生物流化床废水处理技术的应用进展

流化床反应器(Fluidized bed reactor,FBR)是以液相和固相的两相混合为特征,固相颗粒通过向下或向上的循环流实现流态化的一类生物反应器,在废水处理领域有较好的发展前景.本文主要介绍了FBR的研究现状,重点综述了FBR的新发展,包括分离固体产物、逆流流化床、与生物膜结合、与各种生物电化学系统结合以及厌氧-好氧工艺组合等新方向.     

三相分离器操作之压力控制

三相分离器是厌氧反应器的核心装置,主要应用于UASB、EGSB、IC等厌氧反应器中,它在厌氧反应中可实现固、液、气三相分离。因三相分离的效果直接决定了厌氧工艺的成败,所以三相分离器的设计参数要求相当精密,性能良好的三相分离器是UASB、EGSB、IC反应器高负荷、稳定良好运行的保证。分离器要能保持良好的分离效果,需对其液位和压力进行控制。传统分离器液位和压力的控制采用定压控制技术。在分离器的变压力液面控制中,利用浮子液面控制器带动油和气调节阀,使其联合动作,控制原油和天然气的液量,完成对分离器中液住的调节,而不对分离器的压力进行控制。本文对三相分离器操作之压力控制进行了探讨。     

流化床光反应器中光强波动信号的测量

针对流化床光反应器中光强的测量问题,研制了一种高灵敏度的光导纤维光强传感系统,并对外部平行光源平板流化床光反应器中光强的分布及其波动规律进行了研究。结果表明:在外部平行光源照射下平板流化床中光沿径向呈指数衰减;液-固流化床与三相流化床中光强信号的波动规律不同,三相流化床中光强信号的功率谱密度图在5~12 Hz处出现谱峰。该测量系统结构简单,操作方便,适合各种流态化光反应器床层内部光强信号的测量。     

汽-液-固三相循环流化床蒸发器的可视化分析

在热模条件下,采用电荷耦合器件图像测量和处理系统,对汽-液-固三相循环流化床蒸发器内固体颗粒的运动、分布及相应的传热特性,进行了可视化研究．热通量的变化范围为3150～5 825 w·m~(-2),固体颗粒含率的变化范围为O％～2％．研究中定性地分析了由启动到正常运行的不同阶段,汽-液-固三相循环流化床蒸发器内的流动和传热特性．结果表明,汽-液-固三相循环流化床蒸发器的启动阶段是一个非稳态过程;在汽-液-固三相循环流化床蒸发器的稳态操作过程中,加热管可分为液-固两相段和汽-液-固三相段;固体颗粒的加入,增加了沸腾段的高度,并且对产生的汽泡有破碎作用;加热管中固体颗粒平均轴向运动速度低于循环管,而固含率高于循环管．     

固体颗粒对三相气升式环流反应器流动特性的影响

将液相视为连续相,气相和固相视为分散相,同时考虑各相之间的相互作用,结合气液固三相流体的动力学理论,建立气液固三相环流反应器三流体湍流流动的Eulerian模型.采用计算模拟软件Fluent对三相环流反应器的流动状况进行模拟,考察表观气速、固含率、颗粒大小对反应器的气含率以及液体流动速度的影响.模拟结果较好地解释了气升式环流反应器内的三相流体行为,模型与实验结果较好地吻合,表明了模型的可行性.     

填埋方式对生活垃圾填埋处理产物及稳定性的影响

为研究填埋方式对生活垃圾填埋处理产物及稳定性的影响,采用模拟试验方法研究好氧生物反应器、厌氧生物反应器、准好氧填埋和传统厌氧填埋等工况下垃圾固相(挥发性固体质量百分比VS、生物可降解度BDM、纤维素质量百分比、纤维素与木质素质量比C/L)、渗滤液(化学需氧量CODcr质量浓度、生物需氧量BOD5质量浓度、BOD5与CODcr质量浓度比B/C、总氮质量浓度TN、氨氮质量浓度NH3-N)和填埋气(甲烷CH4、二氧化碳CO2)等参数随时间变化。结果表明:生物反应器填埋(好氧或厌氧)能提高垃圾降解速率、加速垃圾稳定化。好氧生物反应器填埋对垃圾固相VS、BDM、纤维素的降解率分别达到57.5%、71.4%和93%,稳定化时间较厌氧生物反应器填埋缩短60%以上;渗滤液回灌加速降解渗滤液中小分子有机物:好氧生物反应器(189d)和厌氧生物反应器(596d)中CODcr和BOD5的降解率分别达到96%和99%,而且好氧生物反应器中TN和NH3-N的去除率分别达到96%和99%;厌氧生物反应器填埋利于甲烷气体集中产生和提高甲烷产率,好氧生物反应器和准好氧填埋能大大削减温室气体排放。     

多层百页窗式挡板三相流化床中液体流动模型

在矩形气液固三相流化床反应器中,采用脉冲应答技术,考察了挡板结构、气液流量、固体浓度对床层液体混合行为的影响.分别用多釜串联模型与轴向扩散模型描述挡板下方区域与挡板段的液体混合行为,应用矩量法及根据实验数据回归,得到了表征液相返混程度的模型参数的经验关联式.     

革新与发明

这是一项于1995年12月27日新公布的日本发明人申请的中国专利,提供一种流液固相酵母循环发酵制酒法.该方法实质上是使用一座设有液体循环管路和排气口的固相酵母流化床式反应器(如图),在此反应器中装填入固相酵母细胞和酿造原料后,可从反应器上部抽取部分培养液再从反应器下部泵回到反应器内,使之进行液体循环性培养.由于它便于随时排出在发酵过程中产生的CO_2气体,因而可避免CO_2对酵母代谢活性的影响,避免因CO_2气体积聚而减少因相酵母与培养液接触面积和因CO_2气体的压力而导致酵母凝胶挤压粘结对培养液通路的阻塞.既克服了搅拌式反应器对固相酵母的机械破坏,也克服了填充式反应器氨基酸同化率低,酒液味道差的缺点,大大加快了发酵过程和原料中氨基酸的同化,在短期内即可酿制出口味香醇的成品酒.     

外循环厌氧反应器的技术改进及处理效果的试验研究

对啤酒废水采用外循环厌氧工艺与好氧工艺联合的处理工艺的可行性进行了中试研究，外循环厌氧反应器的各项参数能够满足生产的需要，为厌氧技术在实际工程的应用提供了可靠的理论依据，技术方法和解决途径，对啤酒废水厌氧处理的发展和实践起到重要的理论指导作用，对相关的高浓度废水处理起到很好的示范作用和指导意义。     

以LSAR为载体的UAFB反应器运行动力学

以用造纸黑液制成的球形木质素树脂作为生物载体,在上流式厌氧流化床（ＵＡＦＢ）反应器装置中,进行了处理模拟高浓度酸化相出水的厌氧甲烷相流化床的运行实验．结果表明,当有机容积负荷小于６．０ｇ／（Ｌ·ｄ）时,基质ＣＯＤ去除率高于９０％;实验中得到生物负载量为０．０７４５;建立了ＵＡＦＢ反应器的动力学模型,测定了３５℃时的动力学参数．     

用水量对乳化沥青混合料性能影响的研究

从乳化沥青混合料的拌和用水量与绝对用水量双重角度，讨论水对乳化沥青混合料性能的影响．以乳化沥青混合料最终强度为评价标准，通过马歇尔稳定度试验、间接拉伸试验，分析用水量对三种乳化沥青混合料性能的影响．从拌和、击实、养生等多阶段研讨水的作用．认为不同级配存在着不同的最佳拌和用水量，拌和水主要起润湿集料的作用，绝对用水量影响混合料的压实、成型、混合料强度形成及最终强度．     

载流体导热性能对相变微胶囊悬浮液层流传热特性的影响

以低熔点液态金属为载流体的相变微胶囊悬浮液（MEPCM-LM）作为散热工质,是解决高热流密度芯片散热的一种新的技术手段。针对以低熔点液态镓作为载流体的相变微胶囊悬浮液,考虑轴向导热的影响,采用等效比热法对相变微胶囊悬浮液在等热流密度圆管内的层流传热特性进行数值模拟,并与以水为载流体的相变微胶囊悬浮液（MEPCM-W）的传热能力进行比较。结果表明：对于MEPCM-LM悬浮液,轴向导热主要在热入口段产生较大影响,且随x/r0减小而增大;Peb0数越小,轴向导热的影响越大;轴向导热促进了悬浮液中相变颗粒的相变吸热,对换热的强化效果更显著。相较于MEPCM-W悬浮液,MEPCM-LM悬浮液相变更快,对流换热系数更高,可采用更短的流道而获得较大的传热能力。     

高岭土机械力化学改性研究

利用物料在超细粉碎过程中的机械力效应,以振动磨为载体和工具,对用作橡胶补强剂的高岭土材料进行了一系列机械力化学改性实验,探讨了偶联剂种类、改性剂投入时间和持续作用时间等工艺参数对改性效果的影响,实验结果对同类的研究提供了借鉴依据.     

3G系统中软切换双队列机制的多业务接入策略

提出了3G系统中软切换双队列机制的多业务接入控制策略,对不同业务给予不同的优先权,根据网络的不同状态控制语音或数据切换呼叫、语音或数据新呼叫入网;尤其采用软切换双队列机制,保证了有用的虚假切换请求不丢失,从而有效降低切换呼叫的切换失败概率.实验结果表明,该方法硬件实现简单并能动态分配移动通信网络资源,有效地保证移动通信网络中切换业务的服务质量;该接入控制策略具有切换呼叫等待处理时间短,切换失败概率低等特点.     

一种新的光固化树脂齐聚物合成用催化剂

针对常规催化剂体积大、活性低、反应时间（t)长、粘度及残余量大等缺点，设计合成了一种新的催化剂-三乙基烯丙基氯化胺，以用于SL（StereoLithography)法光固化树脂专用齐聚物的制备，因为新的催化剂带有不饱和双键，所以在紫外光固化时可参与聚合，残余量少，并且其催化活性高，可在较低温度（80-90℃）及较短时间（2h)内完成反应，因此降低了体系的粘度。     

沥青混合料中骨架结构特征的评价

在沥青混合料级配设计理论中，可采用主骨料间隙率来骨架排列紧密程度，在研究集料填充过程中发现，次级集料的填充是填充和干涉并存在，次级集料逐步填充是偶然干涉和必然干涉交替出现的；同时室内试验证明良好的骨架具有良好的继承性，这为寻找性能良好的沥青混合料提供了一种新途径。     

自适应FGM激光熔覆成形的粉体快速混合机理

多相粉体的快速、精确混合是自适应功能梯度材料(A-FGM)零件的成形基础.为提高载气驱动下的粉体混合均匀性,建立了气固两相流数值分析模型,采用雷诺时均法进行数值模拟,设计了一种载气驱动的快速混粉设备,通过ANSYS-FLUENT分析了不同混粉参数和混粉器构型对混粉腔体内流场的影响规律,并通过元素分析和图像处理实验测量了粉末混合的均匀度.实验结果表明:载气驱动下的合金粉体混合机制以对流混合为主,提高粉粒的平均流速和位移能有效增加粉粒群的流动性,提高粉体混合均匀度.     

巷道堆垛式混合车库设计及存取策略分析

为了缓解城市公共交通车辆停车压力,改变立体车库利用率低的状况,设计了一种巷道堆垛式立体混合公交车库,分析了现有巷道堆垛式立体车库的优缺点,提出了混合车库结构方案,介绍了载车板、搬运器、堆垛机、车库主体的结构形式,阐述了巷道堆垛式立体混合公交车库的存取车原理.通过建立在连续存或连续取k辆小汽车时,以堆垛机存/取耗时为目标函数,搬运器单搬运及双搬运的数学模型,得出双搬运耗时明显低于单搬运的结果.对车库存取策略的分析主要围绕搬运器的不同搬运方式进行,因此研究结果对多搬运方式下车库存取策略的研究有一定的参考价值.     

水滑石固定化木瓜蛋白酶制备的研究

文中研究了阴离子型层状材料—水滑石(LDHs)作为载体,经过戊二醛活化处理后采用共价结合的方法固定化木瓜蛋白酶。讨论了层板电荷密度对固定化酶活的影响,并优化固定化时间、温度、pH值、给酶量和戊二醛质量分数等固定化条件,实验结果显示：木瓜蛋白酶的最佳固定化条件是给酶量为每0.5 g载体固定16 mL 10 g/L的溶液酶,固定化温度15 ℃,pH7.0,固定化时间12～24 h,与2 mL质量分数为0.5%的戊二醛交联,所得固定化木瓜蛋白酶酶活回收率平均可达55%左右。     

滞洪区路堤改良路基填土CBR试验研究

滞洪区亚粘土作路基基层、底基层填料土必须进行固化改良,本文采用石灰—粉煤灰、水泥—粉煤灰组合和水泥—石灰组合对其进行改良研究,以承载比CBR值作为指标,针对不同的压实度、固化剂不同配合比掺量开展了系列试验,并进行了分析和讨论.试验结果表明,三种改良填料土的抗压强度,随着压实度增加,分别先呈现不同比例的增长,但增加到一定值后,开始趋于平稳或弱有减少,可控制压实度在93%～96%之间,能兼顾施工质量与经济.水泥—粉煤灰组合改良土和石灰—粉煤灰土在水泥或石灰掺量一定时,其承载比随着粉煤灰掺量的增大呈先增大后减少;水泥—石灰组合和石灰—粉煤灰组合改良土在水泥或粉煤灰掺量一定时,其承载比也随石灰掺量的增大呈先增大后减少.三种改良土粉煤灰、石灰掺量都存在最佳配合掺量,基于试验结果,笔者就三种改良路基土给出了建议的配比.