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多级环流曝气及厌氧——好氧耦合环流曝气污水生物处理技术
1 成果简介利用生物方法进行污水处理,已经经历了一个多世纪的发展。但是,在活性污泥法的应用中,仍然存在以下主要缺点:曝气池占地面积很大,曝气后气体排放造成二次污染;曝气过程中活性污泥、空气和污水三相混合不均匀,氧传递速率较慢,氧气利用率不高,使得曝气效率低;剩余污泥排放量大。本研究室基于多年来对环流反应器流体力学特性和工程应用的研究,提出了采用多级环流装置作为活性污泥曝气的新方式,并经过 10 多年的基础、应用以及工业化研究,形成了一套高效的活性污泥的处理污水的新工艺—多级环流曝气工艺。该工艺可改善氧的传质,增加氧的利用率,从而减少动力消耗;该工艺还可减少生物处理过程中剩余污泥的产量,减轻处理污泥的负担;同时,该工艺的生物处理构筑物占地面积显著减小,可节约投资。该工艺已经完成了 20 吨/天的工业中试,通过了专家鉴定;并在处理印 染污水等方面已经建成了工业应用装置,目前运行良好。 在多级环流曝气工艺的基础上,针对含有中低浓度难降解有机物的污水,本研究室又开发了厌氧-好氧耦合环流曝气污水生物处理技术,以提高难降解有机物的处理效率。通过在多级环流塔内的悬浮污泥中添加具有特殊孔隙结构和尺度的载体材料,利用氧的传递阻力在载体内部形成厌氧菌生存的环境,构成专性厌氧菌生长区。通过被动扩散和流体的冲刷作用,有机物可以扩散进入载体内部,并被厌氧菌降解,同时载体内部的厌氧降解产物也可进入流化床主体,实现厌氧生物降解和好氧生物降解的耦合。该工艺具有高效的好氧降解过程和厌氧降解过程, 且将厌氧和好像过程结合在一个装置中进行,高度集成化,设备投资小、处理效率高、占地面积小。该工艺已经在含酚废水、 PTA 废水、炼油废水方面已经开展了大量的工艺开发和工业模拟实验,取得了理想的处理效果。2 技术指标( 1) 多级环流曝气:溶解氧浓度可达到 6mg/L 以上,较廊道式曝气池,占地面积可减小 80% 以上,处理时间可缩短 50%以上。 ( 2) 厌氧-好氧耦合环流曝气: COD 的容积负荷可达到 7g/L∙d 以上,对 COD 浓度小于2500 mg/L 的含酚废水、 PTA 废水等废水, COD 去除率达到 95%以上。3 应用说明该技术主要针对各类石化、化工及其他含有难降解有机物废水的处理,小规模现场集成式污水处理(如机场、远郊住宅小区等)以及污水的点源治理。 多级环流曝气应用包括两种方式:① 以环流曝气塔式设备替换现有的曝气池、初沉池;② 在现有的深度在 4m 以上的廊道式曝气池进行改造。多级环流曝气塔为新型塔式曝气处理设备为专利设备,具有处理效率高,占地面积小等显著优势。 20 吨/天的工业中试结果(乙烯综合废水, COD 约为 1000 mg/L,)显示,和该厂现有的廊道式曝气池相比,占地面积可减小 80% 以上,处理时间可缩短 50%以上, 出口废水稳 COD 定在 60 mg/L 以内,特别适合于土地资源紧张、处理效率要求高的生产、生活部门。多级环流曝气塔顶部还有集成的泥水分离器,可将出水中的污泥分离,在污泥沉降良好的情况下,可直接排放,不需要初沉和二沉设备,使设备投资、能耗以及占地面积大幅度降低;即使对沉降性能不佳的污泥,也可达到初沉的作用,节省初沉设备和运行费用。 通过对现有的深度在 4m 以上的廊道式曝气池进行改造,也可实现多级环流曝气,方法是在曝气池内改造曝气系统,加装多级导流筒内构件。其改造简单,投资小,但对废水处理的效果有显著的提高。采用多级环流曝气后,曝气池内的溶解氧浓度提高 50% (可达到 6 mg/L以上)以上,悬浮污泥浓度提高 30%以上,在达到相同处理效果的前提下,水力停留时间可减小 50%以上,处理负荷提高 50%以上,特别适合于对现有装置增容的技术改造。由于溶解氧浓度高,剩余污泥的产量也显著降低。 厌氧-好氧耦合环流曝气工艺,通过在多级环流曝气塔中添加高孔隙率的聚合物填料,在填料内部形成的缺氧环境,可发生水解-酸化反应,通过水解-酸化将难降解有机物降解为挥发性脂肪酸,进一步由装置中主体的悬浮污泥进行好氧代谢,实现了厌氧—好氧生物降解的耦合,提高了难降解有机物的降解效率。工业模拟装置的研究表明,对 COD 浓度达到 3500mg/L 的含酚废水,采用厌氧-好氧耦合环流曝气工艺, 24h 内 COD 可降解至 100 mg/L 以下;对 COD 浓度达到 2500 mg/L 的 PTA 废水,采用厌氧-好氧耦合环流曝气工艺, 16 h 内 COD可降解至 100 mg/L 以下;对 COD 达到 2000 mg/L, BOD/COD<0.1 的炼油废水,采用厌氧-好氧耦合环流曝气工艺, 24 h 内 COD 可降解至 60 mg/L 以下。上述处理效果,均优于传统的 A/O 或者 A/A/O 续批式联合工艺,占地面积低于这些工艺的 1/8。4 合作方式商谈。
清华大学 2021-04-13
将 LNG 冷能用于空分制氧和碳捕获的天然气富氧燃烧系统
本发明涉及一种将 LNG 冷能用于空分制氧和碳捕获的天然气富氧燃烧系统。该系统包括 LNG 冷能空分制氧子系统、富氧高压加水燃烧循环发电子系统和高压液氧碳捕获子系统,将 LNG 冷能应用于天然气富氧燃烧电厂的空分制氧过程中,同时冷凝回收富氧燃烧所产生的二氧化碳,实现碳的零排放。解决富氧燃烧电厂空分制氧能耗高、碳捕获成本大的问题。此外,还可以附加高压液氮再循环制氧子系统,进一步利用液氮冷能,降低制氧能耗,从而提高系统能效水平。本发明实现了冷能连续传递使用,同时解决了富氧燃烧电厂空分制氧能耗高,碳捕获成
华中科技大学 2021-04-14
一种采用富氧燃烧技术的热解气化垃圾焚烧炉
本发明公开了一种采用富氧燃烧技术的热解气化垃圾焚烧炉,包括氧气制备单元、氧气注入单元和焚烧炉主体单元;氧气注入单元,与所述氧气制备单元和焚烧炉主体单元连接,其包括增压风机、关断阀和两氧气流量控制装置,每个氧气流量控制装置均包括流量计、调节阀、截止阀、混合器和供风风机;所述关断阀分别与一流量计连接;焚烧炉主体单元,包括焚烧炉本体和烟气净化装置,所述焚烧炉本体包括第一燃室、第二燃室和隔板。本发明能有效解决由于空气中氧含量低或垃圾热值低所造成的燃烧温度低、燃烧效率,污染物排放不达标等问题。
华中科技大学 2021-04-13
一种烟气循环式的垃圾热解气化富氧焚烧炉
本发明公开了一种烟气循环式的垃圾热解气化富氧焚烧炉,包括焚烧炉主体、烟气循环送风系统、烟气过滤装置、富氧送风系统、烟气余热换热器、烟气净化装置;其中焚烧炉主体包括一燃室和二燃室,分别用于垃圾热解气化和可燃物质的焚烧;循环的烟气通过烟气循环送风系统注入焚烧炉内,提高炉内湍流度,强化垃圾焚烧,减少未完全燃烧污染物如二噁英前驱体的生成,降低污染物排放。富氧送风系统能提高焚烧温度、减少辅助燃料消耗,烟气过滤装置、烟气净化装置可进一步减少污染物排放,烟气余热换热器可以回收烟气余热。本发明能有效解决垃圾热值低、含水量高、空气中含氧量低所带来的焚烧温度低、燃烧效率差、辅助燃料消耗多,污染物排放不达标等问题。
华中科技大学 2021-04-13
一种适用于血氧饱和度检测的电压比较器
本发明公开了一种适用于血氧饱和度检测的电压比较器,包括 依次连接的预放大级模块 A、正反馈判断模块 B 和输出缓冲级模块 C; 所述预放大级模块 A 用于将两个模拟输入信号进行预放大处理;所述 正反馈判断模块B用于对经过预放大级模块A处理的信号进行比较判 断后输出信号差;所述输出缓冲级模块 C 用于对所述信号差进行转换, 并输出一个二进制信号。本发明采用全模拟电路,将采集并初步处理 后的血氧信号与参考值比较,以实现自动增益控制,继而检测血氧饱 和度。本发明在具有正确输出逻辑的前提下,还具有精度高、功
华中科技大学 2021-04-14
一种锂镍钴锌氧电池正极材料的制备方法及产品
本发明提供了一种锂镍钴锌氧电池正极材料的制备方法,包括 以下步骤:(1)将锂盐、镍盐、钴盐、锌盐溶液混合均匀,再将络合剂 与上述溶液混合得到前驱体溶液,加热搅拌、干燥处理得到锂镍钴锌 前驱体;(2)对所述前驱体单独进行预氧化煅烧处理,得到锂镍钴锌氧 的固溶体氧化物;(3)将所述固溶体氧化物在氧气氛中以 650℃~850℃ 恒温煅烧 6h~15h,煅烧后冷却破碎得到锂镍钴锌氧正极材料。利用 本发明制备锂离子锂镍钴锌氧电
华中科技大学 2021-04-14
一种带富氧设备的全预混冷凝式壁挂炉
本发明公开了一种带富氧设备的全预混冷凝式壁挂炉,包括:通过管路彼此连接的风机、空气控制阀、富氧设备和空气进气管,通过管路彼此连接的燃气进气管、燃气控制阀和燃气比例阀,以及燃烧室、换热器、混合器和整体控制系统,其中当接收来自控制系统的指令时,风机启动并引入空气,空气流经富氧设备提高其氧气含量后,与所引入的燃气在混合器内混合均匀,最后进入燃烧室点火燃烧;与此同时,供暖用水流经换热器被加热,并经供暖水出口流出以便使用。
华中科技大学 2021-04-14
一种改进的厌氧折流板污水生物处理设备
在处理高浓度工业废水时,,厌氧折流板反应器(ABR)工艺可以在一个反应器内实现一体化的两相或多相处理过程,但是,一体化反应器内污泥浓度低,两相分离困难,处理效果不稳定等问题一直阻碍着该技术的发展,而本发明通过 在传统ABR反应器增设斜管,通过斜管区的污泥沉淀作用,不仅有效减少了污泥流失,而且在酸化反应器和甲烷反应器斜管区以下形成了悬浮污泥层,污泥浓度得到提高。实现了产酸相和产甲烷相的分离,使得产酸菌和产甲烷菌能在各自的适应的生存环境下生存,能更好的发挥各自的作用,达到高效处理废水的目的。与普通的厌氧折流板反应器相比,设备内污泥浓度提高了约5%-12%,COD去除率提高了约5%-10%,更好的改善了污水的处理效果。
上海理工大学 2021-04-13
一种用于内燃发电增程式电动车的整车能量管理控制器
本发明公开了一种用于内燃发电增程式电动车的整车能量管理控制器。本发明中的微控制器MCU利用自身功能端口,通过ICE负荷调整电路检测和控制内燃机ICE,通过ISG整流与逆变电路检测和控制起动发电一体机ISG工作;通过蓄电池SOC、驱动需求功率检测电路读取当前蓄电池充放电状态、驱动电机及其控制器放电状态;通过双向DC/DC电路调整增程器和蓄电池两端电压比,优化增程器内燃机运行工况;控制器电源调整电路为控制器中各模块提供所需工作电源。本发明可根据当前蓄电池的剩余电量水平和整车驱动需求功率起停增程器、调整增程器输出功率和运行工况、协调蓄电池充放电管理,在整车能量管理上实施最优控制。
浙江大学 2021-04-11
一种超大长径比深孔类零件的金属增材制造方法
本发明公开一种超大长径比深孔类零件的金属增材制造方法, 首先通过金属增材制造沉积一层金属,然后铣削成平面,最后钻孔加 工孔径,形成“沉积金属,铣削平面,钻孔成形”的工艺过程。其特 点是在增材制造每层金属的过程中进行深孔的加工,变深孔加工为厚 度约 1~3mm 的浅孔加工,因而可以有效地解决直径小到 1mm 的超大 长径比深孔无法加工的问题,避免了传统深孔加工中切削散热难、刀 具易走偏等技术难题,制造成本较低,零件成形
华中科技大学 2021-04-14
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