间歇通电和电极反转对MEC-CSTR反应器污泥餐厨垃圾协同厌氧消化的影响

城镇化快速发展导致大量污水污泥(Sewage Sludge,SS)和餐厨垃圾(Food Waste,FW)等有机固废的排放和产生。将微生物电解池(Microbial Electrolysis Cell,MEC)引入到厌氧消化(Anerobic Digestion,AD)过程可实现其高效的甲烷转化。本研究探究了间歇通电和电极反转对MEC-连续搅拌式反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)的影响。结果表明,在1.2 V的外加电压和15 d的污泥停留时间(Sludge Retention Time,SRT)的条件下,MEC-CSTR运行良好,甲烷产率达到(741.9±99.2)mL/L-reactor/d。短暂断电(2 d)未对系统各项性能造成不良影响,而过长断电(7 d)则会降低反应器的有机物水解效果和甲烷产量;同时,连续电极反转会引起甲烷产量((541.7±32.0)mL/L-reactor/d)的下降;然而,无论间歇通电亦或电极反转均未对消化液的理化性质和系统稳定性造成不良影响。本研究可为MEC系统提升SS和FW协同厌氧能源化工程的优化实施提供新的解决思路。

间歇通电模式影响电渗效果的试验

为了研究间歇通电模式对电渗加固效果的影响,采用实验室一维模型箱,在不同通断模式下开展电渗试验.试验分两个阶段,第一阶段固定通断时间比,研究不同通电周期对电渗的影响,同时与连续通电对比;第二阶段,固定通电周期,研究通断时间比对电渗的影响.测量试验过程中的电流、阴极排水量,试验结束时的抗剪强度以及含水量分布,并给出不同组试验的阳极板腐蚀图.结果表明：间歇通电能否有效以及通电周期和通断比对电渗效果的影响会因试验时间的不同而存在差异;采用适当的通电周期和通断时间比,间歇通电可以减缓电极腐蚀,提高电渗效果.文章最后对已有文献中的分歧作出了解释,并指出电渗法实际工程应用中,建议通电周期选取1~4 h,通断时间比取2.0.

间歇通电联合电极移动作用下电渗法加固滩涂淤泥试验研究

基于海涂围垦形势的驱动下,针对电渗法处理滩涂淤泥地基存在沉降不均等缺陷,提出了间歇通电联合阳极移动法.为验证该法的有效性,利用自制模型开展了间歇通电联合阳极移动条件下电渗法加固滩涂淤泥室内试验研究.试验分为两个阶段,第一阶段固定通电时间,研究不同通断时间比对电渗试验的影响,同时与连续通电对比,确定最佳通断时间比;第二阶段,在最佳通断时间比下,将电极间距减半以研究靠近阴极土体的加固效果.通过研究发现:间歇通电处理后的加固效果与通断时间比密切相关;间歇通电联合电极移动可以减小两极土体沉降和抗剪强度的差异性.通过上述结论,以期对沿海地区滩涂淤泥处理提供科学依据.

间歇通电联合电极移动作用下电渗法加固滩涂淤泥试验研究

针对电渗法试验中出现的土体抗剪强度不足的问题,基于通电4h、断电30min为最优间歇比,依据试验时间来控制移动电极,展开了间歇通电联合电极移动作用下电渗法加固滩涂淤泥的室内试验研究,通过对比分析排水速率、电流、土样表面沉降等变化规律,研究电极移动时间对加固效果的影响。试验结果表明:间歇通电联合中期移动电极条件下的排水量最大,对于提高后期电渗排水效率是有必要的;间歇通电联合后期移动电极更有助于缓解电流衰减,土体含水率较低,土体整体抗剪强度较高,土体中部加固效果明显改善,土体表面沉降量最大,土体电渗固结效果显著;土体不同测点间的pH值和电导率变化较大。

间歇通电作用下电渗法加固滩涂淤泥试验研究

利用自制模型在室内进行一维电渗试验,通过4组试验对比研究不同通断比的间歇通电模式对电渗加固滩涂淤泥的影响.通过对比试验过程中的排水量、抗剪强度、含水率、电极腐蚀强度表明:间歇通电可有效减缓电极腐蚀,改善土体抗剪强度,提高电渗效果;间歇周期不宜过长,建议通电2 h间歇15 min.

电渗法处理大连大窑湾超软土室内试验

介绍了大连大窑湾超软土室内电渗试验,通过试验确定了能取得良好电渗效果的电流密度。试验研究表明:电渗出水速率与通电电流有很好的线性关系,与温度也有较好的相关性;在试验后期,间歇通电可明显提高电渗效果;电渗产生的微裂隙与电势分布关系密切。

太阳能电渗法处理疏浚淤泥试验研究

疏浚淤泥存在含水量高、渗透系数低、强度低等特点,其自然固结排水需要很长的时间。本文将太阳能技术与常规电渗法相结合,提出了太阳能电渗固结处理疏浚淤泥技术,开发了太阳能电渗固结室内模型试验系统,并进行处理疏浚淤泥试验,对电流、电压、土体排水量和含水量等进行测量。试验结果表明:太阳能电渗的供能是一种既非稳定电压、又非恒定直流电的输入形式;太阳能电渗的土体排水量远大于自然沉降处理的土体排水量;太阳能电渗存在一个24h的日周期性,晚上断电后白天再通电时电路中的电流明显增大;太阳能电渗的电流、电压总量都存在季节性,一般来说夏天的电流、电压总量比冬天的多;太阳能电渗的电流、电压峰值对季节的变化有不同的响应,同年夏天的电流峰值要大于冬天的电流峰值,而同年夏天的电压峰值与冬天的电压峰值相差不大;太阳能电渗的能耗系数受到季节性变化的影响很小,区别在于当消耗相同能量排出相同土体水分时,冬天的工作周期要长于夏天的工作周期。

交流电流与间歇性通电对铜铝复合板腐蚀行为的影响

研究了铜铝复合材料在质量分数为5%的NaCl中性盐雾中进行间歇性通电时的加速腐蚀过程,通过失重分析法、SEM、EDS、XRD以及电化学检测法分析了铜铝复合板的腐蚀机制与电流影响机制。结果表明,铜铝复合板界面处发生电偶腐蚀倾向比远离界面处铝基体更严重,在0~50A范围内,电流对复合板起到加速腐蚀作用,电流越大,加速作用越明显。相比于全程通电的试样,在25A电流下作用48h内,间歇性通电的试样腐蚀更严重。

提高电渗法能量利用率的实用技术研究

电渗法能量利用率低一直是制约其应用的主要问题之一。为了提高电能利用率、减小电极腐蚀,促进电渗法在实际工程中的应用,对造成电渗法能量消耗巨大的原因进行了探讨;基于电解水反应、界面电阻、土体含水量等指标,对反转电极、间歇通电、改变电极材料三种方法进行了比较,并提出优化方案。同时基于电化学理论阐述了三种方法提高电能利用率的原因,并为下一步的研究和改进给出建议。