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磷酸铁生产废水回用及零排放的预处理研究

无机盐工业 2024年第8期56卷 99-103页

作者：王维李伟李立敏刘东旭北京永新环保有限公司北京100020 新地环保技术有限公司河北廊坊065001

磷酸铁生产过程中产生的母液废水具有较高的硫酸根含量、总磷(TP)、铵根含量及总硬度,为防止废水回用处理时发生结垢,必须进行有效的预处理。采用化学沉淀法研究不同药剂对废水中易结垢的阴离子和阳离子的去除效果。结果表明:向废水中... 详细信息

磷酸铁生产过程中产生的母液废水具有较高的硫酸根含量、总磷(TP)、铵根含量及总硬度,为防止废水回用处理时发生结垢,必须进行有效的预处理。采用化学沉淀法研究不同药剂对废水中易结垢的阴离子和阳离子的去除效果。结果表明:向废水中投加氢氧化钙量为22.5 g/L(pH=9.0)时,TP为0.14 mg/L、去除率达到99.97%、硫酸根质量浓度降至1 525 mg/L、去除率为97.07%;向废水中投加磷酸根并用氨水调节pH,当磷酸根投加量为2 500 mg/L(pH=8.5)时,总硬度为110 mg/L、总硬度去除率达到97.82%、TP约为20 mg/L、绝干污泥量为7.32 g/L。投加氢氧化钙药剂可降低磷酸根、硫酸根等结垢阴离子和总溶解性固体含量,投加磷酸根和氨水可降低废水总硬度,即降低阳离子量。以上两种加药方式实现了对磷酸铁废水的有效预处理,避免废水在膜浓缩和零排放过程中结垢,是一种可行的磷酸铁废水预处理方法,同时应用ASPEN PLUS软件模拟向废水中投加氢氧化钙反应生成硫酸钙的过程并分析硫酸钙的比热容。

关键词：磷酸铁废水硫酸根绝干污泥 ASPEN PLUS

基于双光栅和柱透镜的高分辨率近红外微型光谱仪

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1144-1150页

作者：吴婧仪周哲海赵爽闵昆龙李慧宇北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京航天测控技术有限公司北京100041

因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大... 详细信息

因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大不便于携带等问题,为此,提出了一种独特的基于双光栅和柱透镜的微型光谱仪结构,开展了理论和实验研究。相对于传统的微型光谱仪结构,新的设计主要有三个特征:使用光纤代替入射狭缝,以减少光能损失;采用双光栅将光束进行二次衍射;使用柱透镜以改变线阵CCD阵列表面的成像尺寸。首先,利用Zemax软件进行了光学设计和仿真分析,光谱范围为1525~1570 nm,光学系统结构在66 mm×40 mm×24 mm的体积范围内,光谱分辨率理论上达到0.2 nm,比未加柱透镜的结构提升了2.5倍。然后,根据理论分析,选购了合适的光电器件进行了系统封装,与匹配的电路模块结合,实现了微型光谱仪的光谱检测功能。光谱仪的光学系统安装在66 mm×40 mm×30 mm的体积范围内,实际测量的光谱分辨率为0.215 nm,与理论结果较为吻合。进一步地,搭建了一套基于该微型光谱仪的光纤光栅温度传感测量系统,该微型光谱仪作为信号解调仪,选择了四个中心波长分别为1534、1538、1542和1545 nm的光纤光栅作为传感器,温度在0~50℃范围内以1℃为间隔连续变化,最终实现了温度实时测量和信号解调,系统温度灵敏度分别达到9.58、9.68、9.69和9.6 pm·℃^(-1),验证了该微型光谱仪的高分辨率和高可靠性。研制的微型光谱仪的子组件可以固定在外壳上,系统内部无可移动元器件,体积小、分辨率高、稳定性好,可应用于其他诸如物质浓度分析、传感信号测量等需要高分辨光谱分析的场合。

关键词：微型光谱仪双光栅柱透镜高分辨率近红外波段

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陈腐垃圾掺烧对垃圾炉焚烧特性的影响

化工进展 2024年第8期43卷 4642-4653页

作者：曾武清王予卜庆国马硕白东明张宗建张鹏马丹丹王圣博王润其武丽雯刘晨马洪亭天津大学环境科学与工程学院天津300350 中节能(北京)节能环保工程有限公司北京100176

为研究陈腐垃圾掺烧对焚烧炉焚烧特性的影响,以四川省资阳市某垃圾焚烧厂375t/d机械炉排焚烧炉为研究对象,在生活垃圾热值为7315kJ/kg的基础上,利用FLUENT与FLIC软件模拟分析了不同陈腐垃圾的掺混比和热值条件下垃圾焚烧炉的焚烧特性并... 详细信息

为研究陈腐垃圾掺烧对焚烧炉焚烧特性的影响,以四川省资阳市某垃圾焚烧厂375t/d机械炉排焚烧炉为研究对象,在生活垃圾热值为7315kJ/kg的基础上,利用FLUENT与FLIC软件模拟分析了不同陈腐垃圾的掺混比和热值条件下垃圾焚烧炉的焚烧特性并进行了现场测试。结果表明:当陈腐垃圾掺混比在0~30%范围内变化时,随着陈腐垃圾掺混比的增加,焚烧炉出口O_(2)质量分数增加,不同高度截面的烟气温度降低,垃圾床层表面水分蒸发、挥发分热解和固定碳燃烧速率分别下降了19kg/(m^(2)·h)、29kg/(m^(2)·h)和25kg/(m^(2)·h),垃圾焚烧结束位置滞后了0.69m。当陈腐垃圾热值在2110~5156kJ/kg范围内变化时,随着陈腐垃圾热值的增加,焚烧炉出口O_(2)质量分数减少,不同高度截面的烟气温度升高,床层表面水分蒸发、挥发分热解和固定碳燃烧速率分别提高了14kg/(m^(2)·h)、14kg/(m^(2)·h)和11kg/(m^(2)·h),垃圾焚烧结束位置提前了0.85m。在满足焚烧温度大于1123K及焚烧炉热值设计的前提下,掺混垃圾的热值应控制在6849~8374kJ/kg范围内。模拟结果可为实际工程中掺烧陈腐垃圾提供解决方案。

关键词：混燃陈腐垃圾计算流体力学两相流反应动力学

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双目面结构光三重扫描测量系统温漂补偿方法

红外与激光工程 2024年第1期53卷 213-224页

作者：杨濠铭孙子杰孙岩标邾继贵天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 北京卫星制造厂有限公司北京100094

双目面结构光三重扫描是在条纹投影双目视觉重建的基础上,追加左、右相机与投影仪构成的单目视觉系统重建点云,在反光和凹凸起伏等表面测量应用上具有更好的点云完整性优势。但由于环境温度变化影响,投影仪产生较大温度漂移,导致双目重... 详细信息

双目面结构光三重扫描是在条纹投影双目视觉重建的基础上,追加左、右相机与投影仪构成的单目视觉系统重建点云,在反光和凹凸起伏等表面测量应用上具有更好的点云完整性优势。但由于环境温度变化影响,投影仪产生较大温度漂移,导致双目重建点云与单目重建点云发生“分层”现象。为此,文中提出了一种基于正交条纹投影的三重扫描系统温漂在线补偿方法,通过投影仪投射正交条纹来构建双目重建点在投影仪图像中准确的映射关系,并基于双目重建点在投影仪图像中的重投影误差最小化目标函数来求解温漂补偿后的投影仪最优外参数。最后,以金属球和汽车零件作为被测对象进行实验验证,在不依靠标定板等先验信息及繁琐标定流程基础上,所提在线快速补偿方法可以使得双目点云与单目点云温漂量分别减小78.2%和94.3%,极大减轻了温度变化对于三重扫描点云数据拼接影响。

关键词：三重扫描投影仪正交条纹温漂补偿

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好氧颗粒污泥技术处理化工园区工业污水

化工环保 2024年第3期44卷 449-454页

作者：周恩胜莫凡许建民刘青中化环境水务(北京)有限公司北京100071 北京北控工业环保科技有限公司北京100045

采用好氧颗粒污泥技术处理化工园区企业排放的工业污水,实现了污泥颗粒化。工艺启动和可靠性研究结果表明,直径不小于0.2 mm的球形或椭球形致密颗粒污泥占比约60%,为橙黄色,SV5接近300 mL/L。在冬季不加任何化学药剂的情况下,出水总氮小... 详细信息

采用好氧颗粒污泥技术处理化工园区企业排放的工业污水,实现了污泥颗粒化。工艺启动和可靠性研究结果表明,直径不小于0.2 mm的球形或椭球形致密颗粒污泥占比约60%,为橙黄色,SV5接近300 mL/L。在冬季不加任何化学药剂的情况下,出水总氮小于10 mg/L。该技术运行平稳,水质波动适应性强,操作弹性大,吨水电耗为0.23 kW·h,与传统的A^(2)O相比,能耗节约明显,同时占地面积显著减小。

关键词：好氧颗粒污泥污水处理过程优化

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基于市政污水高标准再生水处理工艺开发研究

环境污染与防治 2024年第8期46卷 1156-1163,1183页

作者：高信刚赵有生张强张薛龙北京恩菲环保股份有限公司北京100038

为保护北方寒冷地区的某些敏感水环境,利用市政污水开发高标准再生水,出水主要污染物指标执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类标准(总氮(TN)除外,TN<10 mg/L,以下将其称为GB 3838—2002“准Ⅱ类”标准),探索改良多级AO+粉末... 详细信息

为保护北方寒冷地区的某些敏感水环境,利用市政污水开发高标准再生水,出水主要污染物指标执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类标准(总氮(TN)除外,TN有限。总体上,改良多级AO+PACT工艺与MBR—臭氧催化氧化—消毒—人工湿地工艺结合可以使出水达到GB 3838—2002“准Ⅱ类”标准。

关键词：高标准再生水 PACT GB 3838—2002“准Ⅱ类”标准人工湿地反硝化除磷

北方地区多级A/O工艺与MBR工艺运行对比分析

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中国给水排水 2024年

作者：陈浩林史大林安东侯锋方运川史乃彪彭轶北京信通碧水再生水有限公司信开环境投资有限公司北京河东信泽环保科技有限公司

污水处理工艺的比选对污水处理效率和运营成本至关重要，其中分段进水多级A/O工艺作为活性污泥法的一种，具有高效的脱氮和节省成本的优点；MBR工艺同样具有高效的处理效率和节地的优势，但其高能耗的缺点较突出。针对北方某城市同一区... 详细信息

污水处理工艺的比选对污水处理效率和运营成本至关重要，其中分段进水多级A/O工艺作为活性污泥法的一种，具有高效的脱氮和节省成本的优点；MBR工艺同样具有高效的处理效率和节地的优势，但其高能耗的缺点较突出。针对北方某城市同一区域的A、B两座污水厂从处理水量、水质、能耗和成本进行分析，对比分析可知，分段进水多级A/O工艺只需在进水TN冲击的工况下投加外碳源，相比MBR在全年超设计规模21.5% 水量工况运行下节省电耗 0.1 kW·h/m3，另外，MBR的次氯酸钠消耗加大，平均单耗比多级A/O工艺高出35mg/m3。经计算，多级A/O工艺的运营生产成本约0.775元/m3，MBR工艺的运营生产成本约为1.203元/m3。通过对比分析可为同地区污水处理质量和付费监管提供指导意义，同时为新建污水处理厂工艺比选提供借鉴参考。

关键词：多级A/O MBR 能耗成本

无气离心喷涂涂料液滴流场和分布特性的数值模拟

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表面技术 2024年第12期53卷 158-166页

作者：李响徐增辉姜秀光汪瞳李前正李金择夏谢天陈星中建中环新能源有限公司南京210012 中建中环生态环保科技有限公司江苏苏州215124 中国建筑第二工程局有限公司北京100070

目的探究无气体输送的无气离心喷涂法过程中涂料液滴与管道内壁面之间的相互碰撞接触作用,以在高分子涂料离心喷涂法中获得致密高强度涂料内衬层。方法将涂料液滴视为离散相,利用离散元方法和涂料液滴附着力JKR接触模型,模拟无气离心喷... 详细信息

目的探究无气体输送的无气离心喷涂法过程中涂料液滴与管道内壁面之间的相互碰撞接触作用,以在高分子涂料离心喷涂法中获得致密高强度涂料内衬层。方法将涂料液滴视为离散相,利用离散元方法和涂料液滴附着力JKR接触模型,模拟无气离心喷涂涂料液滴运动特性。通过堆积角虚拟试验确定涂料液滴与壁面表面能。基于离心场作用下涂料液滴运动方程,导出旋转喷枪射流小孔出流速度计算模型。数值模拟无气离心喷涂过程涂料液滴流体动力特性,揭示涂料液滴碰撞作用下动态喷涂成膜规律。结果统计得到涂料液滴在水平壁面展平的表面能为32.7 J/m^(2)。对于一定的喷嘴射流小孔,涂料液滴小孔出流系数接近于常数。随着计算时间的推进,壁面黏附涂料液滴数不断增加。在无气旋转喷枪II旋转速度2500 r/min下,统计单元涂料液滴数最大,并且有较大的液滴数方差和相对误差。随着喷枪旋转速度的提高,涂料液滴数的方差和相对误差降低。结论为实现沿管道壁面涂料液滴均匀分布,旋转喷枪II旋转速度建议不应低于5000 r/min。

关键词：涂料液滴无气离心喷涂离散元方法出流速度液滴数分布

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蓄热式废气氧化炉的焚烧方案和关键设备研究

化工设备与管道 2024年第3期61卷 32-38页

作者：王亚飞韩大伟吕正林北京航化节能环保技术有限公司北京100176

详细介绍了蓄热式废气氧化炉的焚烧方案,主要包括蓄热式废气氧化炉的工艺流程、设备组成和蓄热体的工作模式。并采用CFD计算方法,对富氢燃料燃烧器的设计和蓄热体的传热阻力计算进行了深入研究,优选出燃烧器合适的配风结构和蓄热式废气... 详细信息

详细介绍了蓄热式废气氧化炉的焚烧方案,主要包括蓄热式废气氧化炉的工艺流程、设备组成和蓄热体的工作模式。并采用CFD计算方法,对富氢燃料燃烧器的设计和蓄热体的传热阻力计算进行了深入研究,优选出燃烧器合适的配风结构和蓄热式废气氧化炉的最佳换向时间,并制定该蓄热式废气氧化炉装置的自控时序表,为工程设计提供指导。

关键词：蓄热式废气氧化炉焚烧方案燃烧器蓄热体传热和阻力