槽式太阳能集热系统中污泥喷雾脱水性能的研究

构建了槽式太阳能集热系统,其采用空气作为导热介质,并联集热;并研发、制作污泥喷雾塔,在塔顶利用二流体喷嘴使污水处理厂污泥(含水率97%以上)雾化喷出,雾化后的污泥粒径在50~200μm之间分布,与槽式太阳能集热系统提供的热气逆流接触,研究了槽式太阳能集热系统中污泥脱水性能的变化。结果表明,利用导热空气传热并结合热管技术,使得槽式跟踪太阳能集热器具有较高的集热性能和效率,10月份10:00~15:00通过槽式太阳能集热装置加热后的平均空气温度可以达到150~200℃;污泥通过喷雾并与槽式太阳能集热系统提供的热气逆流接触后,含水率可减至40%~60%。因此,槽式太阳能的集热性能可靠,且太阳能集热系统中污泥喷雾可达到深度脱水的状态。     

诱导沉淀结晶软化浓盐水的实验研究

采用诱导沉淀结晶的理论和方法开展了对浓盐水软化的实验,实验研究了浓盐水结晶介稳区的控制条件,考察了pH、温度、搅拌速度、镁离子浓度对浓盐水诱导沉淀结晶以及水软化效果的影响。通过实验表明了浓盐水在其结晶介稳区内可以自生成0.5~1 mm的大颗粒碳酸钙晶体,晶体易于沉淀分离,回收的晶体纯度达到95%,钙硬度去除率达到95%,具有较好的水软化效果。     

反渗透高浓盐水腐蚀及防护技术

为了更好地解决反渗透高浓盐水的腐蚀问题,针对高浓盐水的水质特征,阐述了在高盐环境下的金属腐蚀机理,分析了溶解氧、溶解性总固体、pH、温度、介质流速五种环境因子对腐蚀行为的影响,探讨了电化学保护技术、表面处理技术和缓蚀剂保护技术三种腐蚀防护技术的研究现状和各自的优缺点,最后对高浓盐水腐蚀与防护的研究方向进行了展望。     

非成像聚光集热器太阳能制冷实验测试分析

太阳能制冷技术季节匹配性良好,充分利用太阳能制冷可有效的降低化石能源的消耗及环境的污染。本文对太阳能吸收式制冷原理进行了介绍,并采用非成像聚光集热器作为太阳能热源,选用单效溴化锂制冷机组进行了太阳能吸附式制冷实验系统搭建。综合系统运行数据,对系统集热效率、制冷效率和系统COP进行了测试分析,提出了系统COP优化的方向。     

地表水源环保型太阳能吸收式空调系统

文章提出了一种新型环保型太阳能吸收式制冷空调系统。首次提出把太阳能制冷机的集热器安装在河流上,把冷凝器、吸收器浸泡在河水中;利用水的自然对流,与冷凝盘管中的制冷剂发生对流换热;节能又节约了水资源。应用制冷理论,对集热面积为180m2的空调系统进行了性能分析及环境效益评价,结果表明:空调系统比电压缩式空调系统可节约运行费用13595.6元/a;寿命期减少CO2总排放量275.4t,对环境空气温度无影响,缓减了城市热岛效应,节省了引发热岛效应的附加能耗约29%,节能及环境效应显著;性能系数比冷却水塔式太阳能吸收式空调系统高6.1%。     

天津某小区太阳能热水系统设计及节能效益分析

天津生态城某住宅小区太阳能热水系统选用集中集热、分户供热设计方案,采用安全可靠的热管式真空管太阳能集热器。通过比较,系统的运行费用远远低于几种常规能源热水系统,回收周期平均在3~5年,具有较大的社会、经济和环保效益。该项目投资合理,应用成功,效益可观。     

石灰软化法处理反渗透浓盐水中硬度的研究

采用石灰软化法处理硬度较大、碱度较低的反渗透浓盐水,研究不同的氢氧化钙单独投加量,氢氧化钙和碳酸钠的混合投加量对反渗透浓盐水的硬度、钙离子、碱度的去除率及对其电导率的影响。试验结果表明,综合去除效果和投加成本,当氢氧化钙和碳酸钠同时投加,投加量分别为500 mg/L和650 mg/L时,硬度的去除率可达55.8%,同时钙离子的去除率可达88.3%,且对电导率影响不大。     

太阳能层叠式膜蒸馏组件实验研究

本文设计了一种适用于太阳能膜蒸馏技术的新型层叠式空气隙膜蒸馏组件,该组件结构紧凑,可由冷、热、冷等N层容腔并联运行,膜组件中的分水盘使热溶液调整为沿着膜面切向方向的旋转入流,削弱了膜面附近的温度和浓度极化,提高了膜通量。以自来水为热工质,实验研究了不同膜材料温度和流量对膜通量的影响,工质温度70℃,流量300L/h时其产水通量可达50 kg/m~2.h。如运行10个热容腔,每10 h产水为142 kg,可以解决一家人的正常用水。以太阳能作为组件的加热热源,分析了3 m~2集热系统在自然循环状态下,集热器出口温度、水箱温度和太阳辐射对膜通量的影响,为应用太阳能膜蒸馏解决西部地区苦咸水淡化奠定了实验基础。     

基于零排放浓盐水处理技术的发展

对基于零排放浓盐水处理技术存在的问题进行了简单分析,然后对基于零排放浓盐水处理技术不同工段的处理新技术进行了简单介绍,最后分析了今后基于零排放浓盐水处理技术的发展方向。     

浓盐水超声减压膜蒸馏参数优化及污染控制实验研究

采用聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维疏水膜材料制成的膜组件,对浓盐水超声减压膜蒸馏过程进行研究。以膜蒸馏通量为评价参数,研究了温度、真空度、流速、超声频率和超声功率5个影响因子,实验表明膜蒸馏通量随温度和真空度的增大而增大;膜蒸馏通量随流速和超声频率的增加而增大,但增加到一定值后膜蒸馏通量随着流速和超声频率的增大趋势减弱。膜污染的主要成分以Ca CO3和Na Cl为主,采用5%的盐酸溶液对膜的外层清洗30 min,然后用蒸馏水冲洗30 min可使膜通量恢复到95%。研究表明超声减压膜蒸馏,不仅能提高膜蒸馏通量,还能提高出水水质。     

光热光电驱动的海岛型太阳能海水淡化装置研制与性能分析

针对偏远海岛淡水资源和常规能源缺乏问题,综合利用光热与光伏驱动,通过技术设计、数学计算、传热传质、模拟测试、性能分析等程序研制一种适用于海岛的太阳能海水淡化装置。并在光热模式、光热光伏模式、电加热模式下测试了装置的性能。实验结果表明:1）淡化装置在光热模式下的平均产水速率为225 mL/h,在光热光伏模式下的平均产水速率为332 mL/h,比光热模式提高了47.6%,而电加热模式平均产水速率可达到1910 mL/h,反映了中高温太阳能集热管的重要性;2）淡化装置的最佳实验条件为:蒸发舱温度为103℃,冷却水温度为41℃,环境温度为30℃,在此条件下的瞬时产水量高达2389 mL/h,各因素的影响程度顺序为蒸发舱温度>冷却水温度>环境温度;3）淡化装置在光热和光热光伏模式下的单位面积产水量分别为2172,1167 mL/（m2·d）,太阳能蒸馏过程的最小热耗为2.03 kW·h/m3。     

7075铝合金板自然环境太阳辐射热效应及影响因素分析

目的 研究典型金属材料在自然太阳辐射环境下的热效应,并分析试验件属性及环境参数等不同因素对材料热效应的影响规律。方法 通过设计自然环境下太阳辐射热效应试验方案,分析涂层颜色、粗糙度等对7075铝合金材料太阳辐射热效应的影响,建立一种太阳辐射环境下稳态温度的计算算法。结果 获取了在9月前后20 d内的外场辐照度及10组试验件的温度测量数据,得到了涂层颜色、粗糙度等对材料热效应的影响规律。此外,建立的简化算法和试验数据误差在5%以内,具有精度高、形式简单等优势,可以应用于给定辐照强度下典型材料热效应的预测。结论 针对特定试验件,辐照度和风速是影响其热效应的主要因素。当辐照强度在较高的范围内变化时,试验件温升基本和辐照度成正比。随着自然环境风速的增加,试验件温度的下降幅度减小。     

我国海水利用现状及其对环境的影响

海水利用为解决全球水资源短缺提供了重要途径.本文综述了世界范围内海水利用方面的进展情况,评述了大生活用水和工业冷却水等海水直接利用及海水淡化过程对海洋环境的影响,特别是高温冷却海水和海水淡化浓盐水的排放以及化学物质的加入对海水水质、海洋生物的影响,并提出了预防和减轻这些影响的措施和方法.     

高效集热自然环境加速试验设备设计

目的 设计一种能够高效强化太阳辐射热效应的自然环境加速试验设备,在自然环境中构建具有极端高温和高低温循环条件的试验微环境.方法 研发高效集热自然环境加速试验设备,采用模块化设计,包括试验箱体、跟踪太阳基座和控制与数据记录部件,试验箱体5面为双层保温结构,顶部采用2 mm厚单层铝合金板材作箱盖,并涂覆吸热率大于90％的太...     

潮间带海洋沉积物——大气痕量汞的释放及释放通量研究

在对厦门海域汞污染调查的基础上,选择典型区域的海洋沉积物作为研究对象,系统地研究了潮间带海洋沉积物痕量汞在光照和遮光作用下的释放过程、释放通量以及影响释放通量的主要因素。研究结果表明,光照作用有利于潮间带海洋沉积物痕量汞的释放,平均释放通量大约是遮光作用下的1.7～1.9倍;潮间带海洋沉积物中痕量汞的释放通量随着大气温度、沉积物-水系统温度和光照强度的升高而增加;随着大气相对湿度的增加而降低;而风速对其影响不明显。     

太阳辐射试验标准中的太阳光谱分布

目的为太阳辐射试验标准、光老化试验标准修订时正确选择太阳光谱提供依据。方法辨析CIE NO.20,CIE NO.85两种出版物太阳辐射光谱特点,从五个方面对此问题进行探讨,统计这两种太阳辐射光谱带宽辐照度的误差;分析相对空气质量、臭氧与水分、云层光学厚度、地表反射率等因素对太阳辐射光谱辐照度的影响;分析人工辐射光源光谱分布特点,以及它们与太阳辐射光谱的差别;分析当前光老化试验标准对光谱辐照度允差的要求;介绍光老化试验结果间的可比性。结果 CIE NO.85光谱更准确、更细致,但其波长范围较窄,两种光谱辐照度的差别很小,大气环境中许多因素会降低到达地面的光谱辐照度;人工辐射光源光谱与太阳光谱的误差、光老化试验标准中光谱辐照度允差都远大于前述太阳辐射光谱间的误差,标准对太阳光谱波长范围的要求比CIE NO.85光谱宽。结论太阳辐射试验标准、光老化试验标准修订时,仍可选用CIE NO.20光谱作为太阳辐射光谱。     

氧化石墨/聚乙烯醇复合电纺纤维膜的光热脱盐性能试验

采用静电纺丝技术将碳纳米材料氧化石墨原位固定于聚乙烯醇（PVA）纤维,制备了氧化石墨/聚乙烯醇复合电纺纤维膜,并将其作为太阳能光热转换材料用于模拟海水的脱盐处理。结果表明:该复合纤维膜是一种性能优良的光热转换材料,其亲水性极强,在湿态下具有宽光谱吸收范围和较高光吸收率。在纺丝电压为15 kV、极板间距为15 cm、氧化石墨质量分数为3%（相对于聚乙烯醇）条件下制得的复合纤维膜具有最优的光热性能。在1个太阳光（1 kW/m2）照射下,膜表面可快速升温至50℃左右,水蒸发速率可达到1.09 kg/（m2·h）,光热转换效率为71.9%,对不同浓度模拟海水的脱盐效率均能达到99.9%以上。此外,该复合纤维膜具有良好的稳定性和重复利用性,可较好地应用于普通海水淡化领域。     

月面太阳风环境效应及试验技术

阐述了太阳风模拟试验设备的一般要求,重点分析了太阳风模拟设备最基本的分系统组成,即质子源、电子源、离子束测量装置和真空系统,归纳了每个分系统的关键技术指标,包括辐射粒子能量、通量密度、真空度等。并提出增加紫外源和月尘模拟系统等分系统,以建立完备的月面环境模拟试验系统。     

太阳辐射减弱对灌浆期冬小麦光合特性及膜脂过氧化水平的影响

以扬麦13为供试材料,通过大田试验方法研究了太阳辐射减弱对冬小麦灌浆期光合生理特性、保护酶系统及膜脂过氧化水平的影响. 设置了5个太阳辐射减弱处理,各处理的太阳辐射强度分别为自然光照的100%(CK),60%,40%,20%和15%. 结果表明:太阳辐射减弱导致冬小麦叶片的光合生理特性发生明显变化,表现为净光合速率(P_n)减少,气孔限制值(L_s)和蒸腾速率(T_r)显著降低,但胞间CO₂浓度(C_i)却逐渐上升;随着太阳辐射减弱程度的增加,冬小麦叶片的CAT(过氧化氢酶),SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活性均显著增加,表现出较高的抗性,但MDA(丙二醛)含量及EC(电导率)降低,说明太阳辐射减弱未使作物膜系统受到明显伤害;在太阳辐射减弱条件下,冬小麦光合色素的含量增加较明显,但w(Chla)/w(Chlb)下降,对太阳辐射中偏向短波部分波段的吸收能力增强. 综上所述,在太阳辐射减弱条件下,冬小麦灌浆期通过提高保护酶系统的活性避免细胞膜系统的膜脂过氧化伤害,同时提高w(Chlb)以增强光能的利用能力. 尽管如此,由于太阳辐射能量的不足,作物的P_n仍持续下降,且主要是由非气孔因素引起.