渗沥液处理系统低负荷下射流循环泵节能技术应用评估

射流循环曝气是MBR技术中重要的工艺系统,在渗沥液处理系统低负荷状态下,如何减少非必要的电耗是渗滤液处理项目响应国家深化实施节能减排、发展循环经济政策的瓶颈。本文针对传统MBR射流曝气系统,在实际处理量小于设计处理量的情况下,通过对射流循环泵进行节能设计、电气改造、变频器加装、集成创新,在不影响MBR系统出水水质的前提下,实现射流曝气循环泵的降频运行,降低电机功率。从而实现渗滤液处理系统节能降耗,并评估其应用在成本和能耗上的优势。

射流循环厌氧流化床两相厌氧处理高浓度硫酸盐有机废水

设计了射流循环新型厌氧生物流化床反应器（JLAFB），以该反应器为酸化相（或称硫酸盐还原相），厌氧颗粒污泥流化床（AGSFB）为产甲烷相组成两相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐有机废水。在培养出耐酸性硫酸盐还原厌氧颗粒污泥基础上，成功实现了硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MPB）的相分离，消除了SRB对MPB的基质竞争性抑制。在进水SO4^2-负荷达12．0kg·m^-3·d^-1条件下，JLAFB和AGSFB反应器内硫化物浓度分别为78．3mg·L^-1和92．4mg·L^-1，远小于200mg·L^-1的抑制浓度，消除了硫化物在反应器内的积累和对微生物的毒性作用。在稳态运行条件下，当进水COD和SO4^2-负荷分别为26．0和8．5kg·m^-3·d^-1时，工艺总的COD和SO4^2-去除率分别达到86．9％和97．6％。试验确定工艺的最优运行条件为：进水COD／SO4^2-〉3．0；碱度为400-500mg·L^-1；JLAFB反应器吹脱气体流量为0．04L·min^-1，水力回流比为5：1。

用射流循环反应器高速曝气处理啤酒厂废水

在活性污泥处理使用射流循环反应器ＪＬＲ，其体积为５４升，可用于考察工业废水，尤其是啤酒厂废水处理的适应性能。废水采用负荷率为５０ＫｇＣＯＤ／ｍｄ，可达到的ＣＯＤ去除率为９７％，周期为五周。沉淀性能的是在有非絮凝活动细菌的存在条件下，此细菌是由２００－３５０ｍｇ／ｌ高悬浮固体浓度的混浊污水产生物。研究怎样取得其负荷率和相关的结论包括测量氧转移速率，特别是耗氧速率（Ｓｏｕｒ）。

内循环贴附射流对玻璃幕墙辐射不对称影响研究

针对玻璃幕墙辐射不对称展开研究,采用内循环贴附射流加热玻璃幕墙内表面的方法减缓辐射不对称。通过实验及模拟分析了内循环贴附射流对不对称辐射温度的影响,并提出满足人体舒适度要求的射流策略。结果表明,在室外温度为-20℃、距玻璃幕墙1.75 m以内区域不对称辐射温度大于限值10 K时,通过调节内循环贴附射流送风参数可改善这一情况。基于人体舒适度限值要求,讨论和分析了射流角度和风速对辐射不对称温度的影响,得到安装距离为100 mm、200 mm时射流角度与最小射流速度耦合的数学模型,为内循环贴附射流系统智能运行策略的建立提供了关键性依据。

内循环贴附射流影响下玻璃幕墙内表面温度预测模型研究

针对冬季严寒地区建筑外窗(玻璃幕墙)内表面温度较低造成的辐射不对称问题,开展了内循环贴附射流加热玻璃幕墙内表面的实验和数值模拟研究,提出了0.6 m和1.2 m高度处(人体坐姿膝盖与头部位置)玻璃幕墙内表面温度预测模型。结果表明:加入贴附射流可有效提高外窗(玻璃幕墙)内表面温度,从而缓解外窗(玻璃幕墙)内表面与其他围护结构内表面温差较大引起的辐射不对称问题。此外,由预测模型可知,0.6 m高度处玻璃幕墙内表面温度与内循环贴附射流送风速度、室外温度成正比,与玻璃幕墙传热系数、水平距离、内循环贴附射流送风口安装距、送风角度成反比;1.2 m高度处玻璃幕墙内表面温度与各影响因子为非线性关系。各影响因子中贴附射流送风速度对玻璃幕墙内表面温度影响最显著,其对0.6 m,1.2 m高度处玻璃幕墙内表面温度贡献率分别为43.2%,28.2%;贴附射流送风口安装距离对0.6 m和1.2 m高度处玻璃幕墙内表面温度贡献率分别为13.8%,23%;贴附射流送风角度贡献率较小,其中送风角度对0.6m高度处玻璃幕墙内表面温度并无显著影响,可忽略不计;研究所得温度预测模型与辐射不对称温度计算公式相结合,可为建立内循环贴附射流送风运行策略提供关键的技术支撑。

生物气射流内循环厌氧流化床中复杂化工废水的催化还原过程

针对集约化化工园区排放的高浓度、高色度、高时变性及难降解性复杂化工废水,自行研制了处理能力为24m3.d-1、内置Fe0作为生物催化剂的生物气射流内循环厌氧流化床,研究了新型反应器及其工艺对该废水预处理的催化还原过程及运行参数。结果表明:以射流的方式使生物气和废水在反应器内主动循环,使催化剂、活性炭、污泥与废水之间保持良好的接触传质,通过产氢、絮凝和提供营养等方式强化厌氧反应过程。在回流比为2、环境温度为23～34℃及水力停留时间(HRT)为12～24h的条件下,当进水容积负荷为0.874～2.996kgCOD.m-3.d-1和色度为250～2000倍时,其COD和色度的平均去除率分别达到26.2%和70.8%;出水pH稳定在6～8之间,原废水BOD/COD值由0.26±0.04提高到0.43±0.03。该新型反应器及工艺在实现部分有机负荷去除的同时明显改善了废水的可生化性,可作为复杂化工有机废水的高效预处理技术。

循环射流流化床立管中气固流动实验研究

立管是气固循环系统的重要组成 ,其复杂性在于存在着各种流动体系。实验中循环射流流化床选用的循环立管结构是在其末端安置水平挡板作为限流构件 ,考察了水平挡板高度、加料量、射流气速等对立管料柱平衡高度的影响 ;采用气体示踪法测定了颗粒在立管中的流动速度和气体速度 ,并与立管中空隙率进行了关联 。

循环射流混合槽内液液两相混合特性数值模拟

循环射流混合槽作为一种高效的混合装置在化工过程强化处理技术中具有潜在的工业应用前景。由于缺乏对其内多相体系流动和混合行为的研究,制约了循环射流混合反应器的优化设计与工业化应用。本文选取水和二甲基硅油两相体系,采用计算流体力学软件ANSYS FluentV16.1中Eulerian-Eulerian多相流模型和SST k-ɷ湍流模型,对两种不同加料方式下循环射流混合槽内液液两相射流中心线速度、离析强度、拉伸率等参数进行研究。研究结果表明:分散相浓度(α_(d))增大射流卷吸能耗增大,在l/s<0.4内α_(d)=1.80%和2.86%量纲为1的射流中心线速度衰减趋势与α_(d)=6.00%相比减弱51%和21%;在低分散相浓度时,量纲为1的射流中心线速度随Re的增大衰减趋势变化小,在l/s<0.24内Re=6346、9519和12692量纲为1的射流中心线速度衰减趋势与Re=3173相比分别减弱2.60%、2.87%和12.69%。离析强度随混合时间的增大而减小,随周向角度增大呈W形变化趋势。在相含率和雷诺数相同时,对称球状较圆柱状加料达到混合时间减少65.5%;不同喷嘴之间的拉伸率随迹线长度的增大而增大,jet1和jet9位置处的拉伸率与其余喷嘴相比较大;相同喷嘴之间拉伸率随Re的增大而增大,Re=6346、9519和12692的拉伸率与Re=3173相比分别提高289%~320%、418%~454%和607%~667%。

基于局域波分解的循环射流混合槽内压力脉动信号时频特性分析

为了探讨循环射流混合槽射流混合区内瞬态流动特性,在Re=3660～32940范围内利用动态数据采集系统对射流混合区内不同轴向、径向和周向位置的瞬态脉动压力进行了测量,并采用基于局域波分解的方法分析了循环射流混合槽内压力脉动信号的时频分布。研究表明:瞬态压力波动信号的波动能量分布随瞬时频率的提高明显降低;在θm=π/6和π/3时,频率集中分布在为0～0.25 Hz,而θm=π/4和θm=5π/12时,瞬时波动频率主要分布在0～6Hz和0～20Hz。低雷诺数下流体运动随机性频繁,Re=3660时存在32Hz,25Hz,7Hz和5Hz等多个频率集中分布段,而Re=18300和Re=25620时频率范围为0～8 Hz和0～3 Hz。随着测量位置z/H增加,0～1 Hz内低频能量比例先减小然后增加再减少;z/H=0.85时受到自由液面的影响,集中能量频率分布范围较其他轴向位置要广,且0～5 Hz低频能量比例减少。

循环射流混合槽内压力脉动时间序列多尺度分析

为探讨循环射流混合槽（Circulating jet tank,CJT）内瞬态压力脉动的复杂性特性,采用动态数据采集系统对射流混合区内不同轴向、径向和周向位置的压力脉动信号（Pressure fluctuation signal,PFS）进行测量。根据PFS的标准差、峰度和偏度分布,优化PFS序列最佳样本数i=110 000。基于有限统计复杂性,比较综合法、动态法和静态法等三种时间序列符号化方法,得出综合法比动态法和静态法的适应性强,并确定最佳小波分解尺度。对CJT内各尺度的PFS进行有限统计复杂性和复杂度分析,发现CJT内PFS的两种复杂性分布趋势相似。通过对PFS多尺度分析发现：随着分解尺度的增加,复杂度先急剧衰减后趋于平稳,表明CJT内PFS随机性减弱周期性增强;PFS分解得到0～0.98 Hz低频A10尺度概貌信号的复杂度趋于0,揭示CJT内动力系统为整体稳定、局部不稳定的多尺度结构。

循环射流混合槽内油-水两相流复杂动力学特性分析

采用流体力学计算软件ANSYS FLUENT V16.1中的Eulerian-Eulerian多相流模型和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,对循环射流混合槽内油-水两相流的动力学特性进行研究,分析不同雷诺数Re和不同相含率对多孔射流中心线速度自相似性、涡量和剪切速率的影响。研究发现:在不同Re及分散相相含率条件下,射流方向上连续相水的流动状态满足自相似性;Re=6 346、9 519和12 692时无量纲高度z/H=0.9处的涡量与Re=3 173时相比分别增大118.3%、253.7%和373.4%;轴向、径向和周向位置处涡量等值线图揭示高涡量区域主要集中在射流孔附近,射流中心线两侧存在反向对涡,射流中心线附近涡的相对强度与中心主体混合区域相比高2个数量级;与涡量及Q准则相比,第三代涡判别法Liutex对流场中大尺度涡结构的识别基本相同,对主体混合区域细小涡结构的识别相对更加准确;剪切速率随周向位置的增大呈现先增后减的趋势,在θ=12°处随着Re从3 173增加到12 692,平均剪切速率增大86.2%~257.7%。

基于文丘里效应的自循环粒子射流钻井工具设计及模拟分析

为解决深井与超深井钻井机械钻速低的问题,基于文丘里效应,设计了井下自循环粒子射流钻井工具,建立了工具的物理模型与流体流动的数值模型,在设计工况条件下,利用有限元模拟方法,研究工具的可行性,并分析下喷嘴喷速的影响因素。结果表明:当上部喷嘴直径小于30 mm时,工具能够实现文丘里效应,并在下喷嘴形成射流,验证了工具原理的可行性;随着喉管长度的增长,下喷嘴喷速先增大后减小;扩散管扩散角的大小对下喷嘴喷速影响不大;喉管直径对下喷嘴喷速影响很小,但当喉管直径小于40 mm时,喉管直径与下喷嘴喷速呈负相关关系。该研究从理论上证明了基于文丘里效应的粒子自循环射流钻井工具的可行性,为下一步实际应用提供了理论支持。

循环射流混合槽压力波动时间序列差异性分析

为了研究循环射流混合槽内压力波动信号的前向和后向符号时间序列的动力学特征的差异性,利用等概率原则对PFS(pressure fluctuation signals)时间序列进行符号化转换,通过修正的Shannon熵选取最佳符号集大小和子序列长度。利用子序列编码图、时间不可逆转性、秩次图和秩次距离等参数对PFS时间序列进行STSA(symbolic time series analysis)研究。研究结果表明:修正的Shannon熵最小时确定优化符号化参数为n=2和L=10。前向与后向时间序列的子序列编码分布相似但其频数不等,表明CJT(circulating jet tank)内湍流流动呈现多尺度混沌确定性特征。PFS的时间不可逆性值随着周向角的增加不断增加,随z/H的增大呈现先降低再上升最后降低的趋势,随雷诺数的增加呈现"W"型分布。时间不可逆性值与秩次距离对PFS前后向序列动力学特征的差异性判断相互吻合。

内循环式射流溶气工艺在浮选系统中的应用

通过对内循环式射流溶气工艺原理的分析及在实践工作中的应用 ,总结出内循环系统在投用及使用过程中的注意事项 ,并通过分析出水水质 ,进一步说明其在实践运行中所起的作用。

离心泵射流自吸装置的研究

介绍一种新型离心泵射流自吸装置的工作原理及结构,通过在普通离心泵的进口处增设一个带“文氏管”的自循环射流器,使该射流器与压水室第六断面的回流孔贯通形成自循环,当泵运转时,不仅可以完成自吸过程,而且可以将自循环射流器上的阀关闭,射流器同时停止工作,因此:泵的效率提高了3%以上。泵的性能试验分析表明,该泵不仅可以实现自吸,性能曲线稳定、平坦,高效率区范围宽,工况佳,而且泵的各项技术指标均满足设计要求。

蒸气定向循环养护在预应力双T板生产中应用

应用蒸汽有限空间射流 ,定向循环养护工艺及传热学原理 ,介绍长线张拉 ,予应力双T板固定钢热模。阐述了热工养护机理 ,工艺生产和养护制度 ,以及优越于目前国内采用自然养护、工具模坑式养护。

新型循环射流混合器湍流特性分析

采用FluentSST k-ω湍流模型,分别对新型循环射流混合器受限区域内喷嘴射流自相似性和挡板长度对射流轴线衰减规律进行了数值研究.对自由湍动圆射流在不同轴向距离下数值模拟所得无量纲速度衰减曲线与理论曲线吻合较好.通过三维湍流流场分析对混合器内流体流动进行分区,并利用涡量分布分析混合器内的流体循环流动情况.结果表明,在z/H=0.25时,平均涡量达最大值(ω)max=11.22.相平面角度θp<20o时,(ω)为正,其余为负.特别是θp=16o时,(ω)max=27.22;θp=20o时,(ω)min=100.66.由剪切速率分布得出较大的剪切速率分布于尾涡的位置.最后给出了强化混合效果应考虑的因素.

新型A/O生物流化床处理高浓食品加工废水

采用自行设计的新型结构A/O生物流化床处理食品加工废水,处理规模为800 m3/d。当进水COD、NH3-N、SS和油浓度分别为957.6-6 841.4、11.5-42.3、50.3-982.5和6.2-22.7mg/L时,处理出水水质能达到GB 8978—1996中的一级排放标准。A段新型射流曝气内循环厌氧流化床通过生物气和废水共同循环,实现了废水与污泥充分混合,在回流比为1.2、HRT为24 h、容积负荷为2.06-3.96 kg/(m3.d)的条件下,可去除约80%的COD,最高产气量达到180.5 m3/d。O段新型卧流式好氧三相流化床在高长和高宽比为0.47和0.64时,较好地实现了流态化。此外,流化床内高效三相分离区的成功设计,维持了反应器内污泥的高浓度,为高效率、低能耗的稳定运行提供了保障。

新型超声波辅助煮茧系统的设计与应用

煮茧是缫丝工艺的重要组成部分,对提高后续缫丝解舒率,降低落绪有积极意义。随着原料茧价格的增高,缫丝企业迫切需要提高生产效率和利润率,提高原料茧的利用率。本文设计了一种新型超声波辅助煮茧系统,针对缫丝厂的煮茧工艺优化构建了一系列辅助煮茧设备的新型部件,其煮茧温度低、能耗小、快速高效,丝胶均匀膨润,能有效提高缫丝解舒率,降低丝胶溶失率、万米吊糙、缫折,提高生丝洁净度,增强生丝抱合强力,从而提高生丝质量和丝厂的经济效益。使用本系统在鹿寨县贵盛茧丝工贸有限公司进行样茧试煮,煮茧解舒率明显提高,光折和千米疵点个数降低。

循环射流混合槽内湍流强化传热数值模拟及射流层优化

循环射流混合槽(CJT)作为一种过程强化设备可以提高湍流的混合效率及反应选择性。为进一步提高其工业应用价值,对循环射流混合槽流场的传热能力进行分析并对其射流层数进行结构优化。在恒壁温的条件下,采用SST k-ω模型分析循环射流混合槽流场区域的非稳态流动传热特性。在充分湍流状态下研究了Re=3260~16303,射流层数M=5~9对循环射流混合槽壁面对流传热特性及流场传热特性的影响。结果表明,M=9时对流换热系数的变异系数C_(h)随Re增加而减少,壁面传热均匀性提高2.8%~19.3%;流场与温度场协同性随Re增加而增加,Re=16 303时的协同角为75.5o比Re=3260时减小约0.5°。Re=9782时C_(h)随M增加而降低,壁面传热均匀性提高2.7%~16.3%;速度矢量与温度梯度协同性随M增加而减小,M=9时全局协同性相较于M=5时降低了6.1%。当M=7时中心混合区与射流混合区的场协同角均在73°~74°之间,两区域流场间热量传递能力匹配程度较好;当M<7时中心混合区的协同性优于射流混合区,当M>7时射流混合区协同性优于中心混合区。研究Re及射流层数M对循环射流混合槽热量吸收和传递性能的影响,发现Re的变化对循环射流混合槽吸热量的影响大于射流层数M的变化。