利用厭氧發(fā)酵處理畜禽糞污的沼氣工程迅速發(fā)展,但是沼氣工程中產生的沼液由于量大集中還需要進行后續(xù)處理或利用。畜禽糞污經過厭氧發(fā)酵后的沼液成分復雜,碳氮比低,氨氮濃度高,可生化性差,后續(xù)處理難達標。氨吹脫工藝適用于多種類型高氨氮廢水的預處理環(huán)節(jié),可以較大幅度降低污水的氨氮濃度,但其處理效果受多種因素的影響。本文以絮凝沉淀、固液分離和紙帶過濾預處理的豬場沼液以及中空纖維膜和納濾膜透過液為試驗對象,研究填料種類、吹脫時間、pH值和氣流量等運行參數對沼液膜濃縮不同階段的沼液氨吹脫效果的影響,綜合分析各運行參數間的交互作用,確定氨吹脫工藝的優(yōu)化組合參數,并研究了不同摩爾濃度、體積和種類的吸收液對吹脫尾氣中氨氣的吸收效果,為減少環(huán)境污染提供基礎參數。主要結論如下:1.在豬場沼液氨吹脫效果的單因素影響試驗中,空心多面球和流化床對沼液氨氮的平均去除率顯著高于鮑爾環(huán)填料(P0.05),吹脫2 h,氨氮的平均去除率分別為80.7%、77.4%和59.0%。選用空心多面球,在pH值為10.5,氣體流量為20 m~3/h,氣液比為2000,溫度為30℃的條件下吹脫20 L豬場沼液30 min,氨氮的平均去除率為54.4%,繼續(xù)吹脫至2 h,氨氮的平均去除率僅提高12.1%。在相同的吹脫時間下,沼液氨氮的平均去除率隨pH值的增大而提高,在11~12的范圍內,不同pH值對氨氮的去除效果差異不顯著(P0.05)。沼液氨氮的平均去除率隨氣流量的變化結果為242820 m~3/h,但差異不顯著(P0.05)。2.在豬場沼液氨吹脫效果的多因素參數優(yōu)化試驗中,采用Box-Behnken設計建立以氨氮去除率為響應值的二次多項式回歸模型,通過等高線圖和三維響應曲面圖分析吹脫時間、pH值和氣流量之間的交互作用。吹脫時間和pH值以及吹脫時間和氣流量的交互作用不顯著(P0.05),pH值和氣流量的交互作用顯著(P0.05)。得到氨吹脫工藝的優(yōu)化組合參數:填料為空心多面球,吹脫時間為90 min,pH值為11,氣流量為28 m~3/h,氣液比為2000,溫度為30℃。其對應的響應值所能取到的最大值為78.13%,驗證試驗中沼液氨氮的平均去除率達73.93%。3.采用優(yōu)化組合參數吹脫同一批次的預處理后沼液、中空纖維膜透過液和納濾膜透過液,預處理后沼液和中空纖維膜透過液氨氮的平均去除率不存在顯著差異(P0.05),但是都極顯著高于納濾膜透過液(P0.01),直接吹脫預處理后沼液效果最好。4.采用優(yōu)化組合參數吹脫豬場沼液,吹脫液與吸收液體積比為10:1的1.5 mol/L硫酸吸收液為較適選擇,2 L的1.5 mol/L硫酸吸收液對20 L沼液吹脫尾氣中氨氣的吸收率達77.6%。相比硫酸吸收液,膜濃縮液與硫酸混合吸收液的吸收效果更好,對膜濃縮透過液吹脫尾氣中氨氣的吸收率均超過80%。
【學位單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X713
【部分圖文】：

農業(yè)科學院碩士學位論文 第二章 試驗材料與.2 性能參數設備的管路為 PVC 管，外徑 20 mm，內徑 14 mm；曝氣風機的額定功率 0.85 KW，最3 Kpa，最大風量 110 m3/h，變頻器的額定功率 1.5 KW；沼液和加藥蠕動泵的額定功率 3內徑 6.4 mm，最大流量 750 ml/min，泵蓋可快速拆裝；攪拌器的額定功率 15 W，加熱功率 1.5 KW；氣體轉子流量計的量程為 4～40 m3/h，液體轉子流量計的量程為 2.5～25

農業(yè)科學院碩士學位論文 第二章 試驗材料與.2 性能參數設備的管路為 PVC 管，外徑 20 mm，內徑 14 mm；曝氣風機的額定功率 0.85 KW，最3 Kpa，最大風量 110 m3/h，變頻器的額定功率 1.5 KW；沼液和加藥蠕動泵的額定功率 3內徑 6.4 mm，最大流量 750 ml/min，泵蓋可快速拆裝；攪拌器的額定功率 15 W，加熱功率 1.5 KW；氣體轉子流量計的量程為 4～40 m3/h，液體轉子流量計的量程為 2.5～25

(a) 空心多面球 (b) 鮑爾環(huán)填料 (c) 流化床(a) Polyhedral hollow ball (b) Pall ring (c) Fluidized bed圖 3.1 試驗用 3 種填料Figure 3.1 Three types of packing materials in experiment料是裝填于吹脫塔內的惰性固體物料，作為氣液兩相傳質的主要場所，是決定氨吹(王偉, 2013)。試驗所用 3 種填料如圖 3.1 所示，空心多面球的球心有 1 道繞過球面固環(huán)的上下各有 1 個半球，每個半球里都有 12 片球瓣沿球體中心軸呈放射狀環(huán)繞速高、葉片多和阻力小的特性。鮑爾環(huán)在拉西環(huán)的基礎上改進而成，環(huán)壁有兩排帶孔，彎入環(huán)內指向環(huán)心的舌葉在環(huán)中心相搭，可以充分利用內表面積。流化床填料內外共有 3 層空心圓，外周邊帶齒，具有比表面積大和脫氮、分解有機物能力強的流化床反應器中的好氧生物載體。比表面積、孔隙率和填料因子等參數是衡量填料據，比表面積決定氣液接觸面積，孔隙率影響氣液流動阻力，填料因子是比表面積方的比值，干填料因子反映幾何特性，濕填料因子反映流體力學性能。試驗用填料 3.1 所示。表 3.1 試驗用填料性能參數Table 3.1 Performance parameters of packings in experiment性能參數
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張健民;劉清俊;趙加訓;武繼民;米玉錄;段水源;張勤功;王根才;;用于半緊閉麻醉回路的空氣混合器設計[J];醫(yī)學物理;1987年04期

2 武峪峰;COPD患者的補氧與睡眠質量[J];國外醫(yī)學.呼吸系統(tǒng)分冊;1989年03期

3 裴明善;李懋強;;EDS噴咀工況參數的研究[J];硅酸鹽通報;1989年03期

4 郭星,費聲重;中老年正常人發(fā)音“i:”時呼氣流量、聲強、基頻及其相互關系的研究[J];中國醫(yī)科大學學報;1990年01期

5 覃濤,王金平,賈巨才,毛寶齡;最大用力呼氣流量與最大用力吸氣流量比值對COPD的意義[J];臨床內科雜志;1998年02期

6 鄭曉春;老年人不同新鮮氣流量下地氟醚藥代動力學的特點[J];福建醫(yī)科大學學報;2000年04期

7 柴燕玲,李其皓,張濤;慢性阻塞性肺疾病者最大吸氣流量的變化及其意義[J];云南醫(yī)藥;2000年03期

8 劉富兵;朱宇航;鄭雪;任靜;張超;朱昭瓊;;不同新鮮氣流量對腹部手術七氟醚全身麻醉蘇醒期的影響[J];實用醫(yī)學雜志;2015年19期

9 王希靖;趙青山;柴廷璽;景文霞;;保護氣流量對純鎳等離子弧焊接頭微觀組織的影響[J];焊接學報;2016年10期

10 覃濤,劉衛(wèi),蔣連強,曹官銘;最大用力呼氣流量時間測定在慢性阻塞性肺疾病的臨床應用[J];中國現代醫(yī)學雜志;2005年16期

相關博士學位論文 前2條

1 周烈興;活性炭吸附處理苯和甲苯氣體的性能及機理研究[D];昆明理工大學;2011年

2 吳昂鍵;基于低溫等離子的甲烷裂解固相產物表征及生物質廢油裂解技術研究[D];浙江大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 鄒夢圓;豬場沼液膜濃縮氨吹脫工藝研究[D];中國農業(yè)科學院;2019年

2 李小培;高壓電—氣流量伺服閥的仿真研究[D];華中科技大學;2008年

3 牛斌;COPD患者吸入支氣管舒張劑后呼氣流量及肺容量的反應對比研究[D];石河子大學;2013年

4 裴杰;氣力提升液體的理論分析及實驗研究[D];湖南工業(yè)大學;2015年

5 何欣;慢性阻塞性肺疾病支氣管舒張試驗后肺容量和呼氣流量反應的差異[D];大連醫(yī)科大學;2011年

6 王彬;變冷氣流量和溫度對葉柵性能影響的試驗研究與數值模擬[D];電子科技大學;2009年

7 田原;加氫進料燃燒爐運行優(yōu)化研究[D];中國石油大學(北京);2016年

8 寧衛(wèi)龍;CrN/C鍍層的微觀結構及摩擦磨損性能研究[D];西安理工大學;2017年

9 李俊哲;加壓下底吹氣泡特性的研究[D];東北大學;2013年

10 鄒帥;鈦合金激光焊接氣體保護技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

本文編號：2878714