Equivalent Cake Filtration Model

Cake filtration has been widely used in many chemical processes with more non-Newtonian, highly viscous and compressible materials involved. Neither traditional nor modem filtration theory can be applied in practice ＂Equivalent cake filtration model＂ is a recently developed mathematical model to describe cake filtration for both Newtonian and non-Newtonian fluids, in either steady or unsteady filtration stages. This model has two strengths： （1） It can be used to determine equivalent capillary radii and predict filtration quality based on the properties of solid/liquid system and operation parameters; and （2） to calculate cake specific resistance and its variations with time at various cake thickness locations.

高钙镁磷矿预处理的硝酸钙镁浸取液制备氢氧化镁的研究

通过煅烧高钙镁磷矿分解碳酸钙镁盐可有效提高磷矿品位。对煅烧后的磷矿进行水化、浸取得到低镁磷精矿和硝酸钙镁浸取液,对浸取液进一步沉淀以回收制备氢氧化镁。然而,在氢氧化镁生产过程中存在固液分离困难和产品纯度低的问题,系统研究了不同温度下湿滤饼的性质、比阻、沉降性能等。结果表明:较低温度下滤饼吸附水分大、过滤困难、洗涤负担大;当温度升高到70℃时,可有效破坏氢氧化镁胶体,从而减少滤饼对水分的吸附,减轻洗涤负担,显著改善氢氧化镁的沉降性能和过滤性能,沉降速率高达0.051 8 mL/min,过滤比阻低达(5.82±1.1)×10^(11) m/kg,镁的回收率可达72%。进一步对沉淀过程进行模拟分析,提出以分步沉淀方式实现杂质的预分离,从而提高氢氧化镁纯度,使其达到工业级氢氧化镁Ⅲ类合格品的要求。

基于重力过滤法的污泥比阻公式推导和实验研究

经阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)调理的污泥能快速释放出污泥的自由水,并可以形成直径为几毫米的絮团。为评价这种絮凝污泥的脱水性能,行业内多采用重力过滤法,但目前尚缺乏科学便捷的评价方式。通过公式推导,得出重力过滤的基本方程和污泥比阻的计算公式。实验数据线性拟合的结果显示,各组数据的拟合度均高于96%,证明了该方程的适用性。通过研究絮凝剂的技术参数和比阻值关系的实验,得出如下结论:适合该污泥样品的CPAM摩尔离子度和分子量范围分别为20%~25%、800万~1000万;CPAM的分子量越高,最佳投量越低,越不利于污泥脱水,在实际上机使用时操作难度越大;效果最佳的两种絮凝剂的最佳投加量为3.16 kg/t,此时比阻值分别为7.05×10^(8) m/kg和6.95×10^(8) m/kg。

污泥脱水性能参数——比阻检测的若干问题研讨

分析了实验压力和含固率对污泥比阻测量的影响,讨论了比阻计算中几个重要参数-单位体积滤液产生的污泥干重!、有效过滤面积A以及粘度的测量",旨在提高比阻测量值的精确度和可比性。

压滤式污泥过滤比阻测定方法

根据污泥机械脱水机理,建立了污泥比阻测试模型,设计了一种压滤式污泥比阻测试装置.结果表明:压滤法测得的污泥比阻Rp与布氏漏斗过滤实验测得的比阻Rv具有较好的一致性,两者线性相关系数R2=0.99,最大相对误差为8.0%,最小相对误差为1.0%,平均相对误差为5.0%;滤板开孔率的大小不会影响污泥比阻的测定,但当开孔率小于4.0%时,过滤介质和滤板的阻抗Rm(ε)随滤板开孔率的增加而减小,开孔率大于4.0%时,Rm(ε)与开孔率无关.分析了布氏漏斗测定污泥比阻时有效面积的影响;压滤式比阻测定仪测定污泥比阻时,实验压力的选取以获得适宜的过滤速度为宜,压力的改变对实验结果的影响较小;采用正压法,实验压力很容易维持恒定,通过测定活塞位移随时间的变化测定污泥的比阻,测量精度高,还可直观地反映污泥脱水速度的快慢.

化学—微波—超声复合调质处理气田高乳化含油污泥

气田高乳化含油污泥成分复杂、乳化严重,采用单一的调理方法(微波加热、超声处理、化学调理等)难以实现其有效减量化。为此,以中国石油长庆油田公司米脂天然气处理厂含油污泥作为实验样品,对其进行化学调理并比较各种调理剂的处理效果,确定最佳药剂配方和加药顺序,再将化学调理与物理调理相复合,以降低污泥比阻,获得最佳的调理效果。研究结果表明:(1)以氧化剂MN-S、氧化钙与氢氧化钠的组合配方为化学调理剂,比单一或双药剂复配对高乳化含油污泥的调理效果更佳,其污泥样品脱水速度最快,污泥比阻由130.30×10^(12)m/kg降低至3.81×10^(12)m/kg;(2)对比微波与超声两种物理调理法的处理效果后发现,后者对污泥比阻的降低效果较佳,超声频率40 kHz调理4 min后污泥比阻降至14.01×10^(12)m/kg;(3)将化学调理与物理调理相复合,先化学后超声的调理效果最佳,污泥比阻降低至2.77×10^(12)m/kg,机械脱水后的污泥含水率为68.71%,比原始污泥含水率(90.17%)降低了21.46%。结论认为:所提出的高乳化含油污泥化学—微波—超声复合调理工艺技术,能有效降低污泥比阻和滤饼含水率,进而实现气田高乳化含油污泥的有效减量化。

干木薯酒精废醪固液分离初探

测定了干木薯酒精废醪在多种条件下的过滤比阻，结果表明，在过滤温度不低于６０℃时，用饱和石灰乳（石灰２ｇ／Ｌ）复配两性聚丙烯酰胺（ＡＰＡＭ５ｍｇ／Ｌ）或单独用ＡＰＡＭ（１５ｍｇ／Ｌ）作为脱水助滤剂，废醪调质后过滤比阻降至４×１０１１ｍ／ｋｇ以下，适合于真空过滤固液分离。调质药剂费０６元／ｔ。

污泥比阻实验中几个问题的探讨

根据长期实验教学中所取得的经验,对污泥比阻实验中几个参数的确定和经常碰到的一些问题,提出了自己的看法和解决的办法,为比阻实验的可操作性提供了帮助。

水厂排泥水处理的化学调质研究

通过测量Zeta电位、界面沉降性能及比阻,对应用高分子絮凝剂、表面活性剂、石灰、酸和碱进行水厂排泥水的化学调质处理效果进行了研究.结果表明:有机高分子絮凝剂对污泥的调质效果明显优于无机絮凝剂,且调质效果随絮凝剂相对分子质量的增大而加强;阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)调质对污泥处理有促进作用而阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)却有负面影响;投加石灰能有效地降低污泥比阻(SRF),但对污泥沉淀无明显改善且增加了泥饼干重;污泥的沉淀和脱水性能随pH值的降低而改善.

投加粉末活性炭对一体式膜-生物反应器膜污染的影响研究

通过试验考察了粉末活性炭(PAC)对一体式膜-生物反应器中膜污染的影响.在2种类型的污泥(膨胀污泥和非膨胀)中,投加适量PAC可以减轻膜污染,表现为临界膜通量的提高和连续运行中膜污染增长速率的降低.当污泥性质和浓度不同时,最佳PAC投加范围亦不同.PAC投量过大会引起临界通量下降.PAC的投加显著降低了混合液中溶解性物质的浓度,减轻了溶解性物质的吸附和膜孔堵塞污染,并改善了絮体结构.污泥比阻与污泥混合液膜过滤性能之间有很好的相关性,可作为污泥混合液膜过滤性能的快速评价指标.

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的改善

研究了利用Fenton试剂调理城市污水处理厂剩余污泥,通过测定污泥毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)和泥饼含水率来表征污泥脱水性能的变化,分别考察了污泥初始pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+、反应温度和反应时间对污泥调理效果的影响。综合考虑,确定Fenton调理污泥的最佳条件为:pH=3、抽滤脱水和离心脱水H2O2最佳投加量分别为3 g/L和9 g/L、H2O2/Fe2(+质量比)最佳范围为8～12、反应温度50℃、反应时间60 min。对污泥离心上清液中胞外聚合物(EPS)含量的研究表明,Fenton调理后污泥上清液中蛋白质和多糖含量有大幅升高,说明Fenton试剂能有效氧化破解EPS,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton氧化后污泥颗粒粒径变小,比表面积增大。

废纸造纸废水处理中污泥调质的研究

采用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、两性聚丙烯酰胺以及聚合氯化铝(PAC)对废纸造纸污泥进行单一或复合调质,通过测定比阻以评估调质效果。结果表明;无论是单独使用还是与PAC复合使用,两性PAM调质的脱水效果均好于CPAM,APAM只有与PAC复合使用才能用于污泥的脱水调质,APAM与PAC的投加量对比阻影响较大。综合脱水效果以及从经济方面考虑,APAM与PAC的复合使用可达最优脱水效果。

有机高分子絮凝剂对污泥脱水性能的影响研究

通过对城市污水处理厂污泥进行絮凝、污泥比阻和过滤实验,研究聚丙烯酰胺作为絮凝剂对污泥脱水性能的影响。实验结果表明,适当投加絮凝剂可以降低污泥比阻,改善脱水性能。

煤泥离心过滤和机械压滤的滤饼层粒度分布及其影响

针对离心过滤和机械压滤过程中煤粒成饼机理的差异,采用分层取样法分析对比了煤泥离心过滤与机械压滤两种不同过滤方式形成的滤饼内部的粒度及水分分布特点,基于沉降理论探讨了离心过滤和机械压滤的成饼过程,并分析了入料级配对离心过滤过程中滤饼粒度分布的影响。结果表明:机械压滤形成的滤饼中,颗粒粒度和滤饼水分沿滤饼厚度的方向无显著变化,而离心过滤形成的滤饼中,颗粒粒度和滤饼水分沿滤饼厚度的方向存在较大变化,距离滤网越近,滤饼层颗粒的平均粒度越粗、水分越低;入料级配对离心过滤的滤饼层粒度的径向分布及脱水效果影响显著,随着入料平均粒度的减小,上述径向分布差异呈现缩小的趋势;沿着滤饼厚度的方向,压滤滤饼中的过滤比阻分布是相对均匀的,在理论分析中可近似为常数,而离心过滤的滤饼层的过滤比阻分布具有非均匀性,影响比阻分布的因素具有复杂性。

铁盐与阴离子型PAM联合调质处理给水厂排泥水试验研究

采用铁盐与阴离子型PAM联合调质方式对给水厂排泥水进行调质试验。试验条件下,AN910PWG投加率为2‰,铁盐与其投加质量比为1时,调质后污泥絮体颗粒较大,沉速为3.18mm/s,污泥比阻为4×1011m/kg,上清液浊度为10NTU,与阳离子型FO4240SH投加率为4‰时的调质效果相当,但药剂费用节约显著。

聚硅酸铝用于造纸混合污泥调质脱水的研究

采用聚硅酸铝(PASi)、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)对造纸废水处理混合污泥进行混凝实验,以过滤比阻作为评价脱水性能的指标,结果显示PASi的混凝效果优于PAC和PAFC,其中PAFC混凝效果优于PAC。将PASi与阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合使用时,能进一步增强絮凝效果,当PASi投加量为1000mg/L,APAM投加量为40mg/L时效果最佳。

纤维素助滤剂的预敷过滤性能

对高黏度物料加入纤维素助滤剂的预敷过滤性能进行了研究,说明不同的预敷条件对预敷层的过滤性能会有很大影响。通过改变预敷压力和浓度,对纤维素滤饼层的过滤比阻、可压缩性系数和孔隙率进行了研究。实验表明,纤维素预敷层的比阻随压力增加而增加,随浓度增加而减小;孔隙率随压力增加而减小,随浓度增加而增加;可压缩性系数随浓度增加而增加。纤维素助滤剂为中等可压缩性物料,孔隙率大。研究结果可为高黏度物料用纤维素预敷过滤的工程应用提供参考。

动态过滤的过滤比阻研究

从理论分析入手，讨论了影响滤饼比阻大小的因素，并结合因次分析法得出动态过滤条件下比阻的准数关联式。结合实验数据，推导出本实验条件下立得粉的滤饼比阻关联式。

用比过滤阻力评价纸浆滤水性能

介绍了用比过滤阻力评价纸浆滤水性能的方法，讨论了影响比过滤阻力的主要因素及影响机理，并对今后的发展方向提出了建议。

大冶铁矿硫精矿KF—102助滤作用机理的研究

论述了KF－102是大冶铁矿硫精矿有效的一种助滤剂，其适宜用量135g／t。作用机理是KF－102可使滤饼比阻降低，减弱了水化膜的影响，进而降低了滤饼的水分。同时它能改善滤饼结构，使得滤饼中物料粒度分布均匀，并使滤饼孔隙度增加了2．5个百分点，提高了过滤速度。