高效气升循环式短程硝化工艺性能

采用模拟含氨废水和气升循环式好氧反应器研究了短程硝化(partial nitrification,PN)工艺的高效性能。试验结果表明,气升式短程硝化工艺具有很高的容积效率,在30℃、进水氨氮浓度358.5～942.3mg·L-1时,反应器水力停留时间可缩至0.86～2.00h,反应器每天周转次数高达12～28次,平均容积去除速率高达5.5kgN·m-3·d-1,处于文献报道的最高水平范围。该工艺具有超常的运行稳定性,在进水基质浓度、进水流量和pH波动的情况下,氨氮去除率、出水氨氮浓度和亚硝氮积累率的相对标准偏差分别为3.1%～16.8%,4.3%～26.5%和0.4%～5.3%。该工艺的高效稳定性可归因于气升循环式反应器的强污泥持留能力和短程硝化污泥的高反应活力。系统内持留的污泥浓度高达4.0～5.2g VSS·L-1,动力学试验测得的最高比污泥活性达到2.71gN·(g VSS)-1·d-1。

氮负荷对短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统脱氮性能的影响

短程反硝化作为厌氧氨氧化反应基质亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)获取的新途径,近年来受到广泛关注.短程反硝化与厌氧氨氧化耦合的污水脱氮工艺具有重要应用潜力.然而,城市污水基质浓度较低且波动频繁,有效实现厌氧氨氧化菌持留与富集是该工艺稳定脱氮的关键.针对上述问题,构建了基于生物膜的短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺,采用2种结构不同的生物填料为载体,对比系统长期脱氮性能,重点考察氮负荷降低过程中系统氮素转化规律及菌群活性变化,深入分析生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)产生特性.结果表明,以含氨氮(NH_(4)^(+)-N)与硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)废水为处理对象,乙酸钠为有机碳源,分别采用聚氨酯海绵填料(R1)和聚乙烯空心环填料(R2)成功构建了短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统.进水NH_(4)^(+)-N与NO_(3)^(-)-N由150 mg/L逐渐降低至50 mg/L、氮负荷由0.6 kg/(m^(3)·d)降为0.2 kg/(m^(3)·d)时,R1和R2维持高效稳定脱氮,低负荷阶段平均总氮(TN)去除率分别为87.6%和83.6%.厌氧氨氧化作用始终为主要脱氮途径,其占两系统TN去除的贡献率分别高达98.2%和97.4%.生物膜短程反硝化速率随氮负荷减少而降低,但高NO_(2)^(-)-N积累特性未受影响,R1系统NO_(2)^(-)-N积累效率达到95.1%且高于R2(89.8%),其厌氧氨氧化活性降低程度小于R2,表明聚氨酯填料更适合低负荷下该工艺长期运行.低负荷下微生物分泌更多EPS,蛋白质含量增加有助于系统应对氮负荷变化.综上,短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜工艺处理低基质废水时具有稳定高效的重要优势,为解决厌氧氨氧化应用的瓶颈问题提供了新方法,具有研究意义和应用价值.

严寒地区某绿色建筑土壤源热泵系统运行性能分析

随着建筑节能观念的推广和热泵技术的不断发展,越来越多的建筑使用热泵作为建筑的冷热源。但是随着热泵的长时间运行,热泵装机容量与建筑实际运行不匹配、机组性能逐年下降等问题逐渐的显现出来。通过对严寒地区某绿色建筑土壤源热泵系统冬、夏两季工况的持续监测,研究了该系统的夏季与冬季运行特性。利用多种影响因素与机组性能系数的相关性分析发现,首先,无论夏季还是冬季,用户侧供回水温差和部分负荷率对机组的性能系数均有较大程度的影响;其次,地源侧供回水温度对冬季机组性能系数也有较大影响。该绿色建筑夏季与冬季土壤源热泵运行情况稳定;夏季与冬季热不平衡为31.7%;夏季与冬季部分负荷率均在0.7以上,机组处于高效运行区间;建筑夏、冬季在过量供冷、供热方面的节能潜力分别为25.4%和19.4%。

300MW汽轮机通流改造新特点及新措施

300 MW亚临界汽轮机通流改造技术作为一项成熟的在役煤电汽轮机提质增效技术,已在国内外得到了较长时间的发展。但是最近时期,随着该项技术越来越深入广泛地应用,出现了一些新特点,如从发电厂角度出发,发现该项技术侧重改善满负荷经济性而忽视改善部分负荷经济性,另外还存在如0号高加投运效率低、部分负荷滑压运行时一次调频响应速度慢等问题。针对这些问题,以某电厂1号汽轮机通流改造为例,提出通流改造后汽轮机性能考核指标采用高、中、低负荷加权平均值、增加0号高加进汽流量和采用高加小旁路以提高一次调频响应速度等具体措施。采取这些措施后,取得了良好的效果,可以为以后300 MW亚临界汽轮机及其它型号汽轮机通流改造技术的继续深入发展提供指导。

基于TRNSYS模拟的太阳能与地源热泵复合供暖系统的运行评价

为缓解夏热冬冷地区供暖能耗普遍偏高的问题,采用太阳能产热辅助地源热泵系统进行联合供暖。以合肥市某建筑为供暖对象,利用TRNSYS软件搭建建筑负荷计算模型,以供回水温度、机组运行部分负荷率(PLR)、制热性能系数(COP)及运行能耗为评价指标,比较分析传统地源热泵系统、太阳能集热器与热泵机组串联与并联系统的供暖运行情况。结果表明:供暖季节3种系统的供暖温度均满足需求,与传统地源热泵供暖系统相比,太阳能集热器与热泵机组串并联供暖系统的COP分别提升了48.61%,8.33%;能耗分别降低了,84.02%,75.26%,机组运行PLR明显降低;复合供暖系统尤其是串联连接方式的系统具有明显节能优势。

进水有机负荷和曝气速率对强化脱氮的影响

以模拟含氮废水为处理对象,利用间歇曝气序批式生物反应器比较进水有机负荷和曝气速率对短程硝化反硝化强化脱氮的影响.实验结果发现,进水有机负荷由0.35 g/(L·d)增加到1.00 g/(L·d)时,在同一个曝气速率0.6 L/min条件下,COD_(Cr)的去除率由97.67%减小到95.80%,TN的去除率由92.07%减少到85.64%;短程硝化反硝化效率η从38.96%升高到84.59%.在3个阶段中,COD_(Cr)的去除率均随着曝气速率的增加而增加;总氮TN的去除率变化与曝气速率的增加没有明显的关系;η随着曝气速率的增加而减少.η值越高,而TN的去除率越低.

地衣芽孢杆菌分批补料发酵γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是一种应用于食品、农业、医药等领域的生物聚合物。在不补料发酵γ-PGA过程中,存在因培养基中碳源、氮源不足导致菌体生长发育和γ-PGA合成受限的情况。为实现γ-PGA高产,采用分批补料发酵方式补充菌体生长代谢所需的碳源和氮源,在5 L发酵罐中进行γ-PGA分批补料发酵优化,并在200 L发酵罐进行放大验证。结果表明:当培养基中葡萄糖含量低于5 g/L、氨氮浓度低于0.5 g/L时开始流加补料,持续补料12 h将培养基中葡萄糖浓度维持在5 g/L~15 g/L,氨氮浓度维持在0.5 g/L~1.0 g/L。与不补料发酵相比,这一优化使得菌种指数生长期延长了6 h,生物量(OD_(660))达到了0.62,提升了39.01%,谷氨酸含量降至16 g/L,谷氨酸利用率提升了38.47%,γ-PGA生产强度和产量分别为15.69 g/(L·d)、(47.09±0.82)g/L,均提高了38.45%,为γ-PGA工业化生产提供了技术支撑。

偏载对重载货车运行安全性的影响

为了研究货车偏载对其运行安全的影响,在静力分析的基础上,建立了C80型重载货车的动力学模型,计算了货车在不同偏载状态下通过曲线时的脱轨系数和轮重减载率。分析结果表明:随着偏载的增大,货车的运行安全性逐渐降低。其中纵向偏载主要影响货车车轮的脱轨系数,而横向偏载主要影响车辆的轮重减载率。随着横向偏载的增大,轮重减载率增大尤为明显,所以要严格控制车辆的横向偏载。

内循环接触氧化型膜生物反应器部分硝化启动与运行条件

部分硝化-厌氧氨氧化工艺可用于高氨氮废水的经济高效处理,部分硝化是实现该工艺启动和稳定运行的前提。研究构建了连续流的内循环接触氧化型膜生物反应器(ICCOMBR),对其部分硝化的启动和稳定运行特性进行了研究。结果表明:以普通絮状活性污泥接种,在30℃、氮负荷0.25kg/(m^3·d)、溶解氧(DO) 2.0~2.5mg/L条件下,18d内成功启动了系统的部分硝化,氨氮去除率(ARE)和亚硝态氮积累率(NAR)分别达到99.16%和84.55%,容积亚硝化速率可达0.126gNO2-N/(L·d),同时容积硝化速率下降到0.031gNO3-N/(L·d)。系统的亚硝化率与碱度消耗量呈现良好的线性相关性。部分硝化启动完成后,将氨氮负荷降低为0.1kg/(m^3·d),部分硝化功能迅速被破坏,通过降低曝气量将DO从2.0~2.5mg/L降低为1.0mg/L,在6d时间内硝化率从71.4%下降到11.1%,ARE和NAR分别达到98.87%和83.65%,部分硝化性能成功恢复。经过57d的运行,系统内的污泥生物量从接种时的1.85gVSS/L增长为3.47gVSS/L。

合肥市滨湖新区区域能源系统供冷性能分析

通过对合肥市滨湖新区能源站地源热泵系统现行夏季供冷运行策略下的数据记录及整理,分析了该能源站地源热泵系统在运行期间处于部分负荷率下的能效比,以及分析了影响机组能效比的相关因素.

采煤机牵引部双电机协调数学模型及联合仿真分析

以MG300/700采煤机为研究对象,比较了不同协调控制方法下采煤机牵引部双电机驱动系统的动态力学响应,得到结论:在传统的主从控制方式下容易造成采煤机偏载运行,而在交叉耦合控制方式下,采煤机抗干扰能力强,能有效控制销轮销轨的偏载率。由此结论可知,鲁棒性好的交叉耦合控制方式更适合采煤机牵引部双电机驱动协调。

用两种结合式厌氧发酵器处理酒精蒸馏废水的研究

在中温下,用125L的污泥床滤器(SBAF)和150L的结合式厌氧折流反应器(HABR)处理酒精蒸馏废水,最低水滞留期、最高COD负荷率、最高产气率、平均甲烷含量、氢分压分别为22h和35h,10.9kg_(CH_4-COD)/m^3·d和5.5kg_(CH_4-COD)/m^3·d,5.43m^3/m^3·d和3.06m^3/m^3·d,76％和74％,1.5×10^(-4)和4.0×10^(-4)atm.两者的COD去除率(根据负荷的高低)保持在78％～98％。SBAF运转稳定、高效,HABR能将甲烷八叠球菌存留于反应器内并能积累较多污泥。根据两种发酵器的运转过程和优势产甲烷茵的生理特性,可设计一种两步发酵器,使在不同阶段富集不同的乙酸裂解产甲烷菌,达到进一步提高处理效率的自的。

合成革废水中试实验短程硝化快速启动研究

采用有效容积为1 m^3的SBR反应器,以某合成革污水厂厌氧滤池出水为实验进水,控制温度约为34℃、pH值7.4~8.3、溶解氧质量浓度0.2~0.6 mg·L^(-1)、游离氨质量浓度约10~30 mg·L^(-1)、泥龄约25 d、并添加一定质量的Na Cl;在其它条件不变,控制运行温度为27℃并逐渐下降至23℃的条件下,分别用时12和24 d,实现了短程硝化工艺的成功启动.亚硝酸盐累积率均达97%以上,NH+4-N的N容积负荷去除率分别达到0.18、0.08 kg·(m^3·d)^(-1).该工艺运行效果良好,抗冲击能力较强.

独栋住宅土壤源热泵系统冬季供暖实证研究

本文以1栋上海地区独栋住宅为对象,对土壤源热泵系统冬季供暖性能和能效进行了实证研究。通过对系统运行参数的连续监测,实证了地埋管换热器每米埋管取热量、机组与系统的COP及系统节能率等指标。结果表明:地埋管换热器出水温度及循环温差较为稳定,埋管换热量为27～32 W/m;系统能效受部分负荷率影响较大,整个测试期系统COP在3.3～3.9之间;在满足同等舒适性条件下,土壤源热泵系统比空气源热泵节能31.0%,节能效果明显。

燃气机热泵部分负荷特性的实验研究

对燃气机热泵机组进行了部分负荷特性实验研究,重点分析了末端水流量和转速对其制热性能的影响规律。结果表明:冷凝器负荷、总余热、性能系数和一次能源利用率均随末端水流量的增大而增大,当末端水流量由1.8 m3/h增大到3.6 m3/h时,性能系数和一次能源利用率分别增大11.6%和19.5%;冷凝器负荷和总余热随发动机转速的升高而增大,但是性能系数和一次能源利用率随转速由1 300升高到2 000 r/min时,分别减小40%和9.8%。燃气机热泵机组在不同末端水流量和燃气发动机转速工况下均具有良好的部分负荷特性。

单点法、两点法和多点法确定机组煤耗特性曲线研究

为了利用少量试验数据快速确定燃煤电厂部分负荷运行的经济性,给出一种快速确定机组供电煤耗率-负荷变化曲线的方法:将机组煤耗特性曲线影响参数分为非运行参数和运行参数两种,非运行参数决定煤耗特性曲线的形状,运行参数决定煤耗特性曲线的位置;非运行参数所决定的煤耗特性曲线形状采用通用比煤耗特性曲线表示,通过平移通用比煤耗特性曲线,使之最大限度地概括比煤耗率数据,从而得到机组比煤耗特性曲线。通用比煤耗曲线在负荷-煤耗率二维坐标中的位置是真正需要确定的变量。这种方法能够根据单点、两点或多点的供电煤耗率数据快速确定机组煤耗特性曲线,并且预测精度较高。

氨氮负荷的变化对部分硝化的影响及部分亚硝化的快速启动

部分硝化的稳定运行在一体式部分硝化-厌氧氨氧化工艺(PN/A)中至关重要。探索了在内循环接触氧化型膜生物反应器(ICCOMBR)中改变进水氨氮负荷(ALR)后,反应器中部分硝化过程受到的影响及恢复过程。结果表明:在HRT为24 h,DO为2.0~2.5 mg·L^(-1)时,系统进水ALR降为0.10 kg·(m^(3)·d)^(-1)(氨氮为100 mg·L^(-1)),部分硝化过程迅速破坏;当系统进水ALR升至0.40 kg·(m^(3)·d)^(-1)(氨氮为400 mg·L^(-1)),部分硝化过程在3 d内迅速恢复;部分硝化恢复稳定后,再提高ALR至0.60 kg·(m^(3)·d)^(-1)(氨氮为400 mg·L^(-1)),并通过调整HRT和DO,最终在HRT为16 h、DO为0.5~1.0 mg·L^(-1)时成功实现部分硝化;通过改变曝气量(AR),在AR为0.9 L·min^(-1)时,控制DO为(0.76±0.11)mg·L^(-1),系统pH为9.7~8.2,可成功启动部分亚硝化。

区域供冷系统能效比的影响因素分析

给出区域供冷系统能效比的计算式。结合计算式,对区域供冷系统能效比的影响因素进行了分析。

基于数据挖掘的地源热泵系统性能测试和分析

以苏州市某办公楼地源热泵系统全年监测数据为基础数据,分析了地源热泵系统动态运行特性,并运用随机森林模型,探讨了夏季、冬季两种工况下各运行参数对预测机组性能系数的重要性。结果表明:该系统夏季机组平均性能系数为3.92,冬季机组平均性能系数为4.15,对机组性能系数影响最大的3个运行参数分别是部分负荷率、地源侧回水温度和用户侧回水温度。随机森林模型适用于地源热泵系统性能系数预测并且预测精度较高。

区域燃气冷热电联供系统负荷测算

结合北京某燃气冷热电联供项目,对项目的电负荷、冷负荷、热负荷进行测算。对于典型日电负荷,参照相同功能、相同地区、年代接近建筑的电负荷数据进行测算。对于全年冷热负荷,采用eQUEST模拟软件进行预测。对于典型日冷热负荷,根据各功能建筑设计冷热负荷,采用典型日逐时部分负荷率进行测算。