优化了工艺操作参数,最终使得垃圾渗滤液处理结果为COD总去除率为62％ ～ 65％,NH3-N去除率为65％～70％,色度降低96％,并大大消除了臭味,为后续生物处理打下了良好基础.

混合废纸高效脱墨剂的脱墨工艺研究

采用十二烷基苯磺酸与自制药剂反应的产物,与AES、OP-10及吐温80复配,得到一种针对混合废纸的高效脱墨剂,研究了各辅助药剂配用量对废纸脱墨效果的影响,通过实验得出最佳工艺条件为:w(H2O2)=1.5%、w(NaOH)=3.0%、w(Na2SiO3)=2.5%、w(自制脱墨剂)=0.3%(以上比例均相对于绝干浆)、碎浆时间20 min、浆液质量分数10%、温度60℃。脱墨后浆的白度升高到77.46%ISO、残余油墨质量浓度(ERIC)降低为132.43 mg/kg。实验结果表明,自制脱墨剂具有良好的脱墨效果,优于部分市售脱墨剂,并节省了化学药品的用量,是一种针对混合废纸的新型高效脱墨剂。

微波协同混凝处理油田回注水的研究

基于对油田回注水处理的研究,对聚合硫酸铁、复合铝铁、三氯化铁、硫酸铝4种混凝剂进行筛选,当聚合硫酸铁和三氯化铁的投加量分别为120 mg/L和180 mg/L时,回注水COD去除率均可达到80%;而当聚合硫酸铁和三氯化铁的投加量为150 mg/L时,回注水浊度的去除率几乎达到100%。以微波协同混凝处理油田回注水,在添加聚合硫酸铁的情况下,能加速絮体沉淀速度,对添加三氯化铁则起相反的作用。微波不能独立发生作用,需要相应的药剂与之配合使用。

近红外漫反射光谱法判别分析天然纤维素浆粕反应性能

提出一种采用近红外光谱测定天然纤维素浆粕反应性能的方法。采用国家标准方法(FZ/T50010.13-2011)测定天然纤维素浆粕样品的反应性能,采集了其漫反射近红外光谱。分别采用PCA和簇类独立软模式(SIMCA)方法,建立了浆粕样品反应性能是否合格的分类模型,其识别率达到100%。

混合废纸高效脱墨剂配方的优化研究

采用十二烷基苯磺酸与自制药剂反应的产物,与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)及吐温80复配,得到一种针对混合废纸的高效脱墨剂,研究了各药剂配用量对废纸脱墨效果的影响,通过优化试验确定各药剂的最佳配用量(脱墨剂配方)为w(自制药剂)=50%、w(AES)=20%、w(OP-10)=20%和ω(吐温80)=10%。试验表明,自制脱墨剂有良好的脱墨效果。脱墨剂用量为0,3%时,脱墨后浆的白度为77.46%ISO,残余油墨浓度(ERIC)降低为132.43 mg/kg。其效果优于目前市面上销售的3种脱墨剂,是一种针对办公废纸的新型高效脱墨剂。

把仿真技术引入实验室

仿真技术是计算机技术中的一个分支,在一些国家中,如美国,已经应用得比较普遍,特别是在各种实际操作的培训系统中显示了很大的优越性。在我国,许多行业也在逐步应用,但在高校实验教学中则还用得比较少。因此,开发化工原理实验仿真软件,应用先进技术手段装备化工原理实验,切实提高实验教学质量,是十分必须的。