混凝预处理厌氧发酵液对超滤膜通量的影响

膜滤方法浓缩沼液成为商品化液体有机肥工艺中,超滤膜堵塞现象严重。采用氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸铝钾、硅酸钠和聚合氯化铝6种常见无机混凝剂,通过在线混凝-超滤的试验方法预处理沼液,研究其对超滤膜通量的影响。试验分2组进行,分别优选了最佳混凝剂及其最优投加量。研究结果表明：氯化铁效果最优,用量最省,在质量浓度8 g/L时可增加原水稳定通量14.38倍,用量仅为同等效果聚合氯化铝的1/3;随着氯化铁投加量的增加,相对通量呈现先增后降的趋势,并在质量浓度10 g/L处达到峰值,这与混凝过程中的再稳现象密切相关;综合考虑通量改善效果、污染物去除率和混凝剂用量等因素,认为投加氯化铁质量浓度8 g/L最佳。     

混凝工艺去除鸡粪厌氧消化液有机物及条件优化研究

文章介绍了混凝法去除鸡粪厌氧消化液出水有机物质的工艺及条件优化的研究。在实验室条件下,通过CODcr,SS的去除率评价混凝工艺效果。实验首先进行混凝剂以及助凝剂的筛选,然后进一步考察了特定混凝剂以及助凝剂的优化反应条件。试验结果表明:1.相对于其他混凝剂以及助凝剂,聚合氯化铝(PAC)以及阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是比较优化的组合;2.水力条件是影响混凝效果的关键因素,最佳搅拌速度为250~300 r.min-1左右;3.用Ca(OH)2调节pH值为8.6,PAC投加量为2.0~2.5 g.L-1,CPAM投加量为40~50 mg.L-1时效果较优,去除率分别为82.9%与94.78%。因此,混凝沉淀法能有效去除鸡粪厌氧消化液中的CODcr和SS,有效降低后续处理压力。     

PAFC对微山湖低温低浊水混凝效果初探

基于低温低浊水混凝效果差、处理方法复杂的现状,以微山湖的低温低浊水为试验水样,通过烧杯试验初步探讨了用聚合氯化铝铁做混凝剂的混凝效果。在试验水样中投加不同数量的所选混凝剂溶液,用电动搅拌器进行搅拌,充分混合、反应后测其在不同静沉时间时上清液的浊度和色度,取平均值作为测定结果。结果表明：在水温2.4℃,静沉21min时上清液即满足沉后出水浊度的要求;混凝剂中氧化铁的含量未造成出水色度增加;此时混凝剂的最佳投加量为10mg/L。可见,在不投加助凝剂的条件下直接用聚合氯化铝铁作混凝剂处理微山湖低温低浊水,其方法简单,可达到满意的混凝效果。     

高锰酸盐复合药剂预氧化处理受污

水库水因藻类的污染产生嗅味、色度和有机物质含量极大升高；烧杯搅拌试验和生产性试验表明，高锰酸盐复合药剂可显著提高对藻类含量高、有机污染严重且嗅味明显的水库水的处理效果；并且高锰酸盐复合药剂与混凝剂的投加顺序对混凝效果有一定影响，混凝剂后投加高锰酸盐复合药剂效果更好，且存在最佳投量1.5mg/L。     

娃娃菜尾菜脱水与鲜汁预处理工艺研究

针对流通环节娃娃菜尾菜难处理问题,提出多级破碎耦合厌氧发酵处理,有效减少体积,降低处置难度。针对多级破碎后娃娃菜尾菜鲜渣含水率高,鲜汁污染物浓度高问题,研究在不同处理工艺下对鲜渣含水率及养分分布的影响;同时采用化学混凝法研究不同pH、混凝剂和助凝剂对鲜汁中总氮(TN),总磷(TP)及化学需氧量(COD)去除效果的影响。结果表明:娃娃菜尾菜经过厌氧发酵处理的脱水效果明显优于直接脱水,其鲜渣含水率为69.81%;选择PAC为混凝剂,PAM为助凝剂,投加量分别为0.355 g/L和10 mg/L,可达到较好混凝预处理效果,同时也较符合实际生产需求。娃娃菜尾菜多级破碎耦合厌氧发酵压滤脱水与鲜汁预处理工艺为尾菜处置提供一种新的途径。     

混凝沉淀法预处理蔬菜废弃物压榨液工艺参数优化研究

针对蔬菜废弃物压榨液的综合利用,探索混凝沉淀预处理的工艺条件和参数优化。通过比选确定絮凝剂和助凝剂的类型,并以单因素影响试验为基础,利用Box-behnken响应面设计对工艺参数进行优化。结果显示:蔬菜废弃物压榨液混凝沉淀预处理时宜选用聚合氯化铝(PAC)+阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)组合,最优工艺:PAC为1.92 g/L,PAM为24.4 mg/L,pH为5.3,混凝剂对水质悬浮物(SS)和化学需氧量(COD)去除的贡献为51.28%和18.22%,实测值为51.11%和17.84%,回归模型拟合较好。研究表明,混凝沉淀法可有效降低蔬菜废弃物压榨液中SS、COD和总磷(TP),为后续处理奠定基础。     

H_2O_2用于沼液回用预处理的研究

餐厨垃圾厌氧消化产生沼气的同时会产生大量的沼液,沼液成分复杂,已成为限制厌氧消化工程大规模应用的瓶颈之一,其处理一直受到广泛关注。试验采用H_2O_2作为氧化剂,研究H_2O_2对餐厨垃圾沼液COD的氧化去除效果及预处理后对厌氧消化的影响。通过单因素试验确定过氧化氢投加量、初始pH值、反应时间对COD去除的影响。之后通过正交试验进行分析,结果表明,各因素对沼液COD去除效果的影响程度为:初始pH值过氧化氢投加量氧化时间。当过氧化氢投加量为60.00 g·L-1,初始pH值为3.5,氧化时间为50 min时,COD去除效果最佳,达到48.37%。沼液经H_2O_2预处理后回用于餐厨垃圾厌氧消化系统未产生抑制。     

混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附处理马铃薯淀粉废水

采用混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附处理高浓度马铃薯淀粉废水,试验结果表明:混凝Ⅰ中,PAC和PAM的最佳投加量分别为1 000、10 mg/L; Fenton试剂中H2O2∶Fe2+最佳配比为5∶2(体积比),COD的去除量达到51.6 g/mol H2O2;混凝Ⅱ中PAC和PAM的最佳投加量分别为3 500,35 mg/L.经混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附工艺处理后的马铃薯废水,COD去除率达到99.1％,废水脱色率为100％,SS去除率为96.4％,出水达到《淀粉工业水污染物排放标准》中的浓度限值.可见该方法对高浓度马铃薯淀粉废水具有较好地处理效果.     

鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究北大核心

针对鸟粪石结晶法回收沼液中氨氮和磷酸盐时生成的晶体细小、不易与水分离等问题,采用鸟粪石结晶法和絮凝法相结合的工艺处理沼液,同步富集回收沼液中氮、磷及各种有机质。研究了pH值、反应物摩尔比、搅拌速度、反应时间等因素对沼液中氨氮,总磷,COD去除效果的影响,考察了絮凝剂的优化反应条件,并对富集物的成分做了较全面分析。结果表明,pH值9.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.2∶1.0∶l.0,改性壳聚糖絮凝剂的投加量为500 mg·L-1,助凝剂粉煤灰的加入量为80 mg·L-1,搅拌速率为150 r·min-1,反应时间为20 min时,氨氮,总磷,COD的总去除率为81.2%,75.8%,62.6%,富集产物含有丰富的营养物质,可作为生物缓释肥。     

鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究

针对鸟粪石结晶法回收沼液中氨氮和磷酸盐时生成的晶体细小、不易与水分离等问题,采用鸟粪石结晶法和絮凝法相结合的工艺处理沼液,同步富集回收沼液中氮、磷及各种有机质。研究了pH值、反应物摩尔比、搅拌速度、反应时间等因素对沼液中氨氮,总磷,COD去除效果的影响,考察了絮凝剂的优化反应条件,并对富集物的成分做了较全面分析。结果表明,pH值9.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.2∶1.0∶l.0,改性壳聚糖絮凝剂的投加量为500 mg·L-1,助凝剂粉煤灰的加入量为80 mg·L-1,搅拌速率为150 r·min-1,反应时间为20 min时,氨氮,总磷,COD的总去除率为81.2%,75.8%,62.6%,富集产物含有丰富的营养物质,可作为生物缓释肥。     

玉米籽粒收获机清选装置参数优化试验

针对玉米籽粒直收过程中清选作业损失率高、籽粒含杂率高的问题,开展玉米籽粒收获机清选作业参数优化试验,探究整机作业工况下清选装置作业参数对籽粒损失率和含杂率的影响规律,得到清选作业参数最优组合,并进行田间验证试验。玉米籽粒收获机清选作业参数较优水平区间为风机转速800～1 000 r/min,振动频率6～8 Hz,上清选筛筛孔开度15～25 mm。清选作业籽粒含杂率最优作业参数组合为风机转速1 000 r/min,振动频率7 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm;籽粒损失率最优作业参数组合为风机转速900 r/min,振动频率6 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm;清选作业综合指标最优作业参数组合为风机转速900 r/min,振动频率7 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm。得到玉米籽粒收获机清选作业籽粒含杂率、籽粒损失率和综合指标的回归模型,田间验证试验表明,籽粒含杂率相对误差为5. 56%,籽粒损失率相对误差为5. 10%,综合指标相对误差为4. 60%,最优作业参数组合表现良好,且回归模型可靠。     

滑道分钵轮式栽植器工作稳定性的仿真分析

对钵苗在栽植器滑道上的运动进行了理论分析,并对钵苗在滑道上的运动进行了基于ADAMS的仿真分析和虚拟试验,同时进行了物理样机试验。试验结果表明,虚拟试验与物理样机试验结果比较接近,参数的选择比较恰当,从中得到滑道倾角的最优取值范围为30°~40°。     

甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置设计与试验

针对现有甘薯起垄整形机起垄效果较差、牵引阻力大等问题,设计了一种甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置,并阐述了其主要结构和工作原理。结合甘薯种植模式和垄型结构农艺要求,采用水平直元线法确定了开沟起垄装置犁体曲面的结构参数及其取值范围。运用EDEM离散元仿真软件,建立了犁铧式开沟起垄装置-土壤互作仿真模型。选取开沟犁体曲面安装角、推土角、元线角差值为试验因素,以犁体土壤抛送距离和牵引阻力为评价指标,进行了Box-Behnken中心组合设计试验。仿真试验结果表明,当作业速度为3.33 km/h时,安装角、推土角和元线角差值最优组合为27.19°、38.05°和10.69°。基于优化的最优组合参数进行了田间试验,田间试验结果表明,犁铧式开沟起垄装置垄高稳定性系数为98.53%,垄体土壤紧实度为236kPa,拖拉机作业油耗为11.94L/h,满足甘薯开沟起垄农艺要求,且均优于板式起垄装置作业效果。     

大豆高速精密播种机凸勺排种器设计与试验

为满足大豆高速精密播种作业要求,设计一种凸勺排种器,阐述了其基本结构和工作原理,利用数值计算方法对其主要部件进行结构设计。利用离散元软件EDEM进行仿真试验,通过单因素试验确定凸勺半径和凸勺倾角的较优取值范围,并且对凸勺边缘结构进行优化试验,发现当凸勺边缘为两侧倾斜时排种性能较优;设计二次正交旋转组合试验,运用Design-Expert 8.0软件进行试验数据处理,建立凸勺半径、凸勺倾角与合格率和漏播率之间的回归模型,获得最优参数组合为凸勺半径6.8 mm,凸勺倾角-9.4°,凸勺厚度2.2 mm,型孔长度14.1 mm,此时合格率达到95.1%,漏播率为0.6%。台架试验结果与仿真结果一致,播种机前进速度在6~12 km/h时,合格率高于93%,漏播率低于3%,满足播种机高速精密作业要求。     

自走式油菜薹收获机设计与试验

针对现有油菜薹收获机械匮乏,人工采摘效率低、成本高等问题,结合油菜薹生物学特性与农艺要求,研制了一种自走式油菜薹收获机,可实现自走、自动升降、茎叶统收,一次性完成油菜薹切割、输送与收集等工序。基于动力学与运动学分析了油菜薹收获切割、输送及收集过程,得出了影响收获效率的主要因素,开展了切割装置、拨禾装置、输送装置、割台双升降系统的设计与参数分析。以前进速度、切割线速度、输送带线速度及拨禾轮转速为因素,油菜薹收获漏割率、输送失败率及茎叶破损率为评价指标,开展了二次回归正交旋转台架试验,应用综合评分法确定了最优作业参数组合为：前进速度0.56 m/s、切割线速度0.50 m/s、输送带线速度0.79 m/s、拨禾轮转速49.70 r/min,在最优参数组合下,油菜薹收获效果较优。田间试验结果表明收获机作业后割茬整齐,在最佳参数组合下,漏割率为4.28%,输送失败率为3.42%,茎叶破损率为6.39%,可满足油菜薹实际生产需求。     

轮勺式大蒜单粒取种装置设计与试验

针对因大蒜颗粒大、形状不规则和表面粗糙而造成漏播及重播率高的问题,设计了一种轮勺式大蒜单粒取种装置,该装置主要由取种勺、取种轮、驱动电机、支架、种箱等组成。对取种区、输种区和排种区的大蒜分别进行了受力分析,阐述了轮勺式大蒜单粒取种装置的原理,通过离散元仿真软件对取种勺及取种轮的结构形状进行了对比优化,确定了取种勺及取种轮的最优结构,采用数理统计的方法确定了取种勺的尺寸区间。以取种勺的半径、长度和取种轮转速为试验因素,以漏充率和合格率为响应指标进行了正交回归试验,建立了漏充率和合格率的回归模型,对回归模型进行了参数优化。最优参数组合为取种勺半径16. 30 mm、取种勺长度38. 50 mm、取种轮转速10. 0 r/min,在最优参数组合下进行了台架试验,得漏充率5. 50%,合格率91. 10%,与回归模型预测结果基本一致。     

双刀盘甘蔗切割器工作参数的试验优化研究

采用二次回归正交旋转设计的试验方法,模拟甘蔗在湿土和干土里的固定情况,对双刀盘甘蔗切割器切割甘蔗破头率的影响因素(刀盘转速、前进速度、切割角、刀片数量、刀片刃角、刀盘前倾角)进行了室内物理模拟试验;运用数理统计分析、数学建模及计算机优化方法,建立了在湿土和干土两种条件下的影响因素与甘蔗破头率之间的数学模型;在湿土和干土综合条件下,对影响因素进行优化,结果使甘蔗破头率降至8.18%以下。     

小型甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素的试验研究

利用甘蔗剥叶试验台,采用二次回归正交旋转设计的实验方法,对采用两种不同剥叶元件的小型甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素(剥叶滚筒转速、输入输出辊转速、输入辊到剥叶滚筒的距离、输出辊到剥叶滚筒的距离)进行物理模拟实验,并对试验数据进行数理统计分析、数学建模和计算机优化等,建立起影响因素与甘蔗剥叶率之间的数学模型,初步进行了影响机理分析,同时对因素进行优化。试验表明:因素优化组合条件下含杂率降低,其中菱形剥叶胶指和尼龙剥叶刷剥叶元件含杂率分别为0.42%和0.182%。