生物流化床的研究进展

三相生物流化床原理三相生物流化床是一种有效的生物处理技术，广泛应用于废水处理、有机废物处理和气体处理等领域。

它利用微生物附着在高表面积的物质上，通过气体、液体和固体的三相流动来实现有机物质的降解和废物的去除。

三相生物流化床的原理可以简单描述为：废水或废物通过传送装置进入生物流化床，其中嵌入了高表面积的填料颗粒。

同时，通过气体进料装置，将气体通过流化床底部向上输送。

在流化床中微生物附着在填料表面，并与废水或废物中的有机物质发生反应。

这种反应是在气液固三相交互作用下进行的。

首先，废水中的有机物质与流化床中的微生物发生生物降解反应。

这些微生物可以是厌氧或好氧微生物，取决于废物的性质。

在降解过程中，微生物通过吸附、吸引和吸收等方式将有机物质转化为无机物质。

其次，气体的注入提供了供氧源。

例如，在废水处理中，通过空气或氧气的注入，氧气被微生物利用来促进废物的降解。

气体还帮助维持流化床填料的悬浮状态，保持适宜的反应条件。

最后，固体颗粒的运动确保了废物与微生物的充分接触。

流化床中的颗粒随气体流动而上升或下降，与废物中的有机物质反应后，再次进入反应区域。

这种颗粒的流动转移了废物和微生物，从而确保了反应的均匀和高效。

总体而言，三相生物流化床与传统的废物处理技术相比具有诸多优势。

首先，它可以提供更大的降解表面积，从而加速废物的降解速度。

其次，通过流化床的流动性质，可以实现废物和微生物的快速混合，进一步提高降解效率。

此外，三相生物流化床还具有较高的操作灵活性，可以适应不同负荷和废物特性的处理需求。

综上所述，三相生物流化床是一种创新的生物处理技术，通过气液固三相流动环境下微生物的附着和反应，实现废物降解和去除有机物质。

它的广泛应用有助于提高废物处理的效率和质量，推动环境保护和可持续发展。

生物质循环流化床锅炉燃料适应性关键技术优化研究及应用摘要：本文针对某生物质直燃循环流化床锅炉燃料含金属和石头等杂质多、实际入炉燃料水分远大于设计值等客观因素所带来的种种问题，研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造，以达到提高锅炉燃料适应性的效果。

关键词：生物质循环流化床锅炉燃料适应性1概况某生物质直燃循环流化床锅炉为华西能源工业股份有限公司设计制造的纯烧生物质循环流化床锅炉，锅炉型号：HX220/9.81-Ⅳ1型，于2011年投产运行，主蒸汽压力9.8Mpa、温度540℃。

由于实际入炉燃料的水份与杂质远大于设计值，造成锅炉动力场实际阻力偏大、分离器效果差、引风机出力不足，运行中对风帽、分离器、受热面等设备带来较大的损害，降低机组运行的经济性和安全性，通过研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造，以适应实际入炉燃料，提高锅炉的经济性和安全可靠性，达到良好效果。

2项目研究的必要性1、由于燃料含金属和石头等杂质多、床层布风板工况恶劣等因素影响，锅炉运行过程中风帽磨损、堵塞严重，增大床层阻力，影响机组流化效果及带负荷能力，降低机组运行经济性，严重时造成机组被迫停运。

一个运行周期后（2-3个月）停炉检修需更换200-300个风帽，占用大量检修人力及检修时间，增加维护成本。

2、实际入炉燃料水分远大于设计值，在负荷不变的情况下，使用水分较高的燃料需要更大的风量，导致旋风分离器在额定工况下实际运行压差达到2200-2700pa，远高于设计值1577pa。

过高的分离器压降直接增加引风机的电耗，甚至在高水分工况下，由于烟气量增大导致引风机出力不足直接影响机组带负荷能力。

高水分燃料工况，分离器入口的烟气平均流速高达30m/s以上,显著高于设计数据。

烟气流速增加，加剧旋风分离器设备磨损，缩短设备使用寿命，增加运行成本。

3、实际燃料与设计有较大偏差，原设计的旋风分离器分离效果不佳，降低锅炉运行安全性可靠性。

生物流化床的工作原理
生物流化床是一种常用于环境保护领域的生物处理技术，其工作原理是通过微
生物的附着和生长来降解有机废物。

生物流化床以其高效、低能耗的特点被广泛应用于废水处理、废气处理和固体废物降解等领域。

生物流化床的工作原理基于微生物的活性和生物附着。

床内充满了与废物相同
大小或稍大的生物颗粒物或其他支撑物质，微生物在此表面生长并附着。

当有机废物通过床层时，微生物利用其附着在支撑物上的酶来将废物降解成无害的产物，如二氧化碳和水。

生物流化床的实现依赖于流化床的工作原理。

流化床是将固体颗粒物与气流共
同悬浮在气体或液体介质中的一种技术。

在生物流化床中，介质和微生物的颗粒物随着流体的运动而流动，并不断与废物接触，从而促进了废物的降解过程。

在生物流化床中，关键参数包括溶解氧浓度、温度、pH值和床层混合等。

适
宜的环境条件可以保证微生物的生长和废物的有效降解。

此外，床层颗粒物的大小和密度也对流化床的工作效果产生影响，适当选择合适的颗粒物可以提高废物与微生物的接触频率，增强废物的降解效果。

生物流化床通过微生物的附着和生长实现废物降解，具有高效、低能耗等优点。

在环境保护领域，它被广泛应用于废水处理、废气处理和固体废物降解等方面，为改善环境质量做出了重要贡献。

一、生物流化床工艺优缺点生物流化床技术起始于20世纪70年代初，是一种新型的生物膜法工艺，生物流化床将普通的活性污泥法和生物膜法的优点有机结合在一起，并引入化工领域的流化技术处理有机废水。

生物流化床是以微粒状填料如砂、活性炭、焦炭、多孔球等作为微生物载体，将空气（或氧气）、废水同时泵入反应器，使载体处于流化状态，反应器内固、液、气充分传质、混合，污水充氧和载体流化同时进行，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，颗粒之间剧烈碰撞，生物膜表面不断更新，微生物始终处于生长旺盛阶段，高效地对废水中污染物进行生物降解。

容积负荷高，占地面积小由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料，比表面积大，故流化床内能维持极高的微生物量（40-50g/l）；由于生物膜表面不断更新，微生物始终处于高活性状态，加之良好的传质条件，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被快速降解去除。

BFB容积负荷可高达6-10kgBOD/m3.d，是一般活性污泥法高10～20倍。

耐冲击负荷能力强，能适应各种污水在BFB中，污水和填料之间充分循环流动、传质混合，使反应器具有极大的稀释扩散能力，废水进入反应器后被迅速地混合和稀释；BFB生物膜更新速度快，使其保持着良好的生物活性，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被迅速降解而被稀释，从而对负荷突然变化的影响起到缓冲作用；微生物主要以生物膜形式存在，对原水中毒性物质抵抗能力强，从而使系统具有很强的抗冲击复合能力，当出现冲击负荷时，COD去除率开始可能会下降，但很快就恢复正常，通常情况下不需要设调节池。

氧传质效率高：氧是一种难溶性气体，其从气相向液相转移过程中，传质阻力主要来自于液膜，液膜厚度是氧向水相转移的主要限制因素，BFB通过填料对气体切割，大气泡被切割成无数的小气泡或微小气泡，增加接触比表面积，延长气体在水相停留时间，明显压缩液膜和气膜厚度，大大提高氧船只效率；和普通接触氧化生物膜相比，BFB载体表面的生物膜较薄，有利于氧气和有机物等的传质，提高氧利用率；和活性污泥法相比，载体的投加降低反应器悬浮污泥浓度和粘度，使系统氧转化效率提高。

生物质循环流化床锅炉问题研究摘要:循环流化床锅炉因其燃料适应性广等特点而广泛适用于生物质电厂，生物质燃料的特性决定了生物质循环流化床锅炉也存在很多特殊性。

基于此，探讨生物质循环流化床锅炉存在的问题及解决措施。

关键词：生物质循环流化床锅炉；给料；受热面积灰；高、低温腐蚀；结焦引言与化石燃料相比，生物质燃料碱金属、氯、氧含量高，硫含量低，挥发份、水分高，灰分低，固定碳低，热值低。

基于生物质燃料特性和循环流化床锅炉循环倍率高、蓄热量大等特点，可知生物质循环流化床锅炉具有以下特点：炉膛燃烧温度低，一般控制在800℃以下；燃料适应性广，可实现不同品质的生物质燃料的燃烧；燃烧效率高；循环物料少，会出现循环物料不足的现象；受热面积灰、高低温腐蚀问题严重，易结焦。

1 燃料储存及给料不稳定生物质燃料受地域、季节等因素的影响，会出现燃料供应不足的现象，需提前大量储存。

一台75t/h的生物质循环流化床锅炉年需燃料在250万吨左右，自然堆积所需场地较大，同时要注意防火。

生物质燃料含水量较大，含水量增加会导致锅炉热效率降低，电厂经济性下降，故应尽量避免淋雨，加强通风，减少燃料储存过程中湿度的增加。

由于生物质燃料质量轻、易蓬堵、易钩挂、流动性差的特性，给料过程中时常会出现料仓蓬堵、给料不畅的现象，在给料量较大、负荷增加时会更加频繁，影响机组稳定运行。

可采用螺旋蛟龙给料机，运行时加强监视，发生堵料及时疏通。

2 受热面积灰及高温、低温腐蚀在高温环境下，生物质燃料中的碱金属会在受热面表面形成含有碱金属氯化物的高温粘结灰，同时，由于碱金属会降低灰的熔点，使灰更容易沉积在受热面上，造成受热面的积灰，影响传热。

生物质锅炉受热面的腐蚀主要是来自燃料中的氯和烟气中的氯对受热面管壁造成的高温腐蚀和低温腐蚀。

其中高温腐蚀主要发生在壁温大于470℃的过热器的高温区，一是因为过热器壁温处于易腐蚀区域，二是因为过热器管子表面生成的粘结灰会与烟气中硫化物和氯化物发生反应，对受热面管壁造成腐蚀。

生物质流化床燃烧技术嘿，咱今儿就来唠唠这生物质流化床燃烧技术！你可别小瞧了它，这可是个厉害的玩意儿呢！生物质，那就是各种有机物呗，像什么秸秆啊、木材废料啊等等。

把这些东西放进流化床里燃烧，那好处可多了去了。

想象一下，以前那些没用的生物质，可能就被随意丢弃或者焚烧，既浪费又污染环境。

但有了这个技术，就像是给这些生物质找到了一个好去处，让它们能发挥大作用呢！流化床就像是一个神奇的魔法盒子，把生物质放进去，它就能让它们燃烧得更充分、更高效。

这就好比你做饭的时候，要是火候掌握得好，那做出来的饭菜就格外香。

这燃烧技术也是一样的道理呀！它能让能源利用最大化，这多好呀！咱国家这么大，生物质资源那是相当丰富，如果都能好好利用起来，那得省多少其他能源呀！而且它还环保呢，比起那些污染严重的燃烧方式，这可真是绿色又清洁。

你说这技术是不是就像一个勤劳的小蜜蜂，嗡嗡嗡地把那些看似没用的生物质变成了宝贝？它不仅能发电，还能供热呢，简直就是个全能选手。

再想想看，如果每个地方都能把这技术用起来，那得减少多少污染排放啊！天空会更蓝，空气会更清新，我们生活的环境不就更好了吗？这就像是给我们的地球做了一次大保健呀！咱也不能光说好的，这技术也不是完美无缺的。

比如说，它的设备投资可能会比较大，运行和维护也需要一定的技术和成本。

但这就像你买了个好东西，前期投入多一点，后面能享受的好处也多呀！而且随着科技的不断进步，这些问题肯定会慢慢被解决的。

咱要对它有信心呀！总的来说，生物质流化床燃烧技术就是一个很有前途的技术。

它既能解决能源问题，又能保护环境，简直就是一举两得。

我们可不能小看了它，要积极地去推广它、发展它。

咱就期待着，未来这技术能在更多的地方发光发热，为我们的生活带来更多的便利和好处。

让我们一起为这个神奇的技术点个赞吧！。

科技论坛新型光催化生物流化床开发及性能评估吉栋梁１，２祝建中１陈龙３(1、河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室及河海大学环境学院，江苏南京2100982、盐城市环保局，江苏盐城2240013、泛华建设集团有限公司南京设计分公司，江苏南京210019)难降解有机废水对环境污染严重，对人及环境生物毒害性强，一直是水处理领域研究的热点。

传统废水处理技术处理难降解有机废水均存在一定缺陷。

本文结合光催化氧化技术对有机物分解快和生物法对简单结构有机物降解彻底性好、成本低、原位修复性强及循环流化床结构紧凑、操作简单、反应速度快等特点，开发一种高效、实际应用性强的新型复合水处理装置———新型光催化生物流化床，并进行性能评估研究，为工业化应用提供理论依据。

１新型光催化生物流化床开发１．１反应器关键结构设计在前人研究基础上，以内循环三相生物流化床为主体外挂光催化反应装置构成新型光催化生物流化床。

该反应器详细设计涉及到反应器高径比、导流筒与反应器直径比、反应器横断面积和光催化反应装置四方面主要参数设定。

１．１．１反应器高径比设定。

韦朝海研究表明，三相流化床内液体循环速度受反应器高径比影响较大，随表观气速增加，反应器内各相混合时间随高径比增加而明显增加，适当增加高径比可提高反应器性能［１］。

朱家亮研究发现高径比影响流化床内气液循环流动型态，低高径比时为完全混合流，过低高径比上升区容易出现漩涡和返混且流体径向分布不均匀，高高径比时为推流型，下降区液速增大且液体循环程度提高［２］。

升流区高度增加，反应器内液体循环速度加快，气泡循环路径增加，气泡聚合概率增大，较大的气泡造成气泡和液体之间接触面积下降，导致氧的传质能力降低，且高径比增大会引起反应器进出口压降差变大，增加能耗。

因此，高径比不宜过大。

通常反应器高径比以３～５为宜［３，４］，本研究设定高径比为５，设定反应器主体直通段高度为１０００ｍｍ，则反应器直径为２００ｍｍ。