内循环气升式生物流化床水力学与传质特性研究

通过测定内循环气升式生物流化床的停留时间分布与溶解氧浓度 ,分析流化床内有效工作体积与氧传质系数的变化 ,以此研究其水力学与传质特性。结果表明 ,随着载体含量和气流量的增大 ,流化床内有效工作体积明显减小 ;氧传质系数则随着载体含量的增加先增后减 ,随着气流量和液流量的增大而增大。在本实验范围内 ,得出最适宜操作参数为载体含量为 6 %左右、气流量为 180～ 2 4 0L/h之间、液流量为 90L/h。

鼓泡塔和内循环气升式生物反应器混合特性比较

用脉冲示踪法测试了鼓泡塔和内循环气升式生物反应器的停留时间分布,对其流动混合特性作了比较研究.结果表明,内循环气升式生物反应器停留时间分布得到改善,强化了气液传质,有更好的混合效果,提高了反应效率.多参数模型较单参数模型能显著地反映出两种反应器的混合特性及其差别,移位对数正态分布函数模型对实验值的吻合程度优于组合模型.

内循环气升式反应器冷模特性的研究

根据苏云金杆菌的发酵工艺要求 ,设计了 70L内循环气升式反应器并研究其冷模特性 ,得出反应器的平均循环时间是每次 1 6.62s,混合时间为 38.96s,物料混合达到均匀状态时的循环次数小于 3次 ,最大体积溶氧系数达到 1 0 1 .5 2h- 1 。体积溶氧系数与通气量的关系为KLa =- 793.2 77+ 35 2 .645Vg - 34.72 6Vg2 。

内循环气升式环流反应器生物降解苯酚废水过程的计算传质学模拟研究

利用计算传质学方法对内循环气升式环流反应器(ILALR)内生物降解苯酚废水过程进行了研究。采用欧拉多相流模型结合RNG k-ε湍流模型对ILALR中气-液两相流动过程进行模拟,采用气泡群平衡模型(PBM)对反应器内气泡的尺寸分布进行预测。利用近年来提出的计算传质学c ^(2)-ε_(c)模型对湍流扩散系数进行计算,从而摆脱了传统需要预估湍流Schmidt数的经验方法。模拟得到的液相苯酚和菌体浓度与实验测量值吻合良好,从而证明了所建立模型的有效性。研究结果表明ILALR内湍流传质过程中湍流扩散系数及湍流Schmidt数并非常数,因此基于传递相似性假设得到的湍流Schmidt数经验模型不适用于ILALR内湍流传质过程的模拟。模拟得到的ILALR中液相剪应力随表观气速的增大而增大,局部最大值出现在导流筒的上部。

反硝化除磷技术及其实现新途径

综述了反硝化除磷技术的原理、主要影响因素和实现反硝化除磷的新途径。国内外对碳氮质量比,亚硝酸盐对硝化除磷的影响的研究结果存在争议;对硝酸盐投加方式和SRT如何影响系统内微生物的研究还尚未深入。重点对有争议和有待于深入研究的影响因素作了总结。目前,关于在工艺中如何实现反硝化除磷的研究有了突破性进展,这些新途径有:AOA-SBR工艺、好氧颗粒污泥法和内循环气升式SBBR。提出了为使反硝化除磷工艺的运转和控制更加稳定需要将反硝化除磷系统的微生物学与工程紧密联系,了解工程中操作参数如何影响系统中微生物。

面积比及筛网对环流反应器流动与传质的影响

通过实验考察了具有不同上升区与下降区面积比的内循环气升式环流反应器气含率、循环液速以及循环流量等,确定了具有较高气含率、循环液速及循环流量的环流反应器结构。随后在环流反应器的上部布置筛网,改变气泡进入下降区的流动形态,考察筛网对于环流反应器流体力学以及传质性能的影响。结果表明:上升区与下降区面积比接近为1的反应器流动性能最好;在内套筒上部布置筛网会改变气泡由上升区进入到下降区的流动形态,流动形态分为3种,无气泡进入下降区、仅有小气泡进入下降区以及全部小气泡以及部分大气泡进入下降区。筛网孔径会影响环流反应器中的气含率、循环液速、循环流量以及传质系数,可以通过优化筛网孔径而提高流动与传质性能。

Effects of Different Draft Baffles on the Hydrodynamics in Internal-Loop Airlift Reactors

In this paper, a 2-D airlift reactor was developed. The streamline and hydrodynamic parameters were measured in a 2-D airlift loop reactor(ALR)with different draft baffles. Three regimes were observed under different conditions. Particle image velocimetry(PIV)measurement showed that the liquid velocity distribution in horizontal direction presented different profiles in the three regimes. The length, the height and the spacing of draft baffles were applied in the experiments to optimize the ALR structure. It was found that the draft tube structure is of great importance in determining the hydrodynamics of ALRs. Additionally, the experimental results may serve as a step to the further optimization and design of ALR.

硫氧化菌Halothiobacillus neapolitanus筛选、鉴定及其脱硫性能

硫氧化菌是生物脱硫的关键因素,因此筛选耐受性强、脱硫效率高的菌株具有重要意义.以硫代硫酸钠为能源底物,从无锡市某污水处理厂硝化污泥中分离到一株硫氧化菌株,通过菌落形态、TEM电镜观察,并结合16S rRNA测序以及系统进化树分类等分子生物学分析,鉴定该菌为那不勒斯硫杆菌（Halothiobacillus neapolitanus）,命名为LJN1-3.确定该菌的最适脱硫条件为pH 6.8,温度30℃,在该条件下,适量葡萄糖、蔗糖、乙醇等有机物以及Ni2＋可刺激细胞生长,该菌对酸类和Mn2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋等金属离子呈现一定耐受性.该菌在内循环气升式反应器脱硫性能分析表明,其最大比生长速率和最大比消耗速率分别为0.38/h和6.5×10-4g/h,24 h内硫代硫酸钠消耗率达99%,此时单质硫浓度0.88 g/L,呈现较强的脱硫潜力. SEM分析形成的单质硫表面呈现粗糙、不规则的形貌.本研究表明,H. neapolitanusLJN1-3硫代硫酸钠去除率高且具有较强的耐受能力,在生物脱硫等领域具有一定的应用价值.