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基于高温水热强化的高含固污泥高级厌氧消化技术
针对我国污泥高含砂、高含固等特点，对我国低有机质污泥尤其是高含固（TS>10%）污泥高级厌氧消化技术路线领域开展研究，从厌氧消化的可行性、物质流特征、微生物种群及强化调控、热/碱强化水解预处理技术、污泥/餐厨协同消化技术等方面，特别是加强在污泥厌氧消化体系中物质流转化机制的研究工作，突破针对我国低有机质污泥提升厌氧降解率与产气率的关键技术研究与机理研究，为我国污泥高级厌氧消化研究提供支撑。 提出适用于我国低有机质污泥泥质特性的高温水热强化预处理技术，突破高温水热对污泥强化水解的作用机制与最佳反应条件，技术成果形成成套化装备，并在示范工程中得到应用转化与运行优化；突破高含固污泥高级厌氧消化的物质强化转化关键技术，对含固率、温控、搅拌等重要参数进行优化开发，技术成果在示范工程中得到应用转化与运行优化。1.目标及意义 1）提出适应于我国低有机质污泥泥质特征的污泥高温水热强化预处理技术，并与高含固污泥厌氧消化关键技术相耦合，形成基于高温水热强化的高含固污泥高级厌氧消化技术，开发具有完全自主知识产权的技术，并实现技术成果的在长沙污泥厌氧消化工程中的大规模产业化应用； 阐明在污泥厌氧消化新技术中有机质在固-液-气相变体系中的物质流特征，基于有机质的定向转化，进一步对污泥高级厌氧消化新技术进行优化开发，进一步提升甲烷产率和降解率，为污泥厌氧消化的效率提升提供技术支撑。基于对污泥厌氧消化过程的物质流和微生物特征的研究，在技术层面，从“易降解物质定向转化”、“难降解单元分质活化”和“微生物分相调控”三方面入手，开发强化物质转化的水热、生物酸化等预处理新技术，确定关键技术单元组成、关键技术参数和条件；在工艺层面，从强化固相溶解-液相高速甲烷化入手，开发高效厌氧消化工艺流程，开发适用于我国高含固污泥物料特点的厌氧消化技术与装备，提出可靠的搅拌和保温方案以及反应器构造等关键设计参数，在此基础上，形成高含固污泥热水解-厌氧消化集成技术，并进行工程示范；进一步提高污泥高含固厌氧消化工艺的物质转化效率与资源化利用水平。1）预期的经济效益 热水解预处理-高含固协同厌氧消化技术可有效提高污泥厌氧消化处理能力，增强污泥产期效率，降低污泥处理处置能耗。工程效益可望达到1亿元以上。2）预期的社会效益 热水解预处理-高含固协同厌氧消化技术可有效提高污泥厌氧消化处理能力，增强对污泥的处理处置能力，有效缓解污泥处理处置压力，进一步提高污泥高含固厌氧消化工艺的物质转化效率与资源化利用水平。
同济大学
2021-04-11
三阶段厌氧工艺技术处理高浓度有机废水
1．项目简介 本项目是省环保局经省政府同意下达的重大科技攻关项目“黄姜皂素废水综合治理工业性试验”的攻关成果。黄姜皂素综合废水的COD浓度在30000～40000mg/L，pH值为0.6～1.5左右，色度为3500倍，其中的Cl-或SO42-的浓度及还原性糖度较高，并且含有对微生物有毒的物质，极难处理。因此，目前所建成的治污设施都无法正常运行。本成果创立了以水解酸化-内电解-改进UASB厌氧为流程的三阶段厌氧工艺技术，并以此为核心与生物接触氧化、催化氧化脱色优化组合为一套新型的工业废水处理工艺。对当前应用的热点--两阶段厌氧工艺进行了创新，将该工艺技术应用于黄姜皂素废水处理，取得重大突破，为保护南水北调中线工程水源、促进黄姜产业可持续发展作出了重要贡献。该成果通过了省环保局组织的专家鉴定，成果为同类技术领先水平，被省科技厅认定为湖北省重大科学技术成果（成果登记号（EK040749）。本成果已申请国家发明专利（国家知识产权局受理号200410013271.7，公开号CN1583599A）。2．主要技术指标 废水经三段厌氧处理后，COD从进水的34000～39000mg/L，到出水COD浓度在2000mg/L左右，COD去除94％以上；然后进入生物接触氧化池好氧曝气，废水中的COD进一步下降至450mg/L以下，NH3-N的去除率在60％以上；经好氧处理的废水再经催化氧化脱色，其COD下降至200mg/L左右，BOD降至30mg/L左右，色度下降至60倍以下，运行费用约为5元/m3。
武汉工程大学
2021-04-11
工业废水厌氧氨氧化脱氮低碳处理技术与装备
利用厌氧氨氧化菌一步去除污水中 90%以上的 NH4+-N 和 85%以上的 TN，同时耦合异养脱氮，提高 TN 去除率至 95%以上，实现工业废水自 养异养耦合脱氮，主要特点如下： 1. 总氮去除负荷高，是传统脱氮工艺的 2-5 倍； 2. 根据化学计量关系，厌氧氨氧化工艺可节省 62.5％的供氧动力消 耗；3. 厌氧氨氧化反应无需有机碳源，耦合系统节省了 90％的有机碳源 消耗； 4. 污泥产量减少 90%，节省了污泥处理处置费用； 5. 不但可以减少 CO2等温室气体的排放，而且可以消耗 CO2，综合 CO2 减排 90%以上； 由于以上特点，厌氧氨氧化技术能够大幅降低污水处理费用，是国际 上最先进的废水生物脱氮技术，属于绿色低碳的处理技术，对于实现 碳达峰、碳减排具有重要意义。
北京交通大学
2023-05-08
气提式内循环膜生物反应器处理污水的方法及其装置
本项目针对目前改进的一体式膜生物反应器方形箱体结构和方形隔板存在死角、水流阻力较大、氧利用率不高等问题，提出一种气提式内循环膜生物反应器处理污水的方法和相应的膜生物反应器装置，已申请发明专利，采用本方法可以在目前一体式膜生物反应器同等曝气量的条件下获得高的膜面流速、高的氧传质效率、有效的降低水处理能耗，减缓膜污染，延长膜清洗周期。本方法构造的膜生物反应器装置是根据气提式内循环反应器的圆柱形分别设计了柱状膜组件和横排膜组件，将膜组件直接置入气提式内循环反应器内桶即升流区，且将循环泵或自吸泵从膜生物反应器的低部加入内循环膜生物反应器的内桶，利用气提式内循环反应器的上升气流，且增加了上升水流，保证较好的水流流态有效地冲刷放入内桶的膜表面，一方面减轻膜污染，降低膜生物反应器的动力消耗，同时气提式内循环反应器的内捅对放入内捅的膜组件具有一定的保护作用，另一方面由于膜组件放入反应器内桶，可防止气泡在反应器内合并，避免形成大气泡，影响充氧效果，同时由于膜的过滤作用使内循环生物反应器存在的处理水中的生物絮体颗粒细小，用单纯沉淀法难于全部去除的问题得到解决。 应用范围：生化性较好的生活污水及工业废水的处理。 实施该项目的原材料国内大部分都可以解决，主要是膜组件、钢结构件及配件、测量仪器与仪表等。目前有配套设备加工协作单位，可以承担设备加工制作安装任务。部分测量仪表由国外相关专业公司提供。
北京科技大学
2021-04-11
可实现固体废弃物层递式发酵的搅拌装置及反应器
本发明公开了一种可实现固体废弃物层递式发酵的搅拌装置及反应器。包括：一中心轴；一用于轴向推送物料的输送螺旋，同心固定于该中心轴一侧且从轴端向轴中间位置呈渐缩式延伸；以及若干搅拌桨叶，与输送螺旋同轴固定于该中心轴另一侧。基于该搅拌装置，可将其设置于筒体内形成用于固体废弃物的反应器。本发明中搅拌桨叶的布设标准为：在旋转过程中不产生沿中心轴轴向的推送力。由此，可在反应器内形成分层发酵体系。该体系能够大大降低新旧物料的混合率，有效控制固体物料在反应器中的停留时间，提高输出物料的降解效率，提升最终产品质量。
浙江大学
2021-04-11
可实现固体废弃物层递式发酵的搅拌装置及反应器
本发明公开了一种可实现固体废弃物层递式发酵的搅拌装置及反应器。包括：一中心轴；一用于轴向推送物料的输送螺旋，同心固定于该中心轴一侧且从轴端向轴中间位置呈渐缩式延伸；以及若干搅拌桨叶，与输送螺旋同轴固定于该中心轴另一侧。基于该搅拌装置，可将其设置于筒体内形成用于固体废弃物的反应器。本发明中搅拌桨叶的布设标准为：在旋转过程中不产生沿中心轴轴向的推送力。由此，可在反应器内形成分层发酵体系。该体系能够大大降低新旧物料的混合率，有效控制固体物料在反应器中的停留时间，提高输出物料的降解效率，提升最终产品质量。
浙江大学
2021-04-13
利用新型植物生物反应器的进行种苗的工厂化扩繁
传统的植物组织培养的方法是以琼脂为支持物的半固体或固体培养。固体、半固体培养是一个劳动密集型技术，需要大量的手工劳动，导致生产成本居高不下。液体培养易于操控，适合大规模的组培生产，但是由于组培苗长期的浸泡在液体中，无法进行有效的气体交换，组培苗玻璃化情况严重、抗逆性较差，栽培死亡率高，也增加了生产成本。随着植物组织培养产业日益兴盛，传统的固体、半固体培养及液体培养模式已经满足不了产业的需求。新型生物反应器采用间歇浸没培养模式和自动化控制技术，并以半夏等药用植物为材料进行试验，优化该装置的浸没频率等参数，实现了高通量植物种苗的工厂化扩繁。与传统的培养模式作比较，无论在培养周期、种苗质量上均较优。由于通量大，在育种上的应用节省了时间和人力、物力，效率大大提高，达到产业化应用水平。项目技术优势间歇浸没培养系统结合了固体培养（最大化气体交换）和液体培养（营养充分的吸收）的优点，在很多种植物幼苗和体细胞胚体的培养中占有一定的优势，植物的长势情况和增殖率比传统的固体培养、半固体培养和液体培养都要好，所获得的幼苗和体细胞胚体质量高，更能很好的适应环境，移栽成活率较高。间歇浸没培养模式采用程序控制，自动化程度高，大大的减少了劳动力的消耗，生产成本和传统的模式相比大幅度的降低，在商业化生产上占有很大的优势。①.减少甚至避免玻璃化 实验证明，增加通风和植物材料间歇的接触液体培养基是降低玻璃化的有效方法，而间歇浸没培养系统正好具备这两个特征。②.组培苗环境适应性强 利用传统的培养方式获得的组培苗，对环境适应能力较弱，在炼苗阶段由于环境变化较大，一般成活率较低。但间歇浸没系统获得的植物由于在培养时就进行了外界空气的锻炼，因此，绝大多数能够成功的适应环境，炼苗成活率较高。
南京工业大学
2021-04-13
固定床反应器中结构化催化剂定点再生方法
本发明公开了一种固定床反应器中结构化催化剂定点再生方法。该方法包括如下步骤：原料气通过流向变换的形式进入结构化固定床反应器在400-700?℃，0.15-1.00?MpaA的条件下发生反应至催化剂失活，再生气同样通过流向变换的形式与积炭催化剂在350?℃-700?℃，0.15-1.50?MPaA的条件下进行失活催化剂的原位烧炭再生，含氧气体流向变换周期为0.5-20.0?h。本发明可以实现积炭催化剂的定点再生，同时解决烧炭过程中催化剂烧炭不均以及床层飞温的问题，能够实现再生剂的可控预积炭，大大提高目标产物收率，可用于甲醇制丙烯的工业生产中。
浙江大学
2021-04-13
用于富集甲烷氧化耦合高氯酸盐还原菌群的MBBR反应器
本实用新型涉及生物降解处理技术，旨在提供一种用于富集甲烷氧化耦合高氯酸盐还原菌群的MBBR反应器。其反应器本体由两根中空的玻璃管组成，分别为主管和副管，内部沿长度方向填充了长条形的疏水性微孔聚乙烯膜；上端通过橡胶管相连，底部通过循环蠕动泵相连，内部循环方向是由副管底部流向主管底部；副管的上端设出样口，底部设有进样口，定量进样泵通过管路接至进样口；甲烷钢瓶出口通过橡胶管分别接至主管底部和顶部及副管顶部。本实用新型所采用的MBBR反应器能为生物膜生长提供良好的微环境。具有成本低，有效期长，降解效果稳定等优点，适合长时间地处理大量低高氯酸盐污染的废水。
浙江大学
2021-04-13
一种填充高温相变材料的自热型重整制氢反应器
本实用新型公开了一种填充高温相变材料的自热型重整制氢反应器。该自热型重整制氢反应器从上至下依次由上表面设有甲醇水蒸气重整反应物进口管和甲醇催化燃烧反应物进口管的上盖板、石墨垫片、上蒸发板、石墨垫片、下蒸发板、石墨垫片、下表面填充有高温相变材料的甲醇重整制氢吸热板、密封板、石墨垫片、下表面填充有高温相变材料的甲醇催化燃烧板、石墨垫片和下表面设有燃烧尾气出口管和燃烧尾气出口管的下盖板层叠而成。本实用新型利用高温相变材料的相变潜热，有效提高自热反应器的热稳定性，减少反应器内部的温度梯度与反应器工作时的温度波动，抑制由反应器过热造成的催化剂活性下降与脱落，提高反应器的热效率与甲醇转换率。
浙江大学
2021-04-13