臭氧流化床反应器的模拟与优化

臭氧流化床反应器是一种结构简单、制造成本低、维护操作方便和运行能耗低的多相流反应器.为找到臭氧流化床反应器在水处理中能更好发挥其优势的参数,首先基于物理模型试验和计算流体动力学搭建了气流内循环式反应器的研究模型,并将试验数据与数值模拟结果进行对比,结果发现数值模拟很好地给出了臭氧流化床的内部流体流态特征.再基于数值模拟,对该臭氧流化床内部流场进行数值模拟分析,并进一步研究高径比、底部斜板角度、臭氧输入速度等参数的影响,结果发现在高径比3、底部斜板角度为45°、臭氧输入速度为0.05 m/s时,臭氧流化床模型最能体现出其优秀的水处理能力和高效的经济效益,使污水处理技术更加高效和环保.通过创建模型并进行数值模拟分析这种方法能够较准确地找到使臭氧流化床反应器发挥出其较好的处理能力的参数.

臭氧流化床深度处理焦化废水尾水过程中有机组分变化分析

焦化废水处理工程中,经过生物和混凝处理后,排放到环境中的尾水COD处于(85±20)mg·L-1范围内,这部分COD主要由一些难生物降解的物质构成,对水体环境造成污染,也给水回用带来了技术上的难度.为实现尾水中残留有机物的进一步削减,降低其在环境当中的危害,采用臭氧流化床反应器对焦化废水尾水进行深度处理并通过三维荧光光谱仪以及气相色谱/质谱(GC/MS)分析其水质组成的变化.结果表明:尾水在反应过程中,投加的臭氧量与降解的COD之间的比值(O3(kg)/COD(kg))随反应时间的延长不断增大;当pH=10时,COD、UV254和色度的去除率分别为51.5%,87.3%和85.0%,去除效果优于pH=7和pH=5条件下的反应;臭氧氧化能够有效分解尾水中类色氨酸、类溶解性微生物副产物、类腐植酸和类酪氨酸物质;经臭氧氧化后,焦化废水尾水中一些难生物降解的有机物得到了部分或完全去除,转化为一些新的有机物,如烷烃、苯甲醇、己酸等物质.研究结果证明,影响尾水的臭氧氧化效率涉及反应器结构、废水溶液性质和反应条件.

基于方形内循环臭氧流化床剩余污泥中磷的释放研究

剩余污泥中的磷是一种重要的可再利用的资源,为解决剩余污泥中磷的释放这一技术难题,利用自主研制的方形内循环臭氧流化床装置,探索对剩余污泥中磷释放的控制因素,揭示磷的释放机制.结果表明,在进气质量浓度3.0 g·L^(-1),pH 9.1,运行时间1.0 h时,磷的释放逐渐稳定,总磷的释放质量达到约6.9 g/L剩余污泥(含固率5%),占污泥中磷的质量分数的77.5%,其中无机磷质量占41.1%.通过沉积物磷形态分析方法(SMT)解析各形态磷的分布特性,发现释放的磷组分主要是无机磷形式,以磷灰石成分为主.有机磷的释放质量浓度呈现先增多后减少,同时剩余污泥中各形态的氮也释放出来.臭氧流化床装置可为剩余污泥中磷的释放提供一种新的方法.