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成都生物所在利用微波輔助加熱快速檢測汙泥濃度方面取得進展
更新日期: 2019-04-11 作者: 陈杨武 文章來源:環境與微生物中心
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 在汙廢水生物處理系統中,汙泥濃度是工藝運行控制的一項非常重要的指標,及時分析和控制汙泥濃度有助于處理系統穩定與經濟運行。傳統的汙泥濃度檢測方法是基于烘箱加熱的重量法,存在幹燥時間長、能耗高等缺點。微波輻射(2450 MHz)可穿透和加熱物體,具有快速、選擇性、非接觸加熱與熱效率高等特點,近年來廣泛用于物料幹燥。 

 中國科學院成都生物研究所陈杨武博士,在李旭东研究員与谭周亮研究員的指导下,对微波辅助加热(MWAH)法用于快速分析汙泥濃度的可行性和適用性進行了系統研究。結果表明,當汙泥濃度爲2000-4000 mg/L時,汙泥濃度快速檢測所需條件爲微波輻射功率280-800 W、微波加熱時間5-10 minF檢驗和t檢驗證實MWAH法與傳統方法用于汙泥濃度檢測不存在顯著差異。在此基礎之上,構建了基于汙泥濃度(C)、微波輻射功率(P)與微波輻射時間(t)之間的數學模型。以傳統方法獲得的汙泥樣品濃度爲對照,應用這些模型對汙泥樣品進行快速分析,其結果的相對誤差均±10%以內。進一步利用基于800 W微波輻射功率構建的數學模型對不同汙水處理廠中的活性汙泥樣品進行分析,結果均具有較高的准確性(相對誤差<5%)。與傳統方法相比較,MWAH法應用于汙泥濃度檢測所需的幹燥時間縮短83.3%、能耗降低86.7%。該研究提出了一種快速、准確、低能耗的汙泥濃度檢測方法,可用于汙水處理廠汙泥濃度、懸浮物濃度的快速檢測。 

 該研究成果以Rapid analysis of sludge concentration using a microwave-assisted heating method: Parameters, modelling, and application爲題,已在國際工程技術領域期刊Applied Thermal Engineering在线发表。中國科學院成都生物研究所陈杨武博士为論文第一作者。本研究得到中國科學院科研装备项目、中國科學院西部之光项目、中國科學院青年创新促进会以及四川省重点研发计划项目的资助。 

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