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EGSB反应器回流方式改变的对比实验研究.doc

EGSB反应器回流方式改变的对比实验研究

因为是你才特别丶
2017-10-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《EGSB反应器回流方式改变的对比实验研究doc》,可适用于综合领域

EGSB反应器回流方式改变的对比实验研究l工业安全与环保IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection年第卷第期FebruaryEGSB反应器回流方式改变的对比实验研究*王俊峰钟常明钱元健程春民(江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州上海青草沙原水工程有限公司上海同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海)摘要厌氧颗粒污泥的培养和保持是EGSB反应器使用中的关键问题通过改变常规EGSB反应器出水回流方式,将出水与回流水在沉淀区分离,能得到更好的水力条件,离散率更高,并且反应器内的死区减少,有效颗粒污泥的质量分数能提高,出水sS最大降低mL'从而有利于厌氧反应器内有效颗粒污泥的生长和更有效地去除污染物关键词水力学颗粒污泥ECSB反应器出水回流ComparativeExperimentsonEffluentRecyclingPmceofEGSBReactorWANGJunfengZHONGchangmingQIANYuanjianCHENGChunmin(School,ResourcesandEnvironmo,mlEngineering,USTm如u,Ja,z~)AbstractCultivationandmaintenanceofanaerobicparticlesludisthebarriersintheusageofanaerobicreactorandhydraulicconditionisoneofthernosffactomtoinfluencethestateofparticleslud铲|Tiwitht'hatofhyclmulicrr~xedcharacterizationstr,ditionalEGSBa咖,theEGSBreactorineffluentrecyclingsystemoptimizedhasexcellenthydraulicconditionsandhi曲scatterrateFurthermore,thequ~itypercentearlbeenhancedandeffluentSScRnbereducedtoITL,sthatitcanbenefitthegrowthofparticlesludgeinanaerobicreactorandeffectivelyrenlovethepollutantsKeyWordshydraulicsgranularsludgeEGSBreactoreffluentrecycling引言厌氧颗粒污泥的培养和保持是影响EGSB反应器运行中污泥负荷的重要因素之一,合适的水力条件和产气条件能对污泥进行筛选,淘汰沉降性能差的分散或絮状污泥促进污泥颗粒化另一方面,水力条件对反应器的运行也有很大的影响,由于EGSB反应器是在低水力停留时间(HRT)和高污泥停留时间(SRT)的条件下运行,污泥与进水的水力混合程度将影响反应器的运行和污水处理效果相对于常规EGSB,通过改变回流污水的位置,采用中间回流方式,加快了升流速度,将出水和回流水在沉淀区分离,减少了三相分离器内的水力扰动,进一步降低了HRT通过考察示踪剂在反应器内的水力停留时间,研究了采用中间污水回流方式EGSB反应器与传统EGSB反应器不同的水力混合状况材料与方法实验装置及材料实验采用的实验装置见图,常规EGSB反应器和优化EGSB反应器均为有机玻璃柱制作,有效容积为L,反应区内径Ill,高In,三相分离区的内径为m,高m,与传统EGSB不同,优化后的EGSB反应器采用了中间出水回流,且二者回流比相同反应器未采取保温措施,实验运行过程温度为常温EGSB反应器的接种厌氧颗粒污泥取自某柠檬酸厂中温Ic反应器,VSSzXS=,进水均为去离子水实验条件*江西省自然科学基金(GQH):r~目资助一弓山水籀:''若''茄,一''进水'':':山水"f了f厂f士进水嚆哩'::图常规EGSB反应器和优化EGSB反应器对采用了两种不同出水回流方式的EGSB反应器在各个不同的上升流速情况下的水力特性进行分析,分别选择了,,mh,所对应的水力停留时间HRT分别为O,O,rain实验选用锂盐(Q)作示踪剂HC在废水中背景值极小,锂元素本身不被颗粒污泥吸附,微生物也不利用锂元素作营养物质It】本实验对两种EGSB反应器中投加了质量浓度为gL的LiC溶液mL,即g实验过程把配好的LiC溶液分别从反应器的底部用注射器瞬时注入反应器内,每个反应器均需要间隔适当的时间取反应器的出水,过滤后测定出水的LiC浓度每个实验过程均应持续倍的水力停留时间分析方法所取水样过滤后用ICP测定LiC浓度引,颗粒污泥的粒径测定采用湿式筛分析法j,SS测定采用重量法结果与讨论实验结果经过归一化计算处理后的结果如图,图所示吕一嵌蜩峰罚图常规B反应器内停留时间分布密度函数fb目皿酬餐弓|图优化EGSB反应器内的停留时间分布密度函数RTD曲线特征分析从图,图可以看出,归一化处理后的曲线峰值随着上升流速的增加而降低,并且低的上升流速条件下,水流的实际停留时间偏离理论停留时间的程度更大一些水力死水区和离散度分析在对反应器内的水力混合程度进行分析时,可以用反应器内的水力死区和离散度来反映,示踪实验所得到的结果如表,表所示表常规EGSB反应器中死区百分率和离散数表优化EGSB反应器中死区百分率和离散数从表l,表可以看出,所有的平均停留时间都低于理论值,说明反应器中的死区确实存在对常规FE,SB反应器来说,当=mh,脒r为nfin时,死区占了当分别为mh和mh时,死区分别是和这说明在一定程度上增大水力负荷可以减小反应器内的死区,提高反应器的有效体积因此在实际工程中可以通过适当地增加水力负荷来减少反应器的死区容积在实验过程中可以看到,随着水力停留时间的减小反应器内的返混现象却增强了,这可以通过离散数D(无因次)的增大反映出来对于理想推流式反应器D=,不存在返混现象对于理想完全混合式反应器D=,反混极大实际的反应器都介于理想推流式和完全混合式之间,即ODoo离散数D可由下式计算lJ:I=旦=D一D(一elD)f'从图可以看出C一曲线偏斜度较大,说明离散数大,式中的第项可以略去该实验结果D在之间,可以看出随着上升流速的增加水力停留时间的减少,反应器内的返混现象有所增加从表还可以看出,常规EGSB反应器在上升流速为mh时,具有最大的离散数和最小的反应死区分析其原因是当上升流速太小的时候,反应器内的厌氧颗粒污泥和水流的混合程度不是很高,许多边边角角的水流都没有办法产生足够的扰动,导致反应器的离散数和死区比例较大当上升流速为mh时,又因为上升流速太大,进水的水流被冲为一条水柱携带着颗粒污泥冲上反应器的顶端,也造成了较小的离散率和较大的水力死区比例从表可以看出,优化EGSB反应器中水力混合情况与常规EGSB反应器有所不同随着上升流速的增加,优化EGSB反应器内的离散数和死区比例都在不断地减小当上升流速为mh时,死区比例减少到,说明对反应器的改造还是比较成功的颗粒污泥粒径分布反应器内的厌氧污泥具有良好的沉降性能是保证高效厌氧反应器有较好运行性能的关键当单独的颗粒的密度基本相同时,污泥颗粒的沉降性能仅与颗粒自身的粒径有关因此,研究反应器内颗粒污泥的粒径分布可以很直观地反映出水力条件对颗粒污泥产生的影响,对于深入研究颗粒化的形成,研究影响污泥颗粒化的物理化学因素和如何将反应器维持在良好状态有着特殊的作用两种反应器中污泥颗粒外观见图,图从图和图可以看出,采用两种不同的出水回流方式,在常规EGSB反应器和优化后EGSB反应器中的均形成大量的有效颗粒污泥在EGSB厌氧反应器内,大部分厌氧污泥是以直径约为mn的球形或椭球形状的颗粒污泥存在,也有颗粒污泥的直径达r砌J图表明,常规EGSB反应器内颗粒污泥粒径大于rain的占,而改变回流方式之后,此区间之内的颗粒污泥占,说明改变回流方式,缩短了颗粒污泥回流时间图常规反应器内污泥颗粒外观图优化后反应器内污泥颗粒外观(下转第页)l选用砂浆泵,而不能选用清水泵增加循环管道,使浆液产生扰动并在泵之间形成循环,以减少石膏的沉淀其他问题吸收塔浆液浓度不同的设计对吸收塔浆液浓度要求不一样,一般吸收塔浆液质量分数控制在左右主要原因是脱硫反应中形成的亚硫酸钙和硫酸钙可在溶液中达到很高的饱和度并沉淀为了使这种现象最小化,有必要提供母晶体,首先在母晶体上反应而不是在新产出的晶体上积累固体含量太低会导致沉淀出现,太高对设备磨损较大,caso过饱和度大于或等于时,溶液中的CaSO就会在吸收塔内各组件表面析出结晶石膏垢石膏浆液在系统停运后的晶种的配比脱硫系统长期停运后启动,如果有石膏晶种吸收塔灌浆时最好配制质量分数石膏浆液作晶种,如果没有石膏晶种配置,只有水也可以先通烟气运行,石膏会逐步生成,对脱硫系统没有大的影响晶种的多少跟以下两点有关:脱硫反应中形成的亚硫酸钙和硫酸钙可在溶液达到很高的饱和度并沉淀为了使这种现象最小化,有必要提供母晶体,首先在母晶体上反应而不是在新产出的晶体上积累不添加晶种或晶种添加过少,脱硫反应后生产物会在吸收塔内部沉淀脱硫效率相对较低,需要一定时间效率有所提高结语火电厂烟气脱硫已广泛应用,如何在实际运行过程中保证脱硫设备的可靠性是燃煤电厂控制s排放的关键,脱硫设备的可靠性,运行特性的提高对于提高火电厂的脱硫效率具有十分重要的意义参考文献周菊华火电厂燃煤机组脱硫技术M北京:中国电力出版社,燃煤烟气脱硫脱硝实用技术指导手册M北京:中国电力出版社杜谦,马春元,董勇循环浆液pH值对湿法烟气脱硫过程的影响J热能动力工程,():作者简介谌莉,女,年生,工程师,曾担任过某大型燃煤电厂值长,有着近O年的生产运行经验,现从事与电力生产相关的教学科研工作武汉理工大学电力工程在读硕士(收稿日期:)(上接第页)裁岫l瞧~ddd污泥粒径mm图两种EGSB反应器中有效污泥颗粒含量对比出水悬浮物fss)对比分析出水SS能间接反映出EGSB反应器中混合区污泥颗粒化程度图是实验中反应器达到稳定后测定的出水悬浮物(Ss)从图中可以明显看出优化反应器在高上升流速时的出水Ss明显高于常规反应器,其中最大差值达mgL表明优化出水回流方式将出水与回流水在沉淀区分离,降低了沉淀区的水紊动强度,有效地降低了出水sS的流失,保证了反应器内混合区中有效污泥颗粒的形成邑O田上升流速(mh')图上升流速对反应器出水ss的影响结论()在相同的条件下,优化后EGSB反应器内的水力混合程度要高于传统的EGSB反应器当上升流速从mh提高到mh时,反应器内的泥水混合效果有所增强,死水区容积率在减少()个反应器内的水力混合强度变化有所不同:常规EGSB反应器水力混合强度呈现出先上升后下降的趋势,而优化后EGSB反应器内水力混合程度则是不断加强当上升流速为mh时,优化后的厌氧反应器的死水区容积率仅为()改变常规EGSB反应器的回流水方式,有效粒径颗粒污泥的质量分数由提高到,缩短了污泥回流时间在高上升流速下,优化EGSB反应器出水SS明显低于常规EGSB反应器,其中最大差值达mgL,有效地改善了EGSB反应器混合区水力特性,更有利于有效污泥颗粒的生长和减少污泥流失参考文献李高洁厌氧膨胀颗粒污泥床反应器水力混合特性研究D合肥:合肥工业大学,魏复盛,徐晓白,阎吉昌,等水和废水检测分析方法指南M第版北京:中国环境科学出版社,【AIanguna,AQIl吐Iara,ROGon~ez,etaA日in叫eandlowcosttechniquefordeterminingthegranulometryf~paowanaexobic日lIldgeblanketreactorsludgeJJWarSeiTeela,,o():OumderA,KanduAHydrodynamiccharacteristicsofeoeurreatuNowanddowntlowfgasandliqIlidinafixedbedreactorJOaemiealEllgeneefing,():虞嘉东,张振家,王欣泽等厌氧颗粒污泥粒径分布的分析测试方法简介J工业用水与废水():(收稿日期:)

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