气携式涡旋絮凝反应器数值模拟

采用计算流体力学软件Fluent对气携式涡旋絮凝反应器(GVFR)内部流场进行了气-液两相流数值模拟,研究了GVFR内不同区域流场分布特征,分析了不同流场中絮凝作用,并用GVFR反应装置与搅拌絮凝装置分别对油田压裂返排液进行处理.结果表明:从旋流絮凝反应区到涡流絮凝反应区,流体形态依次为"旋流-涡流-塞流".在旋流絮凝反应区,气、液两相以切向运动为主,最大切向速度为225.6 mm/s,切向速度梯度使小絮体、颗粒间快速碰撞,形成体积较大、密实较低的絮体;在小涡流絮凝反应区内径向速度由0递增到49.1 mm/s,径向速度梯度强化了絮凝反应,使大而疏松絮体破碎,并在微泡作用下重新接触絮凝形成密实絮体;大涡流絮凝反应区内相对稳定的塞流使絮体进一步接触絮凝,并推动絮凝作整体运动.采用GVFR对油田压裂废液进行预处理,出水含油量和悬浮物的质量浓度均低于50 mg/L.

气升式生物反应器中培养液-絮凝细胞颗粒-空气三相系统气含率的研究

首先以惰性离子交换树脂模拟絮凝细胞颗粒,以水模拟低粘度培养液,在有效容积12L的气升式生物反应器中研究了气升管内三相系统的气含率,获得了关联式ε_g=(1-0.825U_t^(-0.0233)d^(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g进而以絮凝法固定化酵母酒精发酵过程中的絮凝酵母颗粒一培养液这样的真实物系,对模拟物系研究建立的关联式进行修正,得到ε_g=(1-0.783U_t^(-0.0233)d^(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g上述气含率的关联式与反应器环流系统的动量方程式相结合,可以预测反应器中流体力学基本参数.

行星式化学气相沉积反应器内对流涡旋的数值模拟

针对三重进口行星式CVD反应器的输运过程进行了二维数值模拟研究。通过改变反应腔几何尺寸、导流管位置、三重进口流量组合、压强、温度等条件,研究反应器内对流涡旋的相应变化。根据模拟结果,对这类反应器中输运现象与外部参数的关系,特别是反应腔内对流涡旋的产生和发展作了较全面的分析和讨论,给出了抑制对流涡旋、获得薄膜生长所需的最佳输运过程的条件。

曝气方式对序批式反应器培养生物絮凝体的活性与营养组分的影响

以水产养殖固体废弃物为原料,利用序批式反应器培养生物絮凝体,研究连续曝气和间歇曝气方式对序批式反应器培养生物絮凝体的活性与营养组分的影响。结果表明,间歇曝气方式可抑制序批式反应器中的硝化作用,试验期间亚硝酸盐和硝酸盐平均浓度分别为0.93(±0.26)、0.90(±0.21)mg/L;而连续曝气反应器中,亚硝酸盐和硝酸盐积累较高,试验结束时反应器内亚硝酸盐和硝酸盐浓度分别达到8.68、20.78 mg/L。间歇曝气序批式反应器培养的生物絮凝体中有机氮占总氮比率逐渐上升,平均值为81.85(±1.27)%;连续曝气反应器中有机氮占总氮比率逐渐下降,平均值为61.11(±4.30)%。间歇曝气反应器中生物絮凝体最大蛋白含量为34.38(±0.15)%,连续曝气反应器中最大蛋白含量为28.59(±3.50)%,间歇曝气反应器培养的生物絮凝体的平均粗蛋白含量比连续曝气反应器中高5.85(±0.26)%。

微生物絮凝剂投加方式对好氧颗粒污泥性能的影响

为提高好氧污泥颗粒化速度,采用微生物絮凝剂,探讨在好氧颗粒污泥培养过程中微生物絮凝剂的投加方式对颗粒污泥理化性能及生物降解效能的影响。结果表明:微生物絮凝剂每隔2、3、5、7d投加一次时,均可培养出成熟的好氧颗粒污泥,微生物絮凝剂的投加方式对好氧污泥颗粒化的影响较显著;微生物絮凝剂最佳投加方式为每5天投加一次,此时颗粒化速度快,颗粒形成时间由未投加的60d缩短为42d,好氧颗粒污泥疏水性好,污泥体积指数稳定在40mL/g左右,沉降速度达35.06m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别为96.55%、93.29%和87.29%。

气液传质及反应装置研究进展

在介绍了自常规塔设备到超重力设备 ,再到一种新型气液传质及反应设备———涡旋脉冲式反应器的发展过程的同时 ,重点介绍了涡旋脉冲式反应器的基本结构、技术特点及研究进展 ,指出了涡旋脉冲式反应器在气液传质过程及纳米粉体制备上的研究及应用前景。

接种污泥对好氧污泥颗粒化影响的实验研究

为了加快污泥颗粒化进程,在气升式内循环序批反应器中,取普通絮状活性污泥和在絮状污泥中添加一定比例的好氧颗粒污泥分别为接种污泥,进行好氧颗粒污泥的培养,探讨其对污泥颗粒化速度及生物降解性能的影响。结果表明,接种污泥中适量添加颗粒污泥能使颗粒成熟时间由35 d缩短为28 d,缩短了反应器启动时间,培养的成熟颗粒污泥具有较好的沉降性能和降解性能,SVI稳定在36 mL/g左右,沉降速度达36.23 m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到97.86%、90.23%、89.60%。

喷水织造聚丙烯酸酯废水生物处理生产性试验研究

为高效、经济地处理喷水织造产生的聚丙烯酸酯废水,采用螺旋对称流厌氧反应器(SSSAB)和气升式涡旋流好氧流化床反应器(AFB)联合处理工艺对其进行研究。结果表明:该工艺具有高效性,出水化学需氧量(COD)达到GB 4287—2012《纺织染整工业水污染物排放标准》间接排放标准,pH值和氨氮(NH 3—N)质量浓度达到直接排放标准,出水pH值为7.84左右,NH_(3)—N为5.73 mg/L左右,COD、NH_(3)—N的平均去除率分别为86.71%和76.56%,其中SSSAB和AFB的COD平均去除率分别为67.83%和49.45%,平均COD容积去除负荷分别为1.30和0.15 kg/(m^(3)·d);该工艺还具有经济性,能适应较大浓度负荷冲击,成本低、占地少,运行成本(以水量计算)为0.454元/t,占地面积(以水量计算)1.13 m^(2)/t,属于低能耗的集约型废水处理工艺。

絮凝细菌投加量对好氧颗粒污泥性能影响的研究

为研究絮凝细菌对好氧污泥颗粒化的影响,采用气升式内循环序批反应器,在培养好氧颗粒污泥过程中投加絮凝细菌,探讨其投加量对颗粒污泥的理化性能及生物降解效能的影响.结果表明,适量投加絮凝细菌能促进好氧颗粒污泥的形成,絮凝细菌投加量在0～20mL/L时,均可以培养出成熟的好氧颗粒污泥.絮凝细菌最佳投加量为10mL/L,此时颗粒化速度快,颗粒形成时间由未投加的42d缩短为35d,好氧颗粒污泥疏水性好,SVI稳定在40mL/g左右,沉降速度达35.82m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别为97.14%、84.49%和87.59%.而投加量为30mL/L时最终所形成的是白色污泥絮团,没有实现污泥颗粒化.