水力喷射空气旋流器吹脱处理氯苯废水

采用水力喷射空气旋流器(WSA)吹脱处理模拟氯苯废水,考察了氯苯初始质量浓度、进口气速、射流流速、废水温度等因素对吹脱处理效果的影响。结果表明:进口气速越大、废水温度越高,氯苯的吹脱去除率越高;射流流速加大,氯苯的吹脱效率先增大后保持不变;氯苯初始质量浓度变化对氯苯的去除率影响较小。采用WSA吹脱处理初始质量浓度为25 mg/L的氯苯废水,3 min氯苯去除率可达99%以上。     

水力喷射空气旋流分离器脱氨

空气吹脱被广泛用于从废水中脱氨,但其过程效率有待提高。为了提高过程效率,提出了一种新型气-液吹脱设备——水力喷射空气旋流分离器（WSA）,并以废水中氨的吹脱进行了实验。与传统的吹脱设备相比,WSA表现出较好的气-液传质性能,使氨的吹脱效率大大提高。在氨的吹脱过程中,液相温度和空气流量是影响吹脱过程中氨体积传质系数的主要因素。空气流量对于体积传质系数存在一个临界值,超过此值时,体积传质系数随空气流量增加而迅速增大。液相中存在的固体颗粒物对于吹脱过程的传质几乎没有影响。在该设备中没有填料,不存在堵塞问题,因而可以进行较长时间的分离操作。     

水力喷射空气旋流器分离空间结构对气液传质性能的影响

水力喷射空气旋流器(WSA)是一种利用液体射流在气体旋流场中雾化强化气液传质的新型传质设备, 可广泛用于废水、废气处理等环境工程过程中。为了优化水力喷射空气旋流器的分离空间结构, 本文通过废水氨氮吹脱实验对柱锥结合形WSA和柱形WSA分别进行了气液传质性能研究。研究结果表明, 分离空间结构对水力喷射空气旋流器的气液传质性能存在影响。在相同工作条件下, 与柱形WSA相比, 柱锥结合形WSA具有更好的气液传质性能和略高的气相压降, 后者吹脱氨的体积传质系数提高了约8%, 主要原因在于柱锥结合形WSA内部具有更好的射旋流耦合雾化作用和离心超重力强化传质的综合效果, 使得两相比传质面积增大, 传质效率增高。研究结果可为设计传质性能良好的WSA提供设计依据。     

底部挡板与进气位置对水力喷射空气旋流器传质性能的影响

水力喷射空气旋流器(water-sparged aerocyclone,WSA)是一种利用液体射流在气体旋流场中雾化强化气液传质的新型传质设备,可广泛用于废水、废气处理等环境工程中。为了改进水力喷射空气旋流器结构,提高其气液传质性能,本文通过废水氨氮吹脱实验研究了进气口轴向位置以及底部挡板的设置对气液传质性能的影响。实验结果表明,进气位置与底部挡板对水力喷射空气旋流器的气液传质性能存在影响。在相同工作条件下,气相进口沿轴向下移对WSA内气液传质性能作用较小,但能够使其气相压降降低约为10%。在WSA主筒体底部液封区域设置挡板,能够强化WSA底部气液两相的混合,进而提高低液相循环流量下WSA内的气液传质性能,且随进气速度的增加,其效果越显著,研究结果可为设计传质性能良好的WSA提供设计依据。     

水力喷射空气旋流器用于吸收处理工业尾气中的氨气

针对工业尾气中氨气吸收存在的传质效率低、设备易于堵塞等问题,本文采用新型超重力气液传质设备水力喷射空气旋流器(WSA),以稀硫酸溶液为吸收剂,开展了氨气吸收处理研究。研究考察了初始NH₃浓度、进口气速、喷孔面积以及中心排气管直径等操作参数和WSA结构参数对氨气吸收处理效率的影响。研究结果表明,NH₃吸收率随着初始NH₃浓度和进口气速的增大均呈现先增大后降低的规律。NH₃吸收率随着WSA的喷孔面积的增大先增大后趋于平缓,但却随着WSA的中心排气管直径的增大而降低,但压降也随之增大。在NH₃浓度为4500mg/m³左右,进口气速为26.46m/s时,采用喷孔面积为565.5mm²、中心排气管直径为32mm的WSA,NH₃吸收去除率可达99.5%以上。该工艺在工业尾气中的NH₃回收处理方面具有较大的应用前景。     

水力喷射空气旋流器中射流流型及其对传质面积和气相压降的影响

为了进一步提高水力喷射空气旋流器(WSA)的传质效率以及认识射旋流体系的气液传质机理,对WSA中的射流流型进行了系统的观察研究,绘制出了不同进口气速下射流流型图。以CO2-NaOH化学吸收体系测定了相应射流流型下的有效比相界面积a。结果表明,在低射流流速(≤4.42 m·s-1)下,液相射流随着进口气速增大,主要存在稳态射流、变形旋线射流、破碎旋线射流、雾化旋线射流、贴壁雾化旋线射流5种流型;在高射流流速(≥6.19 m·s-1)下,射流主要出现稳态射流、破碎旋线射流以及雾化旋线射流3种流型。a值与流型有关,雾化旋线射流下的a值大于其他流型下的对应值。低流速下的贴壁雾化,不利于气液两相充分接触,对应a值较小。a值与射流流速有一定关系,随着射流速度的增大而略有增大,且随着射流流速增大至8.84 m·s-1以上,增大的幅度变大。     

水力喷射空气旋流器用于含Cr(Ⅵ)废水处理

以SO2为还原剂,采用一种新型的气液传质设备——水力喷射空气旋流器(WSA)对含Cr(Ⅵ)废水进行直接还原处理,得到了比较满意的效果。研究结果表明:当SO2浓度为3582 mg·m-3时,对Cr(Ⅵ)含量为1134 mg·L-1的模拟含铬废水,循环处理6 min,Cr(Ⅵ)去除率可达99.9%以上。废水初始pH为碱性比其为酸性条件下,更有利于SO2的吸收,提高了SO2利用率,增强了处理效率。废水射流流速对处理效果的影响较小,但SO2和Cr(Ⅵ)的浓度对处理效果有明显影响。随着SO2浓度增大,处理效率增大;Cr(Ⅵ)的初始浓度增大,处理效率降低。研究结果为建立含硫气体还原处理含Cr(Ⅵ)废水新工艺提供了依据。     

水力喷射空气旋流器中射流流型及其对传质面积和气相压降的影响

为了进一步提高水力喷射空气旋流器（WSA）的传质效率以及认识射旋流体系的气液传质机理,对WSA中的射流流型进行了系统的观察研究,绘制出了不同进口气速下射流流型图。以CO₂-NaOH化学吸收体系测定了相应射流流型下的有效比相界面积a。结果表明,在低射流流速（≤4.42 m·s^-1）下,液相射流随着进口气速增大,主要存在稳态射流、变形旋线射流、破碎旋线射流、雾化旋线射流、贴壁雾化旋线射流5种流型;在高射流流速（≥6.19 m·s^-1）下,射流主要出现稳态射流、破碎旋线射流以及雾化旋线射流3种流型。a值与流型有关,雾化旋线射流下的a值大于其他流型下的对应值。低流速下的贴壁雾化,不利于气液两相充分接触,对应a值较小。a值与射流流速有一定关系,随着射流速度的增大而略有增大,且随着射流流速增大至8.84 m·s^-1以上,增大的幅度变大。     

水力喷射空气旋流器用于含Cr（Ⅵ）废水处理

以SO₂为还原剂,采用一种新型的气液传质设备--水力喷射空气旋流器（WSA）对含Cr（Ⅵ）废水进行直接还原处理,得到了比较满意的效果。研究结果表明：当SO₂浓度为3582 mg·m^-3时,对Cr（Ⅵ）含量为1134 mg·L^-1的模拟含铬废水,循环处理6 min,Cr（Ⅵ）去除率可达99.9%以上。废水初始pH为碱性比其为酸性条件下,更有利于SO₂的吸收,提高了SO₂利用率,增强了处理效率。废水射流流速对处理效果的影响较小,但SO₂和Cr（Ⅵ）的浓度对处理效果有明显影响。随着SO₂浓度增大,处理效率增大;Cr（Ⅵ）的初始浓度增大,处理效率降低。研究结果为建立含硫气体还原处理含Cr（Ⅵ）废水新工艺提供了依据。     

吹脱法处理喷漆线废水的行为特性

为研究吹脱法处理喷漆废水的行为特性,考察了在不同初始p H值、温度、气液比和吹脱时间等因素作用下,吹脱法对喷漆线废水COD去除率的影响。实验结果表明,当喷漆线废水初始浓度为2 300 mg/L时,在pH值为9,温度为55℃,气液比为90,吹脱时间为2.5 h的最佳吹脱条件下,后水的COD质量浓度为1 064.5 mg/L,去除率可接近55.0%。结论表明,吹脱法可以作为喷漆线废水的预处理方法。     

水力喷射空气旋流器中射流雾化过程模拟及其机理

水力喷射空气旋流器(WSA)是一种新型高效的气液传质反应设备。采用雷诺应力模型和VOF两相流模型较好地模拟了WSA的气相压降特性、液相回流比和射流雾化过程,并讨论分析了雾化过程的机理。模拟和实验研究表明,WSA的气相压降随着进口气速的增加先后出现低压降区、压降突跳区、压降过渡区和高压降区4个特征区域,并给出了不同压降区域之间转折点气速的计算方法。射流在这4个压降区域里,分别表现为稳态射流、变形与袋式破碎、袋式破碎与剪切雾化和剪切雾化与离心分离等流态。射流在压降过渡区与高压降区的转折点左右实现充分雾化并达到最大相间传质面积。研究结果为建立基于WSA压降特性的射流雾化与流场调控方法提供了理论依据。     

操作参数对水力喷射空气旋流器脱除细颗粒物的影响

工业生产过程中排放大量有毒有害细颗粒物,对环境和人体健康威胁严重,急需治理。针对传统湿法除尘设备效率较低的问题,本文采用液相射流和空气旋流耦合作用的静态超重力设备——水力喷射空气旋流器(WSA),以平均粒径为1.56μm的滑石粉模拟细颗粒物,研究考察了粉尘初始浓度、液相射流流速、进口气速等操作参数对WSA的总除尘率η的影响;并对实验数据进行归纳分析,总结了操作参数与除尘率之间的数学关系模型。结果表明,WSA对PM2.5含量为74.15%的粉尘样品的除尘率最高达93%以上,尤其是粒径为1.8μm以上的细颗粒物,去除率可达100%;WSA的除尘率随着进气速度、射流速度及粉尘浓度的增大而增大,两者之间关系式为:h=133.61×Re_g~(0.026)×Re_l~(0.027)×(c_s/ρ_s)~(0.065)。本工作为工业细颗粒的脱除提供了一种新的方法。     

喷孔直径对水力喷射空气旋流器传质性能的影响

水力喷射空气旋流器(WSA)是一种高效的超重力气液传质设备,为了进一步提高其传质效率,通过理论分析和吹脱氨实验研究,对其喷孔直径进行了优化研究。采用因次分析法对实验数据进行了归纳,得到了脱氨传质系数KLa的经验公式为:KLa=2.77×10-9uLI0-1Reg0.37ReL1.18Wel-1.05,运用该式可较好地预测喷孔直径对WSA脱氨传质性能的影响。研究发现,当废水射流流速恒定时,KLa随喷孔直径增大而增大,但当超过某一直径时,其增幅减小。综合考虑过程的能耗与传质效果之间的关系,喷孔直径的最佳取值应按dh=l06.39设计计算,l0为WSA的环隙宽度。     

高浓度氨氮稀土废水的吹脱试验研究

对高浓度氨氮稀土废水,采用正交试验法进行了氨氮吹脱试验,研究了pH值、温度、吹脱时间及气液比对吹脱效率的影响.试验结果表明,影响氨氮吹脱效率的因素主次顺序为:pH》温度》吹脱时间》气液比,较佳的水平条件分别为:pH≥12,温度T=30 ℃,时间t=1 h,气液比=2000,在此条件下,氨氮去除率达90%以上.     

复合解氨剂-超重力技术对脱除废水中氨氮的试验研究

基于超重力技术处理氨氮废水的工作原理与机制，引入高活性药剂-解氨剂协同处理，着重研究活性剂投放量、pH、温度、气液比、电机转速、废水初始浓度等因素对脱氮率的影响。得出在解氨剂投加量60 mg/L,pH=13，温度45℃，气液比2 500 L/m³，电机转数1 400 r/min的试验条件下，氨氮脱除率最高达到97.8%，废水初始浓度对脱氮率影响不大。与传统吹脱技术不同的是，超重力技术在效果稳定性、操作难度、处理成本和氨氮去除效率等方面具有显著优势，市场化推广具有重大潜力。     

吹脱池处理畜禽粪污厌氧消化废水中氨氮的研究

对畜禽养殖粪污厌氧消化废水进行吹脱处理实验,分别探讨了初始p H、温度、初始氨氮浓度、水位深度、单位时间(每小时)气水比、吹脱时间、沉淀物的存在等因素对氨氮去除效果的影响。结果表明:适当提高初始p H、温度、初始氨氮浓度、单位时间(每小时)气水比、吹脱时间,氨氮去除效果均能有效提高;当p H=11,温度为30℃,单位时间(每小时)气液比为240∶1,吹脱时间为24 h时,氨氮去除率可达99.78%,氨氮浓度可从653 mg/L降到1.43 mg/L;结合畜禽养殖行业实际情况,综合考虑处理效果、能耗等,取p H为10.5~12.0,曝气吹脱时间为48 h,单位时间(每小时)气液比为240∶1~360∶1,水温为20~30℃,氨氮去除率可达87.10%以上。     

吹脱法处理高浓度氨氮废水研究

对吹脱法处理某高浓度氨氮废水进行了研究,考察了温度、pH值、气液比、原水浓度对吹脱试验的影响。结果表明,在最佳工艺条件下,废水的氨氮去除率超过99.31%。同时,比较不同酸吸收液对吹脱出气的吸收效果,找到最合适的酸吸收液。     

空气吹脱法脱除废水中二甲胺的影响因素研究

采用空气吹脱法脱除废水中的二甲胺.考察了碱液浓度、温度,吹脱时间、气液比、喷淋强度对二甲胺去除率的影响.正交试验表明,在碱液浓度为0.5 mol·L~(-1),温度为80℃,吹脱时间为3 h,气液体积比为3 500,喷淋强度为3.0m~3·m~(-2)·h~(-1)的条件下,废水中二甲胺去除率高达95%.而且在该条件下,废水经吹脱处理后二甲胺的质量浓度由61 920mg·L~(-1)减少到49mg·L~(-1),达到国家污水排放标准.     

超重力强化干法脱硝制氨工艺

将超重力法氨水吹脱制氨技术用于选择性催化还原(SCR)脱硝工艺(需氨5vol%~10vol%),以空气?氨水为实验体系、旋转填料床为吹氨设备,考察了进气温度、超重力因子、气液体积比在装填不同填料时对脱氨率和产氨率的影响规律。结果表明,处理气量为4~10 m3/h时,丝网和乱堆两种不锈钢填料的吹脱率均随进气温度、超重力因子和气液体积比增大而增大;产氨率随进气温度和超重力因子增大而增大,随气液体积比增大而降低,产氨率达10%以上,与SCR法所需浓度一致,表明超重力氨水吹脱所制氨浓度可用于SCR脱硝。处理气量为50?700 m3/h时,吹脱浓度1wt%的氨氮废水,产氨率最大为3.0%。虽不满足SCR脱硝要求,但可将氨氮废水吹脱和氨水吹脱工艺相结合,节约氨水消耗量。     

吹脱法处理DMF废水的实验研究

对吹脱法处理N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水进行了研究,分别考察了加碱量、温度、吹脱时间、气液比对吹脱实验的影响.通过实验发现:室温下,加碱量为40g/L,气液比为3 000:1,吹脱反应5h后,DMF废水中TOC的去除率达到60％,DMF的去除率达到95％以上,B/C由0.10提高到了0.39,极大地改善了DMF废水的可生化性.实验结果表明:吹脱法处理DMF废水的工艺可以作为生物处理的预处理手段,同时也为工程实际提供参考.