新型活性砂滤罐深度脱氮性能与微生物群落结构研究分析

为进一步减少氮污染物排放,满足城市污水处理厂深度脱氮提标改造的需求,本研究使用新型活性砂滤罐以二沉池出水为对象进行深度脱氮试验,考察不同调控因子对总氮(TN)去除效果以及微生物群落结构的影响。结果表明,最优水力停留时间(HRT)为0.28 h,最佳碳氮比(C/N)为6:1,在此条件下出水TN浓度低于1.5 mg/L,优于现有深度脱氮工艺;为节约运行成本,HRT可调整至0.13~0.23 h,C/N参数不变,TN出水浓度低于4 mg/L。使用乙酸钠时微生物的响应时间比使用甲醇时更短,但高C/N条件下使用甲醇时脱氮效果比使用乙酸钠更好。16s rRNA高通量测序结果表明,系统主要脱氮功能微生物为Saccharibacteria_genera_incertae_sedis、Anaerolineaceae、Longilinea、Rhodocyclaceae、Chlorobium、Thiobacillus、Betaproteobacteria等,Anaerolineaceae主要聚集于装置底部。反冲洗会导致中下部生物膜量较高,但滤床循环运行的方式能将装置底部的反硝化菌转移至滤料顶部,使微生物在装置内的分布更加均匀,从而保证较好的深度脱氮效果。

大型液化石油气覆土子弹罐的设计与制造

液化石油气覆土子弹罐作为一种新型的常温液化烃储存容器,因其能有效防止介质沸腾膨胀爆炸,且不受附近热源、爆炸冲击波、外部撞击等突发事件的影响,越来越受到业内认可。以某项目丁二烯覆土罐为例,介绍丁二烯覆土罐的结构及其设计原则,探讨壳体、加强圈、接管及防腐涂敷等工序的制造要求,为大型液化石油气覆土罐的设计及制造提供参考。

沥青砂铺设在洞库储油罐换底施工中的质量管理研究

洞库储油罐罐底铺设沥青砂垫层对罐体使用寿命起到很大的延长保护作用,但沥青砂垫层铺设施工对质量要求十分严格,稍有缺陷就会导致罐底使用周期内加速腐蚀进而引起穿孔、渗漏,造成较大损失,因此加强沥青砂垫层铺设的质量管理十分必要。结合洞库储油罐换底项目中沥青砂垫层铺设施工,对施工的组织程序细化、施工质量管控、成品检查验收3个方面进行分析研究,针对性制定质量管理措施,进而提升铺设质效,延长油罐使用寿命。

炼化污水总排水质提标升级改造技术总结

结合炼化企业污水处理场实际运行工况及存在问题,论述了污水总排水质提标升级主要改造内容,重点介绍了高效低氧一体化生物处理、臭氧催化氧化、多级曝气生物滤池、微砂加碳高效沉淀池深度污水处理技术特点。工业应用结果表明,该组合技术先进可靠,去除污水COD、氨氮、总磷效率高,总排污水平均COD 10.92 mg/L,BOD 2.9 mg/L,氨氮0.14 mg/L,总氮6.62 mg/L,总磷0.13 mg/L,石油类0.83 mg/L,完全达到《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)要求,环保效益明显,每年减排COD 3309.4 kg,氨氮4142.4 kg,悬浮物57.6 kg,对改善周边生态环境发挥了积极作用,在国内炼化企业废水综合治理方面具有一定的借鉴价值。

含水层底部单孔非完整疏放水井渗流特征砂槽试验

为研究含水层底部疏放水井渗流特征,设计研发了一种60°扇形体渗流砂槽系统,以潜水含水层底部疏放水为例,开展了不同井长单井非完整井疏放水渗流砂槽试验,研究结果表明:疏放水引起浸润线的下降,并在其上方形成饱和毛细水带负压区;疏放水过程中含水层底部非完整井上部可划分为上层毛细水带、支持毛细水带、饱和毛细水带及自由水饱和带,饱和毛细水带可有效阻止上部空气进入井内;非完整井井片内部压力P存在4种水压分布形态,即P=0、P>0、P<0以及P_(up)<0且P_(down)>0,根据井内压力及井片上部自由水饱和带、饱和毛细带的分布,含水层底部非完整井疏放水似稳定流态水压分布可概化7种模型;非满管段的形成导致其上部自由水压力不能连续传递,其分布不再是满管时的由下至上递减规律,当井片上方存在浸润线时,压力水头分布由下至上呈先增加后减小的规律;当井片上方存在自由水饱和带或较大范围的饱和毛细水带时,渗流量随井内压力减小而增加,当自由水饱和带消失且饱和毛细水带垂直分布较小时,井内压力的减小对渗流的增加效应不明显;非完整井井长的增加可有效增加渗流量,但当井长大于临界值后,渗流量不再随着井长的增加而变化;疏放水过程中,疏放水量由静态补给与动态补给构成且静态补给以一阶指数函数减少、动态补给以一阶指数函数增加。

堤坝内集中渗漏通道与周围介质水量交换研究

堤坝内存在集中渗漏通道时,通道与周围多孔介质在压力差的驱使下会进行水量交换,两者间的水量交换可能导致堤坝渗漏量增大,传统的渗流场分析往往忽视了这一点。本文搭建砂槽模型以模拟堤坝中存在集中渗漏通道的情况,根据集中渗漏通道与多孔介质的出流量,研究渗漏通道与多孔介质间水量交换机理,提出一种计算水量交换系数的新公式。结果表明,渗漏通道与多孔介质间的水量交换量与通道直径(D)、多孔介质渗透系数(Km)、水力梯度(J)成正比。通过正交试验,进一步分析各因素对水量交换量的影响程度,发现影响程度最大的是D,其次是J和Km。研究成果能为堤坝存在集中渗漏通道情况下的渗流场分析提供依据,在渗流场计算中考虑集中渗漏通道与周围多孔介质间的水量交换更加贴合实际情况。

煤矿井下处理高浊矿井水工艺技术的研究

以陕西小保当矿业有限公司一号井煤矿为例,针对井下进水仓生产污水的水质、水量及其波动情况,利用微砂重介速沉设备进行处理,具有处理效率高、占地面积小、自动化程度高等优势,在井下运用微砂重介速沉水处理工艺技术将煤泥岩粉等悬浮物先行去除,实现泥水的有效分离,清水入仓后可提升至地面或井下直接回用,煤泥也得到了有效回收并产生经济效益,排水系统更节能降耗。

农田不同排水措施地下排水效果模拟试验研究

在地下水位较高、地表易于形成积水的中国南方地区,通过农田排水措施可以及时排除多余地表积水,快速降低地下水位,以达到排涝降渍、协同调控的目的.文中基于室内砂槽试验,揭示暗管排水、明沟排水、不同反滤体高度的反滤体排水及改进暗管排水等措施的地下排水规律及效果.结果表明:将暗管周围土体置换为高渗透性土体介质的改进暗管排水可明显提高排水流量,当土体置换高度达2 cm时(对应于田间条件40 cm),其排水流量均高于相同埋深条件下的其他排水措施,达暗管排水的1.59~1.66倍;改进暗排在地表积水消失时仍保持较大的排水流量,可达相同埋深暗管流量的2倍以上,在积水层消失后,能迅速降低农田土壤水的渍害胁迫,将地下水位降低至暗管埋设高度;在地表积水即将消失时,各种排水措施出现了流量与水头变化幅度较大的现象.相对于各种地下排水措施,改进暗管排水在除涝降渍中存在明显优势.研究结果可为涝渍灾害易发地区高效除涝降渍减灾工程设计和建设提供参考.

耦合初雨调蓄处理设施的半地下污水处理厂设计案例

国内近年来的研究表明,除了污水直排带来的污染,初期雨水排放和合流污水溢流造成的河道污染也比较严重。在心圩江下游污水处理厂设计中,采用半地下建设形式,耦合了1.5万m^(3)初期雨水调蓄池和一级强化处理设施,有效提升了心圩江流域内的污水处理水平,同时考虑了应对近远期合流溢流污染及初期雨水污染的控制措施。污水处理采用“改良厌氧缺氧好氧(AAO)生化池→矩形周进周出二沉池→加砂高速沉淀池→紫外线/次氯酸钠联合消毒”组合工艺,系统抗冲击负荷能力强,运行稳定,出水水质达到并优于国标一级A排放标准。初期雨水处理采用“调蓄池→细格栅+曝气沉砂池→加砂高速沉淀池”组合工艺,具有运行灵活、启动速度快的特点,处理后出水可稳定达到设计水质。项目占地指标为0.62 m^(2)/(m^(3)·d^(-1)),运行电耗为0.33 kW·h/m^(3),为同类项目较低水平。

水处理机日常状态监测在保障血液透析运行安全中的作用

对水处理机日常数据进行监测和记录,分析其运行状态,探讨水处理机日常状态监测在保障血液透析运行安全中的作用。收集医院医学装备科近5年水处理机34700余条运行数据,通过分析其日常参数的数据变化、获取其日常状态信息,积累了识别、诊断、及时排查与处置其常见故障的经验,同时关注其各系统部件的老化、机器磨损等客观因素带来的安全隐患,保证透析用水的合格与安全,在保证水处理机稳定运行中发挥了重要作用。

基于Fluent的混砂罐排出性能影响分析

混砂罐的排液稳定性对压裂作业意义重大,目前对于复杂结构混砂罐排液性能的研究相对较少,且现有理论计算方法无法评估一些复杂结构对排液性能的影响。基于此,通过数值模拟手段进行混砂罐的运行参数(转速)和结构参数(搅拌器距底面高度、挡板的开孔面积)等对排液性能影响的研究。研究结果表明:在排出管汇监测面含气体积分数为2%的阈值限定下,罐内最低液面高度为1.1 m,相较理论计算0.998 m液面高度增大10%左右;对比挡板以及开孔面积对排液含气体积分数的影响可见,挡板开孔会增加排液的含气体积分数,挡板开孔面积增大30.3%,监测面含气体积分数相比未开孔时增大32.3%;确定了在不同液位下利用仿真手段获得安全排液转速与排液含气体积分数关系的方法,使得在设计阶段获得液位、转速之间的初步MAP(映射)关系,提升产品开发效率。研究结果可为复杂混砂罐稳定排液的结构设计以及安全运行工况的确定提供参考。

水下浅埋盾构隧道接缝渗漏时围岩沉降分区

针对水下浅埋盾构隧道接缝渗漏问题,开展多组模型试验。通过改变渗漏位置、压力水头两项参数对地表沉降、渗漏量和地层应力进行分析,结合模型试验结果对理论椭球分区法进行修正,并对隧道渗漏后的围岩沉降进行分区。结果表明:压力水头增加,漏缝处埋深越浅,发生渗漏时地表沉降增量越大;渗漏量和平均有效主应力曲线均可划分为初始阶段、漏砂漏水阶段和收敛阶段;收敛阶段土拱稳定,不漏砂只漏水且平均有效主应力基本恢复至漏砂前;依据砂粒运动特征将隧道围岩沉降分为侵蚀区、位移区和稳定区,经偏移修正和曲线修正后侵蚀区和位移区的水平向长度与压力水头、漏缝处埋深正相关;压力水头增量相同时,漏缝处埋深越大,侵蚀区水平向长度受压力水头增加的影响越明显;压力水头越大,侵蚀区水平向长度受渗漏位置变动影响越明显。

山前河道黄河水回灌过程中水沙变化规律研究

黄河水在山前河道渗漏补给地下水过程中,水和悬浮泥沙的运动特征与在平原河道显著不同。以济南市黄河流域玉符河回灌补源工程为背景,设计二维砂槽试验模拟黄河水流经由砂卵砾石和灰岩组成的强渗漏带河床处时地表和地下径流的变化规律以及悬浮泥沙的迁移特征。结果表明:流经强渗漏带的黄河水转化为地表水、浅层孔隙水和深层岩溶水3部分;仅岩溶水是有效补给,转化效率为60%~70%,悬浮颗粒物的存在使补给效率降低21~37个百分点;地表水和孔隙水受河床坡度和强渗漏带河床结构的影响流向下游;黄河水中96%的悬浮泥沙被砂槽滤除,砂槽的表层和浅层泥沙沉积最严重;橡胶坝可促进高流速地表水向低流速孔隙水转化,但会加重泥沙在砂槽内沉积。

漂移食用油油罐群的修复

油罐区不同规格(30、50、100、500、2000 t)的油罐在洪水冲击下罐体漂移到承台上面,油罐承台内沥青砂层出现空穴,罐顶连接栈桥撕裂变形,罐体连接管道变形和破裂,管线错位。结合施工实际,介绍了2000 t油罐、500 t及以下油罐的修复工艺,并对重点工序(油罐基础垫层制作,油罐底板制作、铺设,油罐复位及锚定,油罐气密性及稳定性试验)进行了阐述。经过修复,油罐满足设计要求,可重新投入使用。

ACTIFLO高速沉淀池在火力发电厂中的应用探讨

火力发电厂中采用的水源接近于低浊的水库水,在水处理设计中一直容易被忽视,特别是广西水库多,其水质相对河水浊度低,导致部分电厂水处理能力不达标。以广西某电厂为例,结合该电厂一期工程水处理存在的问题及二期工程场地所限,采用了ACTIFLO高速沉淀池工艺进行水处理,取得了良好的效果。笔者阐述ACTIFLO高速沉淀池的工艺原理、相关设计参数和运行情况,总结出设计运行注意事项,为该工艺在类似工程中的应用提供借鉴。

立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验研究

针对不同供砂浓度的尾砂浆液,分别选用相对分子质量为2000万、1540万和1200万的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)作絮凝剂,再配以一定量的无机絮凝剂(FeCl3),进行了立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验。研究了立式砂仓的尾砂沉降规律,确定了立式砂仓合理的供砂浓度为20%,最佳絮凝剂相对分子质量为1540万,掺入量为100 g/t,适宜的料浆pH值约为9。研究结论为立式砂仓全尾砂沉降澄清脱水连续充填工艺改造提供了设计依据。

不同抽回间距的单井循环地下水源热泵系统试验

针对单井循环地下水源热泵系统的研究不足,搭建了物理模拟砂箱试验台研究单井循环地下水源热泵系统地下水流动和换热规律,并开展了抽回间距变化的试验研究。结果表明,增大抽回间距能够显著改善三种热源井的抽水温度,在条件允许的情况下应尽量增大热源井的抽回间距;当抽回间距增加相同数值,抽水温度改善情况循环单井最好,其次是填砾同井,最后是抽灌同井,增加抽回间距对热贯通严重的热源井更有效。

单井循环系统在不同初始地温下的特性

针对单井循环地下水源热泵系统的研究不足,搭建了物理模拟砂箱实验台研究单井循环地下水源热泵系统地下水流动和换热规律,并开展了初始地温变化的实验研究。结果表明:3种热源井中循环单井抽回水温度变化最大,热影响范围最小,承担负荷的能力最低。在初始地温为20℃、取热工况下,抽灌同井、填砾同井的换热量分别为循环单井的2.0倍和2.2倍。含水层温度变化相同温度时,3种热源井取热量变化的百分比均大于放热量的变化。因此,在以供热为主的地区,应注意初始地温变化对取热工况的影响。

水平井的水力特征及其解析解的适用条件

利用自制的水平井砂槽模型,进行了一系列不同流量条件下的水平井抽水试验,结果表明:(1)在不同出流条件下,水平井井管中可以同时出现层流-粗糙紊流多种不同流态;(2)水平井出流条件下,井管中的水头损失既不能忽略,也不服从线性变化规律.它与井管中的水流流态有关.用"等水头井壁"或"等强度线汇"来刻画水平井井壁边界条件是不全面的.根据"等强度线汇"理论得到的解析解与试验结果对比发现,本试验条件下解析解的近似适用条件是:水平井管中的水流全部为层流(Re<2320)或者层流和层流-光滑紊流过渡区(Re<4000)同时并存的情况.当水平井管中出现光滑紊流区(Re>4000),即同时有层流、层流-光滑紊流过渡态和光滑紊流或更多种流态时,解析解已不再适用,此时必须用新的层流-管流耦合模型来求解.

不同负荷单井循环地下水源热泵系统实验

针对单井循环地下水源热泵系统,搭建了物理模拟砂箱实验台研究其地下水流动和换热规律,并开展了负荷变化的实验研究.结果表明:相同实验条件下,循环单井的取热量仅为抽灌同井的50.3%,填砾同井的45.9%,其径向热影响范围小于186.5 mm;而当抽水流量从0.54 m3/h降低到0.315 m3/h时,循环单井、抽灌同井、填砾同井的取热量分别降低了51.0%、31.6%和19.5%.可见循环单井承担负荷的能力最差,但抽水流量的变化对循环单井的影响更大;提高抽水流量能够显著提高热源井的取热量,增大热影响范围,从而提高热源井承担负荷的能力.