新型內(nèi)構(gòu)件內(nèi)循環(huán)三相流化床及其廢水處理特性.pdf

1、設(shè)計(jì)了導(dǎo)流擋板應(yīng)用于方形外壁帶圓形導(dǎo)流筒的內(nèi)循環(huán)三相生物流化床;以清水為液相,以改性聚苯乙烯顆粒為固相,在不連續(xù)進(jìn)水的條件下,研究了表觀氣速(0.147~1.228cm/s)、導(dǎo)流擋板以及固含率(0~100g/L)對(duì)反應(yīng)器流體力學(xué)、氧傳遞性能的影響.直接測(cè)定擋板和固含率對(duì)完全循環(huán)流態(tài)化速度的影響;用壓差法分別測(cè)量升流區(qū)和降流區(qū)的氣含率;用電導(dǎo)法測(cè)定液體循環(huán)時(shí)間和混合時(shí)間;在液體間歇、無(wú)氧消耗的條件下采用動(dòng)態(tài)法,用復(fù)膜式極譜電極測(cè)量溶氧濃

2、度,計(jì)算出體積傳氧系數(shù)(K<,L>α).在流體力學(xué)和氧傳遞性能實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選用強(qiáng)化傳質(zhì)效果最好的導(dǎo)流擋板,對(duì)模擬廢水進(jìn)行處理,研究不同載體的掛膜過(guò)程以及水力停留時(shí)間、有機(jī)容積負(fù)荷和氣流量對(duì)處理效果的影響.導(dǎo)流擋板的設(shè)置在表觀氣速較低時(shí),使液體循環(huán)速度加快;在表觀氣速較大時(shí)則相反,使液體循環(huán)速度減慢;這特性對(duì)生物流化床的流化和掛膜很有利.導(dǎo)流擋板的調(diào)協(xié)使液相混合時(shí)間下降約30﹪-35﹪,但不同擋板的差異不明顯.導(dǎo)流擋板的設(shè)置能使K <,

3、L>α顯著提高,表觀氣速愈大擋板的作用愈明顯;在各種固含率條件下,3＃擋板與不設(shè)擋板相比,能使K<,L>α最大提高28﹪-31﹪.隨著外徑的增大,1＃、2＃、3＃導(dǎo)流擋板對(duì)反應(yīng)器的流體力學(xué)和傳質(zhì)的影響依次增大,3＃擋板所起的強(qiáng)化混合和傳質(zhì)的效果最好.為了進(jìn)一步分析擋板的影響,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,求出各擋板條件、各固含率條件下反應(yīng)器頂部和底部阻力系數(shù)之和(f<,b>+f<,t>),發(fā)現(xiàn)差別很小.選用了效果最好的3＃導(dǎo)流擋板,進(jìn)行載體掛膜和

4、廢水處理實(shí)驗(yàn).具有多孔結(jié)構(gòu)的海綿載體,在氣流量為0.30m<'3>/h~0.40m<'3>/h、水力停留時(shí)間為2h、有機(jī)容積負(fù)荷約為4.8kgCOD/(m<'3>d)的條件下,經(jīng)過(guò)12d掛膜成功.三個(gè)階段的廢水處理實(shí)驗(yàn)分別表明,水力停留時(shí)間在2~8h的范圍內(nèi)變化對(duì)出水COD的影響不顯著;在供氧充足的條件下,有機(jī)容積負(fù)荷對(duì)出水COD的影響很小;在供氧充足的條件下,氣流量對(duì)廢水處理效果的影響不顯著.研究結(jié)果表明,流體流經(jīng)導(dǎo)流擋板的流動(dòng)阻力可