内置蜂窝陶瓷的气升式内循环生物反应器I.水力学特征及其影响因素

在鼓泡塔式(BC)和气升式内循环(IAL)生物反应器的基础上，于内循环导流管中间安装了蜂窝陶瓷载体，构成了带有蜂窝陶瓷载体的气升式内循环(IAL—CHS)生物反应器。用示踪技术测定了流体在BC、IAL和IAL—CHS反应器内的停留时间分布，并用组合模型建立了描述反应器中流体停留时间分布的数学模型。比较研究了这3种形式的生物反应器的水力学特性，探讨了曝气量对停留时间分布的影响。结果表明，相同条件下，相比BC和IAL，IAL—CHS生物反应器提高了反应器内完全混合区的比例，减少了流体走旁路的比例。曝气量越大，完全混合区越大，而流体走旁路的比例越小。     

鼓泡塔和内循环气升式生物反应器混合特性比较

用脉冲示踪法测试了鼓泡塔和内循环气升式生物反应器的停留时间分布，对其流动混合特性作了比较研究．结果表明，内循环气升式生物反应器停留时间分布得到改善，强化了气液传质，有更好的混合效果，提高了反应效率．多参数模型较单参数模型能显著地反映出两种反应器的混合特性及其差别，移位对数正态分布函数模型对实验值的吻合程度优于组合模型．     

Bingham流体在层流反应器中的停留时间分布

依据Bingham流体在层流反应器中的速度分布，导出流体停留时间分布函数E（θ），F（θ）的数学表达式。     

用气升式内循环生物反应器处理啤酒废水

利用带有蜂窝陶瓷的气升式内循环(IAL-CHS)生物反应器处理模拟啤酒废水。实验发现,陶瓷表面很容易形成复合微生物菌群的生物膜。分别进行了间歇的批式和连续流的处理实验。间歇处理啤酒废水时,IAL-CHS反应器表现出很高的废水去除效率。连续处理时,COD为1000mg/L左右的进水,在7h的水力停留时间内,出水达到40mg/L以下,其COD去除率高达95.5%,有机负荷达3.52kg/(m3·d)。对蜂窝陶瓷载体内流态进行观察及分析,认为其流体呈湍流状态,有利于氧的传递。     

扁平形多频超声辐射反应器内停留时间的分布规律

作为生物柴油连续生产装置的核心单元,扁平形超声反应器的停留时间分布直接反映反应器内的流型、返混程度和反应效果,对反应器设计、操作和控制具有重要意义.文中采用p HB-3型p H仪,以纯净水作流体、KOH溶液作示踪剂,采用脉冲法实时测定了扁平形多频超声辐射反应器的出口KOH应答信号,得到了反应器内流体的停留时间分布曲线,研究了超声功率和流体流量对反应器内流体流动形态及非理想性的影响.同时,用多釜串联模型对实验数据进行相关模拟,得到以下结论:在超声功率为200 W,流量分别为20、30 L/h时,理论串联釜数目分别为6.06、6.76,且流量较大时模拟效果较理想,此时槽内流体更趋于平推流.     

带搅拌装置的管式反应器停留时间分布曲线

设计了一种带有机械搅拌装置的新型管式反应器.用NaCl溶液做示踪剂测定该管式反应器内的停留时间分布(RTD)曲线,并计算了平均停留时间和方差.采用L9(33)正交实验考察了流体在不同搅拌转速、不同流量及不同出口处的平均停留时间和方差.结果表明:该反应器内流体流动状态接近活塞流,平均停留时间随流体流量的增大而减小,随反应器长度的增加而增大,而随转速变化规律性不明显.     

利用生物膜去除城市河道水中氨氮的影响因素

采用新型蜂窝陶瓷载体气升式内循环反应器（LAL—CHS）对受污染的地表水进行去除氨氮的实验研究．考察探讨了水力停留时间、pH值、水温、进水氨氮质量浓度、DO、有机物浓度对氨氮去除的影响,为今后的实际应用提供了理论依据．     

气-液-固三相涡轮转框反应器的研制

本文设计了一种磁钢传动的TPSR—1型涡轮转框反应器,可用于50kg/cm~2压力以下的气-液-固三相催化反应动力学的研究,特别适用于工业生产用的颗粒催化剂宏观动力学的研究。经用DISA热膜风速仪测试证明涡轮转框反应器能保证催化剂各颗粒处于相同的流体作用及传递条件之下,气液混和良好,经停留时间分布的测定,表明符合全混流模型。     

自吸式反应器的数值模拟及在酵母发酵中的应用

采用计算流体力学(CFD)模拟和酵母发酵实验相结合的方法,研究自吸式反应器内的气液两相流动及传质。基于对自吸式反应器内流体流动、气液相际传质的研究,采用加置气体分布器的方法强化自吸式反应器内流体力学传递性能,并将数值模拟结果应用于酵母发酵。结果表明:在相同的培养条件下,加装气体分布器的自吸式反应器培养酵母比无气体分布器的自吸式反应器产率平均提高23.64%。     

气提式内循环好氧反应器及其产业化研究

本研究试图设计一种处理有机废水效率高、运行成本低、并可产业化的"气体式内循环好氧反应器"。其原理是利用好氧处理时供给的空气,对有机废水进行"气提,"在反应器中产生强烈的循环,使好氧微生物与废水中的有机物进行充分接触,达到提高氧的利用率、减少水力停留时间的目的。     

模拟空间废水生物处理系统的设计及运行与微生物种群结构分析

废水循环利用是受控生态生保系统（environmental control and life support system,ECLSS）的关键技术之一.设计了空间废水组合生物处理系统,由两个序批间歇式反应器（sequencing batch reactor,SBR）、供氧部件、在线监测与控制部件等组成.利用该系统可同时处理卫生废水和尿液,降解卫生废水中的化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）,转化尿液中尿素生成硝态氮（NO₃-）,形成植物种植营养液.废水处理系统稳定运行后,模拟卫生废水COD去除率达到99.34%,出水NO₃-浓度1 626.71 mg/L,氮素转化率达到87.2%.对SBR中微生物的种群结构进行了分析,卫生废水反应器中γ-变形菌纲的Pseudomonas、Arenimonas属微生物占73.3%,尿液废水反应器中β-变形菌纲的Thauera、Nitrosomonas、Comamonas属微生物占48.8%,这些微生物对维持空间废水生物处理系统的正常运行具有重要作用.      

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题, 本文设计一种新型复合生物反应器: 序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencing batch-baffled-separate membrane bioreactor, SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水, 探究反应器的性能, 并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明, 采用SASMBR 反应器运行PN/A工艺处理城镇污水, 能够实现高效稳定的脱氮效果, TN去除率达到80%~85%, 氮素去除负荷(nitrogen removal rate, NRR)达到0.20~0.22 kgN/(m^-3·d^-1), 出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16S rRNA基因测序分析发现, 短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammonia oxidation bacteria, AOB), 确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能; 厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammonium oxidizing bacteria, AnAOB), 同时, 厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB 提供生长的厌氧环境和 NO₂^--N 基质, 使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037 元/m³, 比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。     

光合细菌-藻类共固定深度净化污水的研究

以海藻酸钠为包埋材料,将小球藻(Chlorella sp.)和光合细菌(Rhodopseudomonas poultries AS1.2352)固定化,研究其在气升式生物反应器中对污水深度净化的能力。研究了藻、菌共固定与单独固定化、共固定化方式对NH⁺_4-N、PO^3-₄-P和COD去除效率的影响。菌、藻共固定化对NH⁺_4-N的去除率明显高于单独固定化方式,4 h去除率达到80 %。藻、菌共固定化两种方式对脱氮无显著差异。结果表明,利用气升式生物反应器,共固定化光合细菌-藻类可实现对污水的深度净化。     

膜生物反应器在废水处理中的研究和应用

膜分离技术与废水生物处理技术的有机结合——膜生物反应器是一种新型高效的污水处理工艺.综述了膜生物反应器的基本运行方式,膜生物反应器在国内外的研究和应用概况以及应用中存在的主要问题.对膜生物反应器在我国未来废水处理领域的应用前景进行了讨论.     

连续搅拌槽内假塑性流体停留时间分布的数值模拟

应用计算流体力学商业软件（CFX）模拟了直径0.5m×0.35m的无挡板半球底搅拌槽的流场,计算了流体的停留时间分布(RTD),研究了转速、流量、全槽平均表观黏度对RTD以及全混釜数（m）的影响。结果表明：基于CFX对假塑性流体连续搅拌槽内RTD的模拟结果与实验基本吻合;低转速下,转速的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响要大于牛顿流体,但当转速达到一定值时,对两流体的RTD和(m)值影响较小;转速较高趋于全混时,流量对假塑性流体及牛顿流体的RTD和(m)值影响较小,且对两流体的影响差别很小;高转速条件下,全槽平均表观黏度的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响较牛顿流体大。     

Ceramic Ultra Filtration Membrane Bioreactor for Domestic Wastewater Treatment

IntroductionThe membrane bioreactor system was firstused by Smith et al[1] to filter activated sludge inthe 1 960 s. Since then,membrane manufacturingtechniques have improved and the membranebioreactor for wastewater treatment has beendeveloped and improved[2 7] . The performance of amembrane bioreactordepends to a large parton themembrane characteristics[8,9] .Although differenttypes of membrane bioreactors have been studiedfor and even applied to a variety of waste watertreatment problems,t…     

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

分别采用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜和聚四氟乙烯(PTFE)膜两种膜生物反应器(以下简称PVDF膜和PTFE膜)对含有PPCPs(萘普生或诺氟沙星)的生活污水进行去除效果的比较研究.结果表明,PTFE膜对萘普生和COD的去除效果更好;而PVDF膜对诺氟沙星和氨氮的去除效果较好.采用电镜观察膜表面受污染情况.结果表明,PTFE膜的运行稳定性高,但其通透性较差;而PVDF膜处理效果和稳定性虽略差于PTFE膜,但适合长期高质量浓度污水处理.     

污泥浓度对膜生物反应器处理焦化废水的影响

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果,在不同污泥质量浓度条件下进行膜生物反应器处理焦化废水实验,分析污泥质量浓度对污染物去除效果及膜污染的影响。结果表明：污泥质量浓度为4 000 mg/L左右时处理效果最佳,出水酚类质量浓度为5.88 mg/L,去除率达98.39%;NH3-N的质量浓度维持在15 mg/L,去除率为87%;COD的出水质量浓度为31 mg/L,去除率达到98.4%。污泥质量浓度在3 000～5 000 mg/L时,膜通量变化幅度较小,6 000 mg/L时膜通量急剧下降。     

气液固三相喷射环流生物反应器中液速研究及应用

开发了一种内热式换膜液体流动速率测量仪,该测量在单纯液相中的精度优于１．５％,同时克服了固体粒子及气泡对测量仪的干扰作用,可较好地用于气液固三相中的液速测量,对气液固三相喷射环流生物反应器中流体流动速率进行了测量,得到了不同操作压力、气体进料量、不同轴向位置的液体速率分布,利用该反应器进行了生物降解处理染料工业废不的应用研究 。