卫星热试验舱内污染监测及烘烤出气方法研究

目的通过卫星热试验过程中采取烘烤出气措施后舱体内部污染状况分析,为卫星试验过程中污染控制工作提供有效方法。方法使用石英晶体微量天平(QCM)及真空度测试系统,对星内污染沉积量与真空度进行实时监测,比较卫星高温静置工况前后沉积量与真空度测试量值的变化。结果整个热试验过程中星内污染出气沉积量为1.8×10-5g/cm2,高温静置工况星内污染出气沉积量为5.67×10-6g/cm2,高温静置工况开始前星内真空度为2.9×10-2Pa,第一次高温循环工况开始时星内真空度为2.3×10-3Pa。结论整个高温静置工况星内污染出气沉积量约占整个热试验过程中的30%,且使得星内真空度由10-2Pa的量级降低到10-3Pa的量级,因此高温静置烘烤措施能够有效去除卫星材料出气污染。     

应用VSD动态酸化模型确定区域酸沉降控制目标研究

为了控制区域酸沉降污染,需要制定科学的区域大气酸沉降控制目标.本研究建立了应用VSD动态模型的多点位模拟和累积频率分布曲线统计方法,通过模拟各酸沉降情景下某一目标年区域内土壤理化特性的变化确定其酸沉降控制目标.将此方法应用于广州-东莞-惠州地区,在现场测量区域内25点位土壤特征的基础上,应用VSD模型模拟各点位土壤特征对酸沉降的响应,再将模拟结果绘制成累积频率分布曲线,据此确定该区域酸沉降控制目标.结果表明,单独控制S沉降时,若使得该区域生态保护率达到80%,则短期和长期S沉降的控制目标分别为7.68~12g/(m2×a)和10.24~16g/(m2×a);若生态保护率为95%,短期和长期S沉降控制目标分别为5.12~8g/(m2×a)和7.68~12g/(m2×a).同时控制S和BC沉降时,若生态保护率为80%,当BC沉降为6.4~12.8g/(m2×a)时,短期和长期S的控制目标分别为2.56~4g/(m2×a)和5.12~8g/(m2×a);当BC沉降为4.8~9.6g/(m2×a)时,S的控制目标为2.56~4g/(m2×a).若生态保护率为95%,当BC沉降为6.4~12.8g/(m2×a)时,短期和长期S的控制目标分别为0.64~1g/(m2×a)和5.12~8g/(m2×a);当BC沉降为4.8~9.6g/(m2×a)时,短期和长期S的控制目标分别为0.64~1g/(m2×a)和2.56~4g/(m2×a);当BC沉降量降至2~4g/(m2×a),则80%和95%生态保护率下的S控制目标均为0.64~1g/(m2×a).     

电气浮-光催化氧化对微污染原水中腐植酸的去除研究

运用电气浮-粉末TiO2光催化组合工艺,对微污染原水进行实验研究。在降解腐植酸的静态实验中,开启光强为2×10 W紫外杀菌灯,电压20 V,电流0.4 A,两组极板间距0.5 cm,粉末TiO2投加量1 g/L,反应时间为150 min时,CODMn去除率达87.8%。实验表明:电气浮与光催化氧化联合使用时,可取得较好的协同效果。     

煤矸石复垦后溶出液中污染因子的土壤吸附性能研究

采用静态试验法对煤矸石复垦后溶出液中污染因子的土壤吸附性能进行了研究;研究结果表明,煤矸石静态溶出主要污染因子为F-、SO42-和重金属Mn;改性基底土壤在不影响对其它污染因子吸附的前提下,能够对SO42-起到较好的吸附效果;改性基底土壤对SO42-、F-、Mn、As的饱和吸附量分别为14.80 mg/g、0.085 mg/g、0.0087 mg/g、0.073μg/g;SO42-、F-、Mn、As解吸率和解吸因数都很低,分别为4.32%和4.52×10-2,3.31%和3.43×10-2,1.44%和1.46×10-2和0.78%和7.9×10-2。     

生物沥浸法改善河道底泥脱水性能的效果

采用生物沥浸法改善河道底泥脱水性能,通过正交试验得到能量底物和接种物投量配比,并分析了该配比下沥浸过程pH、ORP、污泥颗粒粒径分布及表面形貌的变化。结果表明:能量底物和接种物投量的合理配比为S~02 g/L、FeS_2 5 g/L、接种物投量10%。在该投量下沥浸,底泥中粒径≤30μm颗粒所占比例由初始的33.06%增至65.20%,底泥SRF由原始的5.06×10~(12)m/kg降至9.16×10~(11)m/kg,降幅达81.89%;沥浸过程SRF与pH、ORP的变化同步,同时底泥中有类似黄钾铁矾和施氏矿物的物质生成,表明底泥脱水性能的改善是沥浸产生的酸化、氧化和混凝的协同作用所致。此外,细菌总数、总大肠菌群和粪大肠菌群灭活率均在98%以上,表明生物沥浸在改善底泥脱水性能的同时可实现病原微生物的高效灭活。     

TiO2纳米孔阵列光催化废水燃料电池的性能研究

以模拟有机废水和实际有机废水为研究对象,以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极,金属铂黑做阴极,设计了一种光催化废水燃料电池(PFC),用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用.论文考查了不同实验条件下组成的电池体系的性能,表明基于TiO2纳米孔阵列光阳极的光催化废水燃料电池既能处理废水又能够表现出良好的电池性能,如以0.05mol/L乙酸为底物的光催化废水燃料电池,其开路电压1.16V,短路电流1.28mA/cm2,最大输出功率密度0.28mW/cm2.     

石油污染物对海底微生物燃料电池性能的影响及加速降解效应

海底石油污染物在缺氧环境下导致其生物降解过程缓慢,对海洋环境造成长期危害.本文利用海底微生物燃料电池(BMFCs)原理,尝试通过电催化作用提高海底石油污染物的降解速率.对比测试了含油电池装置(BMFCs-A)与无油电池装置(BMFCs-B)的电化学性能,研究了石油污染物对电池性能的影响;比较了含油通路(BMFCs-A)和断路状态下(BMFCs-C)的石油降解率和细菌聚集量,分析了BMFCs对石油污染物降解的加速作用.结果表明,BMFCs-A和BMFCs-B阳极的交换电流密度分别为1.37×10-2A·m-2和1.50×10-3A·m-2,最大输出功率密度分别是105.79 m W·m-2和83.60 m W·m-2,BMFCs-A装置的抗极化能力增强,交换电流密度提高近9倍,最大输出功率密度提高1.27倍.BMFCs-A和BMFCs-C阳极表面的异养菌数量分别是(66±3.61)×107CFU·g-1和(7.3±2.08)×107CFU·g-1,细菌数量增加了8倍,高的异养菌数量导致石油降解加速进行,BMFCs的石油降解率是自然条件下的18.7倍.BMFCs在电化学性能提高的同时,加速石油污染物的降解.本文同时提出了一种海底微生物燃料电池对石油污染物加速降解的新模式.     

纳滤去除水中内分泌干扰物双酚A和四溴双酚A的研究

用死端过滤法考察纳滤膜Desal 5 DK处理水中内分泌干扰物双酚A(BPA)和四溴双酚A(TBBPA)的效率,并研究吸附对纳滤截留有机分子的影响.结果表明,纳滤膜Desal 5 DK对BPA的表观截留率随累积吸附量的增加而降低,从初始的89%降至达到平衡状态时的47%,BPA累积吸附量相应达到约30 μg·m-2.较高压力时,吸附层较高的溶质浓度引起膜通量下降.虽然Desal 5 DK对TBBPA累积吸附量达到50 μg·m-2,但由于分子量较大和分子结构复杂,截留率较高(>95%).5×105 Pa压力下解吸时TBBPA分子由于位阻效应几乎不能透过纳滤膜;而BPA则扩散通过纳滤膜,并且在流出30 mL时浓度达到峰值,流出的BPA总量约占总吸附量的30%.     

水淬渣人工湿地强化除磷作用研究

研究了水淬渣的磷吸附-解吸效果,构建了以水淬渣为主要基质的模拟垂直流人工湿地系统,分析了水力停留时间(HRT)和污染负荷变化对污水中磷去除的影响,探讨了湿地上行、下行流单元各层基质的除磷贡献.结果表明,水淬渣基质的磷饱和吸附量为3 333 mg.kg-1,其水溶性钙含量为0.084%,pH值为7.54,适合作为湿地除磷基质.HRT与磷除去率呈正相关,当HRT从1 d缩短为0.5 d时,TP去除率降低5.9%~4.7%,当HRT从2 d缩短为1 d时,TP去除率降低2.4%~4.7%,HRT为1 d条件下,水淬渣湿地的磷去除率>85%,说明无限延长HRT无益于强化除磷,适宜的HRT为1 d.在进水浓度稳定的条件下,进水污染负荷与磷去除率呈负相关,当污染负荷范围在12.2~36.8 g.(m2.d)-1时,水淬渣湿地的磷除去率可维持在85%,当污染负荷达到48.9 g.(m2.d)-1后,水淬渣湿地的磷除去率下降至65%,当污染负荷<36.8 g.(m2.d)-1时,水淬渣湿地的磷去除率>82%,说明高污染负荷可抑制基质表面及孔隙中Ca、Al等吸附磷的活跃位点,适宜的进水污染负荷为24.5~36.8g.(m2.d...     

新型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及其性能

论文首先以水溶性壳聚糖为分散稳定剂,采用分散聚合的方式,合成一种新型絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺P(CMTC-AMDMC),并对该产品进行了红外光谱及核磁共振表征。其次,研究了絮凝剂的使用量以及分子量对高岭土悬浮液的除浊性能的影响。通过红外光谱及核磁共振谱表征可知,CMTC、AM和DMC在一定条件下发生了接枝聚合反应,单体转化率可达到95%左右;絮凝剂P(CMTC-AM-DMC)最佳投加量为0.32~2.0 mg/L;高岭土悬浮液浓度越高,除浊率越大;当搅拌速度在150 r/min下,搅拌10 min时,絮凝过程即可达到平衡,除浊率达到90%以上;絮凝剂的分子量对160目0.5 g/L的高岭土悬浮液除浊性能影响较大,分子量为197.1×104g/mol时,除浊率为90%,105.7×104g/mol时,除浊率降低至80%。     

电流密度对电化学氧化垃圾渗滤液效率影响

主要研究了不同电流密度对高氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了电流密度(10、20、30、40 mA/cm)2对电解过程中的电解速率、电流效率、能耗以及三氯甲烷生成的影响。结果表明:在电流密度为30 mA/cm2时,电解6 h氨氮降解速率为7 mg/(L·min),COD降解速率为4.4 mg/(L·min),氨氮的氧化去除要先于COD的氧化去除;随着电流密度增加,电流效率逐渐增加,在电流密度为30 mA/cm2时达到45.23%,之后电流效率开始下降,电流密度为40 mA/cm2时电流效率为34%;能耗分析表明:随着电流密度增加,电解单位氨氮所需能耗先降低后升高,在电流密度为30 mA/cm2时达到最低0.09 kWh/g NH4+-N。在电流密度为40 mA/cm2时,电解6 h后三氯甲烷浓度从低于检测值升高至0.684 mg/L,产生速率为1.8μg/(L·min),三氯甲烷生成速率随着电流密度的增加而增加。     

废旧线路板非金属材料综合利用

随着信息时代的到来,废印刷线路板处理技术日益成熟,大量的废线路板非金属粉亟需处理。从环境保护和资源回收的角度,综述了废印刷线路板非金属粉的资源化利用。     

太阳电池阵等离子体环境下功率泄漏试验研究

目的确定太阳电池空间等离子环境下的功率泄漏特性参数。方法在地面模拟等离子环境下,测量太阳电池阵收集电流随偏置电压的变化规律,再根据计算模型估算太阳电池阵空间环境下的功率泄漏数值。结果太阳电池收集电流随偏置电压的增大而增大,达到一定阈值后,发生收集电流突变现象,实际测试电流值大于100 mA,功率泄漏百分比大于14.3%。辉光放电伴随收集电流突变过程,等离子体鞘层从太阳电池的导体部分扩展到介质部分;收集电流突变发生后,测量电池暗特性,未发现明显损伤。结论针对未来高电压大功率太阳电池阵,应采用功率泄漏试验,检验其功率泄漏特性,建议综合考虑多方面的因素规避发生收集电流突变风险。     

太阳模拟器大功率短弧氙灯放电特性试验测试

目的增强太阳模拟器氙灯驱动运行的可靠性,给太阳模拟器研制提供技术保障,针对太阳模拟器大功率短弧氙灯放电特性进行试验研究。方法设计太阳模拟器的大功率短弧氙灯放电特性测试方法,然后通过理论计算和实际测试验证氙灯电源初始电流对短弧氙灯放电特性的影响,并采用增设优化电路的方法对其放电特性进行改善。结果在初始电流为70 A和120 A两种情况下,弧光放电电流到达谷值以后的电流稳定度分别为1.8616和0.9867,增设优化电路后,再次进行短弧氙灯放电特性测量,将初始电流降低到60 A,而稳定度可达到0.5409。结论改善后的电路基本可实现短弧氙灯放电理想状态,完成了对短弧氙灯进入电流击穿阶段后形成的稳定弧光放电电流特性的优化,大大提升了氙灯点灯成功率,为增强太阳模拟器可靠性提供了试验支持。     

Design issues for improved environmental performance of dye-sensitized and organic nanoparticulate solar cells

Though environmental improvement has been claimed for the application of nanotechnology to solar cells, several characteristics of the fullerene-based organic, and the dye-sensitized nanoparticulate, solar cell are not conducive to such improvement. These include relatively high energy and materials inputs in the production of nanoparticles, a relatively low solar radiation to electricity conversion efficiency, a relatively short service life, the use of relatively scarce metals and relatively poor recyclability, if compared with the multicrystalline Si solar cell which currently is the market leader. Moreover, the lack of data and the inability of current methods to handle hazards of nanoparticles generate problems in conducting comparative life cycle assessment of nanoparticulate solar cells. So far, the claimed environmental advantage can not be substantiated for fullerene-based and dye-sensitized nanoparticulate solar cells. There are options for the environmental improvement of these nanoparticulate solar cells, but actual development does not seem to focus on environmental improvement.     

电芬顿氧化法处理酸性橙Ⅱ模拟废水

为分解酸性橙Ⅱ分子结构中的偶氮键和萘环,提高酸性橙Ⅱ废水的可生化性,采用电芬顿氧化法处理质量浓度为300mg/L的酸性橙Ⅱ模拟废水,研究了不同电流密度对电芬顿系统处理效率的影响.结果表明,在不同电流密度条件下,模拟废水ρ(CODCr)由377.8 mg/L快速降至276.9 mg/L时,消耗的电量分别为300 C(10.0 mA/cm2)、810 C(7.5 mA/cm2)、2 190 C(5.0mA/cm2)和1 710 C(2.5 mA/cm2),说明在高电流密度条件下,电芬顿反应器能够高效快速地分解酸性橙Ⅱ,同时消耗最低的电量.电芬顿系统处理出水的紫外可见光谱检测结果表明,在较高电流密度(7.5 mA/cm2)条件下,电芬顿系统仅需要10 min就能够基本完全分解酸性橙Ⅱ分子结构中的偶氮键和萘环,提高废水的可生化性.      

电解浮选用于活性污泥固液分离的研究

在装有Ti/RuO₂-IrO₂-TiO₂阳极、Ti阴极的电解浮选槽中进行了活性污泥固液分离的研究.考察了影响电解浮选性能的操作参数,这些参数包括水力停留时间、电流密度、进水SS浓度和进水pH值.研究表明,电解浮选是高效的固液分离单元,水力停留时间和电流密度是主要的影响因素.SS的去除率随着水力停留时间和电流密度的增加而增大;污泥负荷增加,SS的去除率下降;pH值影响电解产生微气泡的尺寸和污泥性质,但对SS的去除影响不大,实际应用中可以不调节pH值.进水SS约1 000mg/L时,当水力停留时间为20min,接触室电流密度为5 mA/cm²,分离区电流密度为2.5 mA/cm²,SS的去除率可达97%以上,此时的能耗为0.4～0.5(kW.h)/m³废水.电解浮选产生的浮渣含水率为95.9%,低于溶气气浮和二沉池的污泥含水率,对污泥减量化及其最终处置有较大的意义.     

铁屑内电解技术的强化方式及改进措施研究进展

铁屑内电解技术以铁屑为阳极牺牲材料,通过阴极活性炭的催化作用,能够廉价高效地处理生物难降解的含卤代化合物、硝基芳香族化合物、偶氮染料和高价态重金属等废水,具有良好的应用前景.本文介绍了铁屑内电解技术的反应过程和机理,总结分析了铁屑内电解过程的强化方式及其在工业废水处理方面的研究及应用情况,近年来铁屑内电解反应器和填料的...     

电絮凝净化含聚污水影响因素研究

目的为保障油田正常安全生产,促进油田含聚污水的循环利用。方法采用电絮凝技术单因素研究方法开展净化含聚污水的静态实验研究,探讨外加电流密度、极板间距、初始pH及聚合物浓度等因素对净化效果的影响规律。结果当初始pH为7.0,电流密度为4.0 m A/m2,极板间距为1.0 cm,电解16 min时,综合处理效果最佳。此时,含油量与浊度去除率分别为98.85%,99.93%,处理每克油平均消耗为0.0494 g的Al,处理每立方米含聚污水的能耗为0.2895 k Wh。污水中的聚合物浓度越小,净化效果越好。结论中性处理,极板间距为1.0 cm,外加电流密度为4.0 m A/m2,通电16 min是最佳处理条件。     

废旧印刷线路板电解过程中铜的分布特性

以废旧印刷线路板粉末为原材料,采用压片电解方法回收单质铜,研究了CuSO_4·5H2O浓度、H_2SO_4浓度、电流密度、电解时间和NaCl浓度对电解过程中Cu分布特性的影响。结果表明:废旧印刷线路板中的Cu以Cu2+的形式进入溶液,最终以粉末形式沉积在阴极;过高的H_2SO_4浓度、电流密度和NaCl浓度会导致析氢反应等,从而降低Cu在阴极和溶液中的分布;当CuSO_4·5H_2O浓度、H_2SO_4浓度、电流密度、电解时间、NaCl浓度分别为50 g/L、6 mol/L、80 m A/cm~2、5 h、40 g/L时,Cu在阴极、溶液、阳极泥中的分布比率分别为63.16%、34.14%和2.70%。