动量探头对流化床中簇团运动特性的研究

在很多工业生产过程的气固两相流动中,固体颗粒多以簇团的形式存在,而在目前已投产运行的流化床设备中,能够有效获取床内簇团特性的设备尚较少见。使用动量探头在一循环流化床锅炉冷态试验台上,以玻璃微珠为床料,采集了炉内不同空间位置不同工况下的簇团压力波动信号,并对信号进行滤波处理,得到相应周期内的簇团频率。通过试验证实了基于簇团频率测量的动量探头能够有效获取炉内簇团运动特性,从而了解床内流化状态的改变、床内磨损状态、床内物料量变化等信息。该方法正确反映了炉内工况的变化,并可直接用于实炉热态测量,为设备安全稳定运行提供了参考。     

Performance of bamboo fxed-bed-polyurethane fluidized bed integrated reactor treating domestic sewage

为解决剩余污泥问题,研制了产泥率少的片状竹炭固定床-聚氨酯切块流化床一体化反应器,在保证流化床高浓度微生物的同时,维持竹炭固定床的好氧,兼性厌氧,以实现污泥的原位分解.试验采用南京林业大学紫湖溪生活污水,COD为140—170 mg·L-1,TP为1—2 mg·L-1,TN为35—45 mg·L-1,氨氮25—30 mg·L-1,SS为35—40 mg·L-1.反应器在第30 d启动成功.稳定的运行结果显示,水力停留时间为10 h时,反应器对有机物的去除效果较好,出水中COD、TN、TP、氨氮的浓度分别为19 mg·L-1、7 mg·L-1、0.47 mg·L-1、4.5 mg·L-1,去除率达到87%、76%、72%、84%,出水中各指标均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B排放标准.经竹炭固定床处理的出水SS浓度很低,长期维持在14 mg·L-1左右,二沉池出水中的SS平均浓度为12.7 mg·L-1,整个反应器对二沉池依赖性较小.     

Incineration of kitchen waste with high nitrogen in vortexing fluidized-bed incinerator and its NO emission characteristics

Some municipal solid waste (MSW) can be used as the fuel. Combustion of MSW with high nitrogen content is successfully conducted in a lab-scale vortexing fluidized-bed incinerator (VFBI). Pigskin with 16.5 wt.% nitrogen content was used to simulate the high nitrogen content kitchen waste, and silica sand was used as the bed material. The effects of operating conditions, such as the bed temperature, freeboard temperature, excess oxygen ratio, and static bed height on the CO and NO concentrations at the exit of combustor and cyclone were investigated. The experimental results show that the freeboard temperature is the most important factor for CO emission. The order of operating conditions impact on the NO emission is: (1) excess oxygen ratio; (2) bed temperature; (3) freeboard temperature; and (4) static bed height. Utilizing cyclone can significantly reduce the CO emission concentration when the CO concentration released from the freeboard is higher than 50 ppm. On the other hand, the cyclone has no significant effect on the NO emission. Despite having high nitrogen content, a low conversion from fuel-N to NO was attained. Compared with other types of combustors, VFBI reduces the CO and NO emission concentrations much better when burning MSW with high nitrogen content.     

四边形折流式膜生物流化床内填料浓度及液相流场特性研究

针对研究开发的四边形折流式膜生物流化床,构建了气、固、液三相流可视化平台,应用取样法和激光粒子图像测速(PIV)技术剖析了不同进水流量和曝气强度组合对流化床内的填料浓度及液相流场特性的影响.结果表明,折流板上部形成的曝气死区,提高了升流区的填料浓度;折流板和导流锥形成的进水角度使流场冲击反应器底部的填料,提高了在低曝气强度下流化床的填料浓度,在实际运行过程可降低曝气能耗;四边形折流式膜生物流化床的结构特点导致填料与膜组件相互碰撞的概率增大,强化了膜污染的控制.曝气强度和进水流量的变化改变了液相的轴向返混强度和剪切力,进而改变了填料浓度,使气、固、液三相冲刷膜组件的作用增大,最终影响膜面传质系数和浓差极化边界层厚度,降低了膜污染.通过流化床结构的改变提高填料浓度和改善流场特性,为高浓度有机废水好氧生物的处理提供了一个研究方向.     

AFMBR处理生活污水的功能菌群特性研究

厌氧流化床膜生物反应器(AFMBR)作为一种低耗产能的高效厌氧反应器,在处理生活污水中有着巨大的潜力.本研究主要利用宏基因组测序技术对AFMBR系统内的微生物菌群进行探究,结果表明:与接种菌群相比,AFMBR经过一段时间的连续运行后,在属水平上古菌优势菌属由接种时的甲烷囊菌属变为甲烷八叠球菌属、甲烷杆菌属,细菌的整体菌属结构发生了较大变化;在种水平上,系统内不存在较明显的优势菌种.从相对丰度比例≥1%的菌种来看:水解发酵菌群产氢产乙酸菌群产甲烷菌群,但各菌群之间相对丰度的差距较小.从基因水平来看,系统内与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢相关的基因丰度较高,二氧化碳、乙酸转化为甲烷是系统产甲烷的主要途径.     

三相生物流化床处理炼油厂含酚废水的实验研究

酚是一类剧毒性物质 ,是我国重点控制的污染物之一。本文利用三相生物流化床对人工含酚废水和燕山石化集团炼油厂含酚废水进行实验室模拟降解实验 ,生物颗粒使用海藻酸钠、氯化钙和从活性污泥筛选驯化的四种细菌用微生物包埋法制作。结果显示 ,在 3h时段内对酚的降解显著 ,t testP <0 .0 1。在三相生物流化床中使用微生物包埋法制作的生物颗粒处理含酚废水 ,处理效果良好 ,并且用海藻酸钠、氯化钙为主要原料制作生物颗粒可以大大降低处理成本。     

内循环三相生物流化床处理味精废水

利用混合异养硝化-好氧反硝化菌群在内循环三相流化床内处理实际味精废水,以火山岩为载体,考察了反应器的启动和驯化,分析了污染物进水浓度变化对处理效果影响和同步硝化反硝化效果。结果显示,经过10 d的间歇闷曝,微生物附着在载体表面,挂膜成功;经驯化可处理较高浓度的味精废水并具有较强耐冲击能力;同步好氧硝化反硝化效果良好。     

循环流化床入口结构对流态化效果影响比较

通过实验的方法考察了三种文丘里布风装置与两种回料方式对循环流化床流态化效果的影响。实验结果表明:在喉口面积相同的条件下,七孔文丘里布风装置同四孔文丘里布风装置及一孔文丘里布风装置相比,系统压降较低,床内平均颗粒浓度大,流态化稳定;流化斜槽回料方式同气力输送回料方式相比,对流化床入口段流场的干扰较小,塔内颗粒分布均匀。     

竹炭固定床-聚氨酯流化床一体化反应器处理生活污水

为解决剩余污泥问题,研制了产泥率少的片状竹炭固定床-聚氨酯切块流化床一体化反应器,在保证流化床高浓度微生物的同时,维持竹炭固定床的好氧,兼性厌氧,以实现污泥的原位分解.试验采用南京林业大学紫湖溪生活污水,COD为140—170 mg·L-1,TP为1—2 mg·L-1,TN为35—45 mg·L-1,氨氮25—30 mg·L-1,SS为35—40 mg·L-1.反应器在第30 d启动成功.稳定的运行结果显示,水力停留时间为10 h时,反应器对有机物的去除效果较好,出水中COD、TN、TP、氨氮的浓度分别为19 mg·L-1、7 mg·L-1、0.47 mg·L-1、4.5 mg·L-1,去除率达到87%、76%、72%、84%,出水中各指标均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级B排放标准.经竹炭固定床处理的出水SS浓度很低,长期维持在14 mg·L-1左右,二沉池出水中的SS平均浓度为12.7 mg·L-1,整个反应器对二沉池依赖性较小.