两级反应器制备Zn^(2+)原位掺杂型LDHs纳米晶

采用两级反应器,将盐溶液MgCl2.6H2O、AlCl3.6H2O、ZnCl2.6H2O和沉降剂Na2CO3、NaOH进行反应成功制备出Zn2+原位掺杂型LDHs纳米晶。采用XRD、TEM、TG分析了Zn2+掺杂对MgAl-CO3LDHs晶体结构、形貌与热稳定性的影响。结果表明:当[Mg2++Zn2+]/[Al3+]=2,[Mg2+]/[Zn2+]=4时,对MgAl-CO3LDHs晶体结构影响最小,此时晶体形貌也相对较规则;原位掺杂后,95℃晶化2 h为最佳晶化时间;Zn2+掺杂LDHs纳米晶在0～450℃范围内热稳定性降低,在450～550℃范围内热稳定性提高,且残渣量由46.57%提高到58.58%。

两级气液内环流反应器内气含率和循环液速

基于多釜串联可以有效减小返混的原理,通过引入特殊设计的级间构件构建了一种新型的两级内环流反应器。实验研究了级间构件形式、表观气速、表观液速和气液分离器对每一级内气含率和循环液速的影响。实验结果表明,表观气速对反应器二级(上一级)中上升管与下降管气含率之差和循环液速影响较大,而对一级(下一级)的影响较小;各级内上升管和下降管的气含率均随表观液速的增大而减小,但影响程度较小。基于推动力和阻力平衡建立了预测反应器中每一级的气含率和循环液速的流体力学模型,模型预测值与实验结果吻合较好。

自动控制实现两级混合床反应器处理垃圾渗滤液的短程硝化

采用两级混合床反应器（分别命名为HybridⅠ和HybridⅡ）,对垃圾渗滤液中的COD和氨氮去除进行了试验研究,混合床由颗粒悬浮载体和固定组合软性填料相结合.试验以反应器的DO、pH、ORP、SS等作为在线控制参数,研究了该反应器在固定温度（28-33℃）、不同进水负荷、DO和pH值下的运行效果,最后在Hybrid反应器的优化控制条件（DOHybridⅠ=（2.0±0.2）m.gL^-1,DOHybridⅡ=（1.5±0.2）mg.L^-1,pHHybridⅠ=8.0±0.2,pHHybridⅡ=8.5±0.2,周期进水量为50L）下,实现了COD的高效去除以及氨氮的短程硝化去除.垃圾渗滤液进水COD和氨氮分别为2300~5700m.gL^-1和580~1150m.gL^-1,两级混合床反应器工艺的COD和氨氮的去除率分别为93%和95%左右,总氮（TN）的去除率在82%以上.连续运行过程中HybridⅠ和HybridⅡ反应器的COD最大去除速率分别为1.91k.gm^-3.d^-1和0.75k.gm^-3.d^-1,氨氮亚硝化速率最大分别为0.54k.gm^-3.d^-1和0.33k.gm^-3.d^-1.运行结果表明,该工艺耐冲击负荷强,处理效果稳定.

基于干扰观测器的两级化学反应系统鲁棒控制

针对一类具有未知外部干扰和系统不确定性的两级化学反应器系统,提出了一种基于干扰观测器的回馈递推跟踪控制方案。首先根据两级化学反应器的实际反应过程,建立严格反馈非线性系统模型,将系统反应过程中的未知外部干扰和系统不确定视为复合干扰,设计一种非线性干扰观测器估计复合干扰,并将干扰观测器输出用于控制器设计;进而利用回馈递推控制技术,设计两级化学反应器系统鲁棒控制方案,使系统实际输出跟踪上期望的参考信号,并通过Lyapunov稳定性理论分析闭环系统信号的有界稳定性;最后通过对两级化学反应器系统进行数值仿真实验,验证所提出跟踪控制方案的有效性。

微氧环境两级膨胀颗粒污泥床反应器处理焦化废水

研究了微氧条件下两级膨胀颗粒污泥床反应器对焦化废水的处理。实验结果表明:一、二级反应器的氧化还原电位在0^+15mV和+60^+80mV时系统对COD和NH3-N的去除率均为90%,系统出水COD和NH3-N质量浓度分别为100~150m g/L和20m g/L;在运行过程中未添加碱和碳源的条件下,两级反应器出水硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的平均质量浓度分别为5m g/L和144m g/L,说明出水亚硝酸盐积累明显。颗粒污泥微氧条件下的累计产甲烷量比厌氧条件下增加了一倍多。

饥饿对两级SBR反应器内活性污泥的影响

为探究饥饿期内活性污泥中微生物活性的衰减速率、物理性质的变化及恢复情况,研究了好氧[ρ(DO)=5.50 mg/L]/缺氧[ρ(DO)≤0.03 mg/L]饥饿期对稳定运行的两级SBR反应器内污泥活性的影响,同时考察了污泥的恢复能力及理化性质的变化.结果表明:30 d的饥饿使COD_(Cr)去除率下降了20.8%,r_(COD)(异养菌活性)由111.8 mg/(L·h)降至59.2 mg/(L·h);NH_4^+-N去除率下降了59.2%;COD_(Cr)去除率、r_(COD)、NH_4^+-N去除率分别在94、97、95 d时恢复.饥饿期内AOB(氨氧化细菌)的衰减速率(k_(AOB))为0.029 d^(-1),NOB(亚硝酸盐氧化细菌)的衰减速率(k_(NOB))为0.021 d^(-1).恢复初期AOB的恢复速率(k_(AOB)'=0.125 d^(-1))大于NOB的恢复速率(k_(NOB)'=0.069 d^(-1)),导致NO_2^--N的累积.此外,饥饿期ρ(MLSS)下降了42.6%;SVI(污泥指数)由71.2mL/g升至135.1 mL/g;w(EPS)(EPS为胞外聚合物)由37.9 mg/g(以VSS计)降至18.5 mg/g,其中主要由w(PN)(PN为蛋白质)的减少所致;各物理指标的变化均可在恢复期内恢复.

生物-化学两级循环反应器预处理坪定难处理金矿石

试验研究了矿石粒度、温度、Fe3+浓度等因素对生物-化学两级循环反应器预处理甘肃坪定难处理金矿石效果的影响。试验研究结果表明:在70℃、Fe3+质量浓度为6 g/L(6 K)、矿石粒度-74μm的条件下,该矿石经生物-化学两级循环反应器氧化预处理72 h后,砷的浸出率可达到17.7%以上;预处理5 d后的氧化矿样金的氰化浸出率高达91.76%。而用传统生物氧化法预处理10 d,金的氰化浸出率为80.31%。试验结果还显示,温度的升高、Fe3+浓度的增加,可促进化学反应器中Fe3+对矿物的氧化,且矿石的粒度细预处理效果好。

两级喷射式环流反应器流体力学与传质特性研究

为改善气体分布,提高传质性能,文中开发出一种两级喷射式环流反应器,研究了液体喷射速度、空塔气速和下级进气比对该反应器流体力学和传质特性的影响。分别采用压差法、电导电极法和动态溶氧法对反应器气含率、环流液速和体积传质系数进行了测量。实验结果表明:液体喷射速度和空塔气速的增加,环流反应器可以得到理想的流体力学和传质特性;分段进气比的变化显著影响了反应器体积传质系数,且存在最佳进气比;最佳进气比随着液体喷射速度的增加而增大,而基本不受空塔气速的影响;与单级喷射环流反应器相比,采用最佳进气比的两级喷射式环流反应器的传质效率有了显著的提升。

两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺处理制药和淀粉混合废水

采用两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺处理金霉素和淀粉生产混合废水。连续272d现场试验结果表明,当原水CODCr为4000～16000mg/L,氨氮浓度为100～800mg/L(均值为530mg/L),总氮浓度为200～1000mg/L(均值为624.4mg/L)时,该组合工艺对CODCr去除率为94%～98%,对氨氮和总氮去除率均值分别为96.9%和89.8%。出水CODCr、氨氮和总氮浓度均值分别为514、15.6和59.2mg/L。组合工艺可有效削减有机物负荷,减轻后续深度处理的负担,同时通过生物处理除氮降低了常规物化脱氮的运行费用和投资成本,且出水氨氮和总氮浓度均满足GB21903—2008《发酵类制药工业水污染物排放标准》要求。

新型高效反应器组合系统处理奶牛养殖场废水试验研究

选择一种新型高效反应器系统对奶牛养殖场废水进行处理试验研究,这种反应器系统主要包括两级组合生物巢厌氧反应器和砂式沼液处理池。试验结果表明,该系统处理奶牛养殖废水速度快,两级组合生物巢厌氧反应器水力停留时间(HRT)仅为15h,处理效率高,砂式沼液处理池结构简单,对生物巢厌氧反应器出水处理效果好。该新型高效反应器组合系统对化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3-N)和总固体悬浮物(TSS)的平均去除率分别为97.6%、98.2%、81.3%和98.1%,出水体积质量平均值分别为89.0、27.1、15.7mg·L-1和64.9mg·L-1,满足国家二级排放标准。

两级AO膜生物反应器法在白酒生产废水处理中的应用

白酒生产废水由于进水水质波动大、有机物含量高,难以得到有效处理。两级AO膜生物反应器法作为一项新技术,具有处理效果好、能适应水质波动的优点。文章首先介绍了两级AO膜生物反应器法的原理和特点;其次通过实际应用案例分析,发现利用两级AO膜生物反应器法可以有效处理白酒生产废水,使其达到排水水质标准;最后展望了两级AO膜生物反应器法在白酒生产废水处理中的进一步应用。

“UASB+两级A/O+NF/RO”工艺在生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理扩建工程中的应用

针对“UASB高效厌氧+两级A/O外置式膜生化反应器+纳滤/反渗透”工艺应用于某生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理扩建工程的实例,详细介绍了工艺流程、主要设计参数、实际运行效果和主要技术经济指标。该工艺出水水质达到了GB19923-2005《城市污水再生利用工业用水水质》中敞开式循环冷却水系统补充水水质标准(换热器为铜质)。

两级序批式膜生物反应器处理生活污水的研究

提出两级序批式膜生物反应器(SBMBR)工艺,并将其用于处理生活污水,通过运行条件的控制,将聚磷菌与硝化菌分别控制在两级反应器中优势生长,形成先除磷、后脱氮的运行模式,解决目前生物脱氮除磷工艺中出现的脱氮与除磷矛盾的问题,同时进一步去除难降解有机物;通过序批式曝气、空曝、间歇抽滤出水相结合的运行方式,有效控制了膜污染,提高了系统运行的稳定性。在稳定运行阶段,平均出水COD、TN、TP、NH4+-N分别为24.75、12.33、0.45、2.71mg/L,满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921—2002)的要求;与传统MBR相比,SBM-BR可以在更高的膜通量下运行,有效减缓浓差极化现象,保持更低的膜污染速率。

两段式进水两级矿化垃圾反应器处理中晚期垃圾渗滤液

针对矿化垃圾反应器处理中晚期垃圾渗滤液时由于反硝化区缺少碳源而导致总氮去除率不佳的问题,开展以优先利用原水中的有机物充当碳源为目的的两段式进水两级矿化垃圾反应器处理工艺的研究。通过控制反应器的曝气量、好氧区和反硝化区,研究了两段式进水两级矿化垃圾反应器处理垃圾渗滤液的效果。结果表明,当进水渗滤液水力负荷为46.0 L/(m^3·d)时,在第一级反应器底部曝气量为1.86 m^3/(m^3·d),第二级反应器中上部曝气量为0.37 m^3/(m^3·d)的条件下,COD、NH_4^+-N、TP的平均去除率分别为84.1%、92.6%、85.6%,运行稳定后TN平均去除率达76.0%,处理效果较好。

交叉回流两级微氧EGSB处理焦化废水运行效能

为实现焦化废水中COD、挥发酚、SCN^-、CN^-、NH_3-N、NO_3^--N和TN的同步高效去除,采用两级微氧EGSB反应器,对比研究了顺序回流和交叉回流时的运行效能。结果表明:用两级微氧EGSB反应器(EGSBⅠ+EGSBⅡ)处理焦化废水,当进水量为1.0 L/h、回流量为20 L/h时,顺序回流对COD、挥发酚、SCN-和CN-的去除率分别高达75.4%、99.9%、91.2%和89.3%,对NH3-N的去除率相对较低(82.1%),对TN的去除率则仍维持在很低水平(24.5%)。交叉回流(自身回流量为11 L/h、交叉回流量为9 L/h)能够强化焦化废水中各种污染物的去除,对COD、挥发酚、SCN^-、CN^-、NH_3-N、NO_3^--N和TN的平均去除率分别为75.8%、100%、97.3%、97.0%、91.8%、92.0%和68.1%;出水COD、挥发酚、SCN^-、CN^-、NH_3-N、NO_3^--N和TN的平均浓度分别为196.8、0、6.5、0.06、3.1、5.8、36.3 mg/L。EGSBⅡ内高浓度NO_3^--N回流至EGSBⅠ保证了EGSBⅠ内NH3-N和SCN-的同步高效去除,最终保证了两级微氧EGSB系统的高效稳定运行。

新型串行流化床流体动力学研究

提出了一种用于固体燃料化学链燃烧的新型串行流化床,将燃料反应器设计为不同流型的两段,即快速的混合反应段和低速的未反应碳分离段。混合反应段的射流进料强化了物料的混合,可以实现颗粒性质差异大的载氧体-固体燃料间的充分混合反应;未反应碳分离段代替了碳捕获器的作用,降低了反应装置的复杂性。采用石英砂代替载氧体作为床料,空气作为流化气体,在自行搭建的冷模装置上对提出的新型串行流化床的流体动力学进行了研究。研究表明:冷态系统连续运行平稳,快速混合反应段的一级燃料反应器的固含率εs>0.15,属于高密度流化状态,较高的颗粒浓度强化了载氧体-固体燃料间的反应。另外,颗粒浓度随着表观气速增加而降低,固体循环率随着表观气速的增加而增大。

两级MBR在垃圾渗滤液处理工程中的应用

采用两级MBR工艺处理城市生活垃圾好氧堆肥处理厂的渗滤液，保持MBR的DO浓度在2～4mg／L、MLSS为6～8g／L。运行结果表明，一级MBR系统对COD和氨氮的去除率分别为（95％～97％）、（99．1％～99．9％），出水COD和氨氮浓度分别为（450—550）、〈14mg／L；经二级MBR进一步处理后，对COD的去除率为15％-25％，出水COD为300—420mg／L，出水氨氮〈7mg／L，出水氨氮浓度达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）的特别排放限值要求，这可减缓后续纳滤膜的处理负荷、延长其使用寿命、改善其出水水质。