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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
用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化装置
本发明公开了一种用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化·689·装置,包括:其两端可分别与一次风管道连接的管状本体;注氧器,其包括设置于本体的管体内呈环状的注氧环,以及均匀设置在该注氧环上的多个喷嘴,氧气从外部进入该注氧环并通过上述喷嘴喷入本体的管体内;以及同轴套设在本体内管壁上并位于注氧器下游的混流片组,每个混流片组包括一个第一混流片和一个第二混流片,两混流片轴向间隔平行设置。本发明的装置可使得氧气以
华中科技大学 2021-04-14
RL-1中温油井水泥缓凝剂
一、项目简介缓凝剂的作用就是能够有效地延长或维持水泥浆处于液态和可泵性的时间。最好的缓凝剂应该是在任何温度区间都具有缓凝作用,而且稠化时间的长短还与其加量的多少成正比。并与各种油井水泥有很好的适应性;也与不同类型的其它外加剂配伍使用时,有很好的相容性。也就是说,不影响水泥浆的其它性能,如增稠、增加静切力、有碍强度发展等。对指定配方的水泥浆,其稠化时间有很好的预测性和重复性,还应该抗污染、无毒、无味、不爆、不燃、不污染环境等。RL-1中温油井水泥缓凝剂通过吸附在水泥水化物表面抑制与水的接触,以及吸附在水化物的晶核上抑制其进一步增大,达到延迟水泥浆水化的目的。其生产过程简单,产品质量稳定,原料低廉易于采购的生产优势。二、市场前景RL-1油井水泥缓凝剂适应性、配伍性强,尤其与FL-1油井水泥降失水剂复配使用具有加量与稠化时间成良好线型关系,广泛适用于陆地和海洋固井作业。三、规模与投资该油井水泥分散剂可广泛适用于陆地浅井、中深井固井作业,可适用于G级油井水泥,一般加量为一般加量为0.1%~0.8%,如有特殊用途加量不受此范围限制。市场价格约为0.7~0.8万/吨,主要原材料价格约为900~1200元/吨产品。四、生产设备需要一台液体混拌机。五、效益分析市场价格约为0.7~0.8万/吨,主要原材料价格约为900~1200元/吨产品。人工、电费约200元/吨产品。六、合作方式可以以下两种方式进行:①一次性买断;②先支付入门费然后以卖出产品数量提成。七、其他1. 该产品主要性能特点: RL-1由有机盐、膦酸盐等复合而成,产品为液体; 一般加量为0.1%~0.8%(BWOC),如有特殊用途加量不受此范围限制; 与FL-1油井水泥降失水剂混合使用,稠化时间的延长随加量呈良好的线性关系,可用于30~120℃(BHCT);见图1。 对水泥浆其他性能无明显影响; 与其它外加剂相容性好;该产品属成熟工业化产品,已经在华北油田、冀东油田、内蒙古二连油田、山西煤层气等与FL-1油井水泥降失水剂复配应用数百口油井。
河北工业大学 2021-04-13
玻璃基纳米羟基磷灰石生物水泥及其制备方法
人体器官和组织往往因炎症、受伤、老化、肿瘤或先天性畸形等造成损伤或缺损, 丧失原先的功能。为了替代、修复或重修这些器官或组织,一些由合金、高分子材料、 生物陶瓷制成的人工骨、人工关节云涌而起,但是这些生物材料,在外科手术时,难以 根据缺损部位的形状及时地加工成待修复或替代的器官和组织的构件,限制了这些生物 材料的应用。 本发明的目的在于提供一种具有高度生物活性和较高机械强度、并能释放钙离子, 对癌细胞有抑制作用的骨粘连剂,也称生物水泥。它是一种多相复合物,由磷酸盐玻璃 相和纳米羟基磷灰石晶体相所组成。磷酸盐玻璃相赋予生物水泥以优良的生物相容性与 生物活性,与调和液混合后,具有粘度逐渐增大的性能,形成的混合物最终能自行固化, 粘结骨组合件。混合时固化反应的产物铵基磷酸钙水化物经人体生理模拟液作用,生成 新生态羟基磷灰石,对新骨的形成与生长起诱导作用。 功能特点: 1、多相复合物中的纳米羟基磷酸钙具有较大的比表面,能沥析出钙离子,对癌细胞的 生长有一定的抑制作用。 2、颗粒间的纳米羟基磷灰石也弥补了颗粒间所形成的空穴,提高了生物水泥的强度。 3、7 天后的最高耐压强度可达 95Mpa,最高抗折强度可达 36Mpa。 4、与现有产品相比更具有生物活性,有更高的机械强度,而且还具有一定的抑制癌细 胞生长的作用。 
同济大学 2021-04-13
预均化湿法生产低标号粉煤灰水泥
粉煤灰是火力发电厂的固体废弃物,其量大、占地多、严重污染环境,破坏生态平衡。一般储灰厂的粉煤灰是湿灰,使用前要烘干,这无疑会增加成本。利用 CaO 消化吸水和产生的相对高温,使湿粉煤灰脱水干燥来生产低标号水泥。这种工艺称预均化湿法工艺。预均化低标号粉煤灰水泥具有价格低,生产工艺简单,吃粉煤灰量大,产品用途广等优势。不但能满足建筑施工的需要,添补砂浆水泥的奇缺,还能大量使用废物粉煤灰和减轻环境污染。在材料中加入少量外加剂,制成改性双粉灰,强度可达 5-10MPa。并于 1988 年通过了河北省科委组织的专家鉴定。在材料中加入少量熟料,可制备出不同标号的产品。1993 年 5月预均化湿法新工艺及其产品经河北省科委再次组织专家评议鉴定,认为该项成果从工艺,产品到应用技术方面属国内领先水平,具有明显的经济效益,环境效益和社会效益,可以大量的推广与使用。目前产品有 25、50、75、100、175、225 号的系列品种。
北京科技大学 2021-04-13
预均化湿法生产低标号粉煤灰水泥
1.技术特点: 粉煤灰是火力发电厂的固体废弃物,其量大、占地多、严重污染环境,破坏生态平衡。一般储灰厂的粉煤灰是湿灰,使用前要烘干,这无疑会增加成本。利用CaO消化吸水和产生的相对高温,使湿粉煤灰脱水干燥来生产低标号水泥。这种工艺称预均化湿法工艺。预均化低标号粉煤灰水泥具有价格低,生产工艺简单,吃粉煤灰量大,产品用途广等优势。不但能满足建筑施工的需要,添补砂浆水泥的奇缺,还能大量使用废物粉煤灰和减轻环境污染。 在材料中加入少量外加剂,制成改性双粉灰,强度可达5-10MPa。并于1988年通过了河北省科委组织的专家鉴定。在材料中加入少量熟料,可制备出不同标号的产品。1993年5月预均化湿法新工艺及其产品经河北省科委再次组织专家评议鉴定,认为该项成果从工艺,产品到应用技术方面属国内领先水平,具有明显的经济效益,环境效益和社会效益,可以大量的推广与使用。目前产品有25、50、75、100、175、225号的系列品种。 2.技术成熟程度 已工业化生产和应用。 3.应用范围 建筑工程中的砌筑砂浆,抹灰砂浆,地面找平层,墙面底灰砂浆以及建筑制品等。
北京科技大学 2021-04-13
一种水泥沥青砂浆分离度快速评价方法
一种水泥沥青砂浆分离度快速评价方法,a、上料:将水泥沥青砂浆倒入烧杯中,砂浆高度为10cm;b、上层的电导率的测量:将电导率仪的电极插入烧杯的水泥沥青砂浆浆体,并使电极保持在浆体的5cm以上的高度,读取出上层浆体的电导率;c、下层的电导率的测量:将电极下移5cm,再使其保持在该位置;读取出下层浆体的电导率;d、分离度的计算:算出下层浆体与上层浆体的电导率差,并将其乘以1.43得到下层浆体与上层浆体的密度差,再将该密度差除以2倍砂浆密度,即得到待测水泥沥青砂浆的分离度。该方法能在水泥沥青砂浆硬化前,实时测出砂浆的分离度,能更好的保证施工质量,避免工程返工,减少工期,节约材料,降低工程成本。
西南交通大学 2016-10-20
水泥混凝土路面“白加黑” 技术应用与推广
成果简介近几年, 马鞍山市早期修建的水泥混凝土路面出现了不同程度的病害, 亟待进行改造。 “白加黑” 路面结构一方面可以充分利用老路, 减少道路施工给城市周围环境带来的噪音、 污染等影响, 同时大大减少了建筑垃圾, 变废为宝, 节约了造价, 缩短了工期, 经济社会效益十分显著。本项目建立了基于“白加黑” 旧水泥混凝土路面损坏状体的综合评价模型和评价方法, 路面厚度计算指标和方法, 为规范的下一步修订提供了参考, 并于2009 年初, 将研究成果成功应用于湖南路、 花雨路和
安徽工业大学 2021-04-14
一种含铜的耐热镁锡合金及其制备方法
本发明涉及一种含铜的耐热镁锡合金及其制备方法,该耐热合金的组分由镁、锡、铜、锰四种元素或镁、锡、铜、锰和铝五种元素组成;各组分的质量百分比为:锡:6~8%、铜:1.8~2.5%、锰:0.5~1%、铝:0~2.5%,其余为镁。该合金制备方法包括熔炼、均匀化及固溶热处理、时效热处理三个步骤。本发明合金组织由晶界连续分布的高熔点金属间化合物和晶内均匀弥散析出的沉淀相组成,合金成分不含稀土元素和贵金属元素,且熔炼工艺简单。本发明合金晶界硬度可达140HV以上;在200℃下时效峰值时晶内基体硬度可达到78HV,时效700小时硬度仍保持在75HV左右,高温组织稳定,耐蠕变性能好,具备商用潜力。
四川大学 2021-04-11
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