g 辐照预处理促进剩余污泥发酵产氢的研究

为降低能耗,提高辐照技术的经济性,探讨了在0~9.5kGy范围内,γ辐照剂量对生活污水处理厂二沉池剩余污泥中耗氢菌的抑制效果和对发酵产氢的影响,建立了描述发酵产氢过程及辐照影响的动力学模型.结果表明,γ辐照剂量从0增加至9.5kGy时,污泥溶解率从0增加至4%,上清液中可检测出一定的蛋白质和多糖等物质,其中蛋白质中的氮素占溶出总氮素的90%,表明较低剂量辐照即对污泥菌体造成较明显的破解,这可在一定程度上抑制无法形成芽孢的耗氢菌活性;与之相对应的是污泥发酵产氢能力的明显提升,以葡萄糖为底物(1.0g/L),在35℃和初始pH值为7.0时,当辐射剂量仅为0.5kGy时,累积产氢量即比未辐照时有70%的提升,进一步增加辐照剂量至5kGy,累计产氢量和产氢得率均继续增长且达到最大值,分别为240mL/g葡萄糖和1.93mLH2/mol葡萄糖(发酵液的污泥量达2.0g VSS/L);此后,污泥发酵产氢能力随辐射剂量的增加而降低.修正的Logistic模型能很好地描述本研究中累积产氢量随时间的变化规律,而修正的Han-Levenspiel模型能很好地描述辐照剂量对平均产氢速率的影响.     

太阳跟踪聚光高加速老化试验系统特性研究

目的对自主研制的基于"冷光"反射镜户外高加速光老化系统特性展开研究。方法利用大气环境条件监测技术获得系统样机关键性能数据。结果"冷光"反射镜在295～700 nm波长范围内的反射率达到90%以上,增强了系统样机在该波长范围内的反射太阳光谱,在310nm波段处获得约3.5倍太阳直射辐照强度。聚光太阳辐照分布均匀,靶板处平均辐照强度最大可达0.655 W/(m2·nm),标准偏差为2.6%。白天样品表面温度不超过直接暴露样品表面温度10℃,样品周围空气湿度与大气相对湿度接近,并可通过喷淋系统控制样品周围空气的相对湿度,以模拟多种自然气候环境。结论经过对比系统太阳光谱、辐照强度及温湿度等特性数据,系统增强了紫外辐照强度,并有效控制了试验样品的温度和湿度,可为系统自然加速试验老化机理及相关性研究提供数据支持。     

稀土元素的离子交换分离——高纯稀土氧化物中杂质的测定

由于其高灵敏度和再现性,活化分析是测定用于生产放射性同位素的高纯稀土氧化物靶材料中痕量杂质的最有希望的方法。在这种情况下,在中子辐照后通常要进行化学分离。当用离子交换法进行分离时,原子序数比靶材料低1的杂质元素的定量分析则由于靶材料的拖尾而受到干扰。 为了避免这一干扰,作者提出:在含有辐照过的靶材料的溶液中先加入与靶材料量     

海冰的介电理论与遥感

海冰主要由纯冰、空气泡、盐水杂质和固体盐四种成分组成。文中介绍了海冰主要成分和组合状态的介电理论。海冰介电模型主要是两相态的,即纯冰-空气和纯冰-盐水杂质,根据这种两相态理论介绍了海冰的雷达探测和无源微波探测。     

磷石膏中杂质的形态及水溶性磷对水泥物理性能的影响

在对磷石膏中杂质的类型、存在形式及磷石膏的溶解性质检测分析的基础上 ,研究了磷石膏中水溶性磷含量以及磷石膏直接替代天然石膏用作水泥缓凝剂对水泥质量的影响。结果表明 ,磷石膏中的主要杂质为 :以H3PO4、H2 PO-4 或HPO2 -4 形式存在的可溶性P2 O5、与金属共生磷酸盐复合物和共晶形式存在的不溶性P2 O5及石英。磷石膏中的水溶性磷含量 <1%时 ,对水泥物理性能的影响不大 ,磷石膏中的水溶性磷含量 >1%时 ,水泥的凝结时间明显延长 ,但对强度影响不大     

PI纤维在空间带电粒子辐照下的力学性能损伤

目的研究聚酰亚胺(PI)纤维在电子辐照、质子辐照、应力耦合质子辐照条件下力学性能的损伤行为。方法采用中国科学院长春应用化学研究所自主合成并纺丝制备的聚酰亚胺纤维,在空间环境模拟设备辐照的条件下,研究空间带电粒子对聚酰亚胺纤维辐照后的力学损伤行为,并通过XQ-1型纤维强度仪对辐照前后的样品进行拉伸试验。结果在低能电子辐照条件下,聚酰亚胺纤维的拉伸强度、模量和断裂伸长率均有所降低,但变化不太显著;高能电子辐照会提高材料的模量;质子辐照后,材料的拉伸强度和断裂伸长率随着辐照注量的增加明显降低;单一施加5%的应变会使聚酰亚胺纤维的拉伸力学性能有一定量下降。与单一应变样品相比,应力耦合质子辐照样品的拉伸强度和断裂伸长率进一步下降,但是与单一质子辐照样品相比,应力耦合辐照样品的拉伸强度和断裂伸长率都更高。结论无论是在低能电子辐照条件下,还是在高能电子辐照条件下,电子辐照对聚酰亚胺纤维力学性能影响均较微弱,而质子辐照会较大程度地降低材料的力学性能,增加应力耦合效应之后,质子辐照对材料的力学性能影响减弱。     

风电“领跑”新能源

风能“点风成金”风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。风能是指地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸汽的含量不同,     

烟气湿法脱硫石膏的应用研究

通过对脱硫石膏基本理化性能及杂质的分析研究,利用脱硫石膏作水泥缓凝剂并进行工业化应用,深入研究了脱硫石膏掺入后对水泥凝结时间、强度等各种性能的影响。研究表明:脱硫石膏属于二水硫酸钙脱硫产物,含少量杂质,主要理化性能与天然石膏具有相似性,脱硫石膏加入对水泥性能并无不良影响反而还有促进作用,完全可以取代天然石膏作水泥缓凝剂,在技术上是可行性的,在经济上具有成本优势,探索了烟气脱硫渣的有效的综合利用途径。     

石墨炉原子吸收法测定环境空气中的铅

用带微孔滤膜的空气采样器采集样品,以硝酸-高氯酸体系消解后,用石墨炉原子吸收法测定空气中铅的方法,以抗坏血酸和磷酸二氢氨作混合基体改进剂,热解涂层石墨管,塞曼扣背景。石墨炉法测定空气中的铅灵敏度、准确度高,方法的最低检出浓度是6．00μg/L,当采样体积为150L时,铅最低检出质量浓度为0．004mg/m3。     

用磷酸铀酰氢（HUP）消除空气中的氚

在常温常压条件下 ,用 4 -7伏的直流电场作用于不同尺寸的磷酸铀酰氢 (HUP)消氚电极 ,在静态和动态情况下 ,考查了它们的消氚特性。对于含 ( 0 51 -1 8 61 )× 1 0 8Bq氚 ,( 30 0 0 -1 2 0 0 0 )× 1 0 - 6 水分的 2 2升空气 ,消氚效率超过 95% ,用液体闪烁计数法 ,测定了消氚后磷酸铀酰氢中氚 ,其中的含量与被试验含氚空气中的氚相一致。     

高能重离子辐照下国产RPV钢A508-3的硬化行为

目的 研究在563 K的温度条件下,高能重离子辐照导致国产RPV钢A508-3的硬化行为。方法 使用回旋加速器提供的352.8 MeV Fe²¹⁺对A508-3钢试样进行辐照,使其依次达到0.15、0.30、1.50 dpa的损伤水平。借助辐照终端的梯度减能装置,在样品表面至25 μm的深度范围内产生一个准均匀分布的原子离位损伤坪区,并使用纳米压痕仪和维氏显微硬度计测量了试样的硬度。结果 考虑到压痕尺寸效应的影响,采用Nix-Gao模型对硬度数据进行拟合,由于高能Fe离子产生了较厚的损伤区,辐照试样中的软基效应明显减弱。辐照后的试样出现明显的硬化现象,且随着辐照剂量的增大,硬化增量有饱和趋势。通过辐照前和辐照至0.15 dpa试样的微硬度数据,得出其与纳米硬度之间的线性关系(Hv0=0.85 H0)。结论 借助A508-3辐照前后的硬度数据,计算发现试样的屈服强度增量与辐照剂量之间存在一种幂函数关系,这为A508-3钢中子-离子辐照硬化的映射关系研究提供了基础数据。     

铅试金富集-原子吸收光谱法测定锡及锡合金废料的金含量

以火焰原子吸收光谱法测定锡及锡合金废料中的微量元素金。为消除测定过程中各种杂质干扰,采用铅试金法富集样品中的金,实现金与主体锡和其他杂质的分离,通过灰吹后得到金银合金,再以稀硝酸——王水溶解金银合金,在5%的盐酸介质中,以空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定锡及锡合金废料中的金含量。本方法相对标准偏差小于1.5%,加标回收率大于98.0%。     

海水中阴极极化对X80钢应力腐蚀及氢脆敏感性的影响

目的研究不同p H值海水中阴极极化对X80管线钢应力腐蚀及氢脆的抑制作用。方法采用慢应变速率拉伸试验、电化学测试、微观组织观察等分析方法。结果 X80钢在天然海水中的析氢电位约为-940m V(vs.SCE,下同),海水p H为3.5时析氢电位发生正移。其应力腐蚀敏感性与极化电位有很大关系,随着极化电位负移,X80钢的氢脆敏感性增加。天然海水中当极化电位负于-950 m V时,断口出现准解理断裂特征形貌。在-1050 m V极化电位下,钢材进入氢脆断裂区发生脆性断裂。海水p H为3.5时,-900 m V钢材有发生氢脆的危险。结论与天然海水相比,X80钢在p H为3.5的酸性海水中具有较高的应力腐蚀敏感性,两种海水介质中X80钢的应力腐蚀敏感性均随极化电位负移而增加。     

空气中吲哚和3-甲基吲哚的气相色谱法测定

空气中吲哚和3-甲基吲哚的气样经过Tenax-GC采样管吸附,加热解吸XE-60/Chromosorb WAW-DMCS色谱柱分离和氢焰检测器检测,可得到良好的分离效果,在本实验条件下,吲哚和3-甲基吲哚最小检出量(采样36L)分别可达0.00097μg/L和0.00035μg/L,变异系数分别为9.6％和10.2％。结果表明本方法可用于对空气中吲哚和3-甲基吲哚的定量分析。     

空间环境下碳纤维/双马树脂基复合材料的性能演化及损伤机理

目的基于碳纤维/双马树脂基(CF/BMI)复合材料在航天结构材料中广泛的应用前景,研究其性能演化及损伤机理,为评估与预测其在空间环境下的服役性能及寿命提供理论依据。方法利用地面试验装置模拟不同的空间环境因素包括真空热循环、质子辐照和电子辐照,利用动态力学分析(DMA)、热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、热膨胀分析、原子力显微镜(AFM)和力学性能测试等手段系统地研究CF/BMI复合材料在空间环境下的性能变化及损伤行为。结果真空热循环能够引发复合材料产生脱气行为与界面脱粘效应,使其横向拉伸强度退化,弯曲强度和层间剪切强度受到热循环初期固化交联作用的影响,呈现先升高后降低的变化趋势。质子辐照导致材料表面层化学键断裂及碳化,使力学性能及热性能受到一定程度的损伤。电子辐照能够引发辐照交联和辐照降解作用,在较高束流量辐照下降解作用占据主导地位成为复合材料力、热性能退化的决定性因素。结论预期研究成果为CF/BMI复合材料在空间环境下的服役性能及寿命的评估与预测提供了必要的理论依据。     

电子束辐照降解水中氧氟沙星的研究

应用电子直线加速器初步探索了水体中氧氟沙星的辐照降解影响条件及降解机理.对初始浓度为20mg/L的氧氟沙星水溶液进行了辐照降解研究,分别选取了0.5kGy,1.0kGy,2.0kGy,3.0kGy,5.0kGy共5个剂量组,以研究辐照吸收剂量对降解效率的影响,同时分别对氧氟沙星水溶液进行空气饱和（水合电子清除剂）、氮气饱和、添加0.005mol/L及0.05mol/L氯化钠、添加0.05mol/L叔丁醇（羟基自由基清除剂）、添加0.005mol/L碳酸钠、添加0.005mol/L硫酸钠等方法进行处理,以探究降解过程中辐照水体产生自由基对氧氟沙星降解的贡献率.结果表明,以空气饱和进行处理,可提高氧氟沙星的降解率,辐照吸收剂量为2.0kGy时降解率可达99%.反之,加入氯化钠、叔丁醇和碳酸钠抑制了氧氟沙星的降解,加入硫酸钠则影响不大,表明羟基自由基在氧氟沙星降解中起关键作用.通过应用超高效液相色谱-质谱（UPLC-MS）对降解产物的分析鉴定,推测出了氧氟沙星的降解转化途径.     

天然石英砂的表面络合模型研究

天然泥沙颗粒表面特性复杂,其与营养物质及重金属之间的相互作用,是研究天然水体水环境效应的关键科学问题之一.本文以石英砂为例,在考虑天然泥沙表面形貌引起的电荷非均匀分布的基础上,建立了统计意义上的表面电荷分布-表面电位数学关系,并修正表面络合模型,对表面络合常数采用更合理的静电力校正,模拟营养物质及重金属在天然泥沙颗粒表面的吸附-解吸关系.同时,表面滴定实验及吸附实验数据被用来进行模型验证.结果表明,泥沙颗粒的吸附特性受pH值、水相平衡浓度和背景离子强度等影响,考虑颗粒表面电荷非均匀分布的修正模型,更接近天然泥沙的吸附特性,相比传统表面络合模型,能够更好地模拟吸附结果.     

包气带中造纸废水COD天然生物降解作用

通过野外试验和土柱实验,研究了造纸废水渠底部包气带中,天然形成的生化层分布特征及其对ＣＯＤ降解能力和机制．结果表明,包气带中生化层由生物氧化带和生物还原带组成,生化层的发育厚度受包气带厚度控制,当包气带厚度大于１０ｍ 时,生化层发育良好,对ＣＯＤ的降解率达到９７％ 以上．     

低强度超声波改善污泥活性

采用城市污水处理厂的好氧活性污泥为试验材料,以好氧呼吸速率(OxygenUptakeRate,OUR)为指标,研究活性污泥在超声波强度0～1.2W/cm²、辐照时间0～40min处理后活性的变化.发现当采用超声波强度0.3W/cm²,辐照时间10min,对提高污泥活性的效果最为显著,不适当的处理时间与处理强度则不利于污泥活性的提高.因此,利用超声波激励污泥活性存在最佳的超声波强度和辐照持续时间.另外,研究了强度0.3W/cm²,辐照时间10min超声波辐射处理后0～48h中污泥活性的变化规律,发现超声辐照8h后污泥活性达到最大值,为辐射处理后初始活性的2倍,24h后超声波的强化作用基本消失.因此,可采用强度0.3W/cm²超声波每隔8h取反应器中的部分活性污泥辐照10min后再返回反应器,来提高生物反应器的处理效率.本文还对低强度的超声波改善污泥活性的可能机制进行了假说性解释.     

不同地域的阳光光谱分布特性

目的研究阳光的光谱能量分布特性。方法对高原、西北沙漠、热带海洋等3个地域200~800 nm波段的阳光进行光谱测量,分析不同地区、不同天气状况、不同扫描速度下的阳光光谱能量分布特性。结果高原地区阳光光谱中的紫外-可见波段的辐照强度明显比西北沙漠和热带海洋地区高,多云时200~800 nm波段的辐射总量与晴天相比降低1/4,200~400 nm的紫外波段的辐射总量仅为晴天时的54%。光谱测量仪的扫描速度对光谱测定结果基本无影响。结论研究获得的阳光紫外截止点、340 nm处的辐照强度、不同波段的辐照量,可为实验室光源暴露试验中的光源选择、光谱能量控制提供参考。