磁技术在污废水处理中的作用机理及应用

污废水生物处理技术不断地向工艺流程简单、处理费用低和处理效果好的方向发展。磁技术在该领域具有很好的发展潜力。磁场具有生物效应,可增强微生物活性。磁粉能与活性污泥絮体紧密结合,形成具有特殊分离性能并能抑制剩余污泥产生的磁化活性污泥。磁化活性污泥法在日本的污水处理厂有未排泥连续运行2年的成功先例。近年来微生物的磁效应在废/污水生物处理中的应用引起越来越多国内外研究者的注意,磁技术与其他水处理技术之间的结合是比较热门的研究领域。     

一种新型污水净化器设计与试验研究

利用磁絮凝技术和磁场发生原理,设计开发了一种新型污水净化器,以亥姆霍兹线圈为思路,提出5对圆形线圈组构的技术方案,实现了由1 n T到1 000μT磁感应强度的连续可调。通过单因素试验和正交试验,确定最佳操作参数,研究了磁场对絮凝效果的影响。并采用该净化器处理城市溢流污水,试验结果表明,磁种和磁场的加入可以提高净化器的净水效果。     

镉镍密封蓄电池的清洁生产实践

通过清洁生产实践，对镉镍密封蓄电池的生产工艺进行评估、改造，加大实施规范化清洁生产审计力度，达到了节能、降耗、减污、增效的目的。     

各地信息

用化学沉淀法处理镍镉污泥镍镉污泥是在生产镍镉电池等产品时产生的工业废渣。长期以来,我国还没有妥善的方法进行处理。目前,上海每年有近二百吨这类污泥委托乡镇企业处理。他们把污泥拉回农村,提取了比较容易提取的镍以后,把镉和残镍污泥掩埋或填河浜,造成污染转移,埋下公害隐患。川沙县环境科学学会在上海市环保局和川沙县环保局支持下,组织科技力量对镍镉污泥处理进行研究试验,最终采用了化学沉淀法进行处理。经处理后,污泥中的镍、镉分离率分别可达97.91％和99.47％。回     

电磁处理水实验平台建设与研究

通过对国内外磁处理水技术发展的调研工作,自行组建了一套可调节电源额定电压、电源频率、电场强度、磁化流速、磁作用时间的利用高梯度磁场处理工业水的实验平台,用该平台对炼铁厂循环冷却水进行了模拟处理实验,实验结果分析表明,该实验技术可以用来对磁作用机理作深入分析,并优化系统工艺参数.     

高梯度磁场对循环冷却水作用影响的实验研究

通过自行组建高梯度磁处理技术实验平台,研究了高梯度磁处理循环冷却水的原理、装置、及在不同工况下使用的效果、影响因素等。结果表明,在合适的磁场条件下,有利于保持水质的稳定。     

平行磁场下电极材料对DBD降解亚甲基蓝的影响

采用介质阻挡放电等离子体技术,以镍,铁,钼,不锈钢4种材料作为电极,分别在有平行磁场和无平行磁场的条件下,考察了不同电极材料对亚甲基蓝降解率和能量利用率的影响.实验中发现电极材料的不同会影响亚甲基蓝的降解效果,其中镍电极在处理8min后亚甲基蓝降解率可达99%,降解效果最好,电极材料还会影响平行磁场对亚甲基蓝降解的促进效果,铁和镍电极的能量利用率相比无磁场时提高了约20%,而钼和不锈钢只有5%~10%.通过研究介质阻挡放电等离子体的产生机理和二次电子发射原理,发现这些差异是由电极材料的二次电子发射系数和磁导率的不同导致的,4种材料中铁的二次电子发射系数最大,电子雪崩过程中产生的高能电子更多,因此降解效果最好,铁和镍的磁导率最大,放电空间内的磁感应强度更高,因此平行磁场对亚甲基蓝降解率和能量利用率的提升更大.     

简述磁场在水处理中的应用

本文对近几年磁技术在水处理方面的应用研究进展进行了比较全面的总结.通过研究表明利用磁场的机械能效应、化学效应、生物效应等处理污水中的有机物和无机物,能够达到较好的效果;本文从上述角度分别阐述了磁场的作用机理和应用方式,较为全面的分析了不同废水在磁场作用下的作用结果,而且通过具体实例的对比说明了磁场作用的实际效果以及对现行工艺处理程度的加强;由于该技术性质较为独特,增强磁场和其他多能场的综合利用,对环境保护和能源节约具有重大意义.     

从污泥中分离回收镉与镍的研究

如何从废水处理以后的污泥中回收金属,过去的报道不多,我们采用湿法冶金中的浸取法分离回收镍-镉电池厂废水处理后污泥中的镉与镍,镉的回收率在90％以上,镍在95％左右,取得了较好的效果。     

脉冲变频电磁场对水中藻类的抑制及去除效能

研究了脉冲变频电磁场对水华鱼腥藻的抑制及去除效果.结果显示,磁场对循环水样表现出很好的杀藻效果,水样在磁场中累积停留时间为6min时,杀藻率可以达到94%,累积停留时间为10min时,杀藻率可以达到96%.处理后的水样,藻细胞密度在120h内没有增加,生长受到抑制,经磁场处理的循环水样"磁记忆"时间可以达到120h.对于静置于磁场中的水样,处理1h后,藻的生长开始受到抑制.不同的处理方式会产生不同的效果,对于脉冲变频磁场,水以运动的形式通过磁场更有利于杀藻.     

车用锂离子电池组冷却系统传热仿真分析

目的解决电动汽车锂离子电池组在高温下的安全性和热失控问题。方法建立锂离子电池组冷却系统的三维分析模型,应用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,结合热传导和热对流理论,对电池组进行仿真分析。结果锂离子电池组的温度场分布基本相同,呈现出中间低、两侧高的分布特点,且层次变化。冷却液温度越低,电池组最高温度也越低;增大冷却液入口流速,电池组内部最高温度略微降低;冷却板材料对电池组的冷却效果影响很小。采用铝合金冷却板,冷却液温度20℃,入口流速2 m/s时,电池组的冷却效果最好。结论对于本文所设计的冷却系统,冷却液入口流速和冷却板材料的变化对电池组散热效果的影响较小,冷却液入口温度的变化对电池组散热效果的影响较大。应当选择铝合金为冷却板材料,以及合理的冷却液入口温度和流速,以满足轻量化要求,防止电池组过度冷却,减小流道内的阻力损失,提高冷却系统的散热效率。     

锂离子电池组分层主动均衡研究

目的 针对实际装备中使用的串联锂离子电池组的不一致性问题,提出一种基于Buck-Boost电路和反激式变压器均衡电路的分层主动均衡构架.方法 以荷电状态(SOC)作为均衡标准,制定均衡策略,建立锂离子电池二阶等效电路模型以及开路电压(OCV)特性曲线来进行参数辨识与SOC估计.实现电池组内相邻电池单体间的能量转移以及电池组间任意模组到整体的能量双向传递.最后在Matlab/Simulink中搭建均衡模型进行仿真验证.结果 分层主动均衡构架相比传统单一相邻电池均衡构架具有更好的均衡结果,其均衡效果提升了43.04％,均衡时间缩短了24.4％,均衡效率提高了12.61％.结论 该分层主动均衡构架充分发挥了两种主动均衡的优点,改善了电池组的不一致性问题,并提高了整个电池组的充放电容量.     

船舶电池储能系统管理策略研究

目的 降低船舶污染排放,延长电池使用寿命,改善变工况条件下储能系统的动力性.方法 电池系统采用基于经验模态分解及模糊控制的双层管理策略,以磷酸铁锂电池组为主动力源来承担平缓功率,超级电容组为辅动力源来承担高频功率,引入样本熵对功率信号进行评估.结果 以某船舶工况进行仿真,相较于单一经验模态策略,引入模糊修正策略后的磷酸铁锂电池组放电深度由6.55％～94.35％变为14.56％～57.15％;超级电容组的放电深度由14.83％～52.11％变为12.7％～79.38％;磷酸铁锂电池组功率信号样本熵值由0.0182降为0.0177.结论 变工况条件下,上述控制策略可降低单工况下柴油机平均燃油消耗,减少储能端电池受到暂态功率的冲击,延缓电池老化速度,加长电池使用寿命,提升船舶储能系统的可靠性及环保性.     

外磁场调控的聚合硫酸铁水解过程研究

基于聚合硫酸铁的UV-vis光谱学特征,利用外加电磁场对聚合硫酸铁进行磁化调控,研究了不同磁化时间和磁场强度对PFS中铁形态分布的影响.研究表明,水解过程中铁盐逐渐与羟基结合,存在由低聚态向相对较高聚态转化的趋势.整体来看,在一定范围内增加磁化时间和磁场强度可以有效促进絮凝剂的水解,但是在多工艺参数调控中,提升磁场强度能够获得更为明显的效果.通过上述研究表明,借助UV-vis光谱学特征变化的分析,可有效判断PFS在水解过程中的水解进程及转化.在相同磁场强度下,磁化4~6min时,由低聚态向高聚态转化速率更快.而在控制磁化时间相同的情况下,增大磁场强度相应水解产物的转化速率也会提高1.9%~12.3%.该研究为设计适当的磁场强度获得更好的磁絮凝效果以及PFS絮凝工艺的调控提供更为科学有效的理论指导.     

船舶混合锂离子电池储能系统功率分配研究

目的提高极端海况下船舶的适航性和动力性。方法针对能量型和功率型锂离子电池不同工作特性,设计半主动式船舶混合锂离子电池储能系统拓扑结构,提出基于模糊控制理论的功率分配策略,并根据锂离子电池荷电状态(StateofCharge,SOC),限制其最大充放电电流。结果提出的控制策略可充分发挥钴酸锂电池的功率特性和磷酸铁锂电池的能量特性,直流母线电压波纹小于2%。结论在极端海况下,船舶混合锂离子电池储能系统可减少磷酸铁锂电池放电循环次数和放电深度,延长磷酸铁锂电池组的使用寿命,平抑脉冲负载扰动,提高船舶电网稳定性。     

车用钛酸锂电池生命周期评价

为评估车用钛酸锂（LTO）电池对能源、环境与资源的影响,构建了包括重制与二次使用阶段在内的车用锂电池全生命周期评价模型,以某款国产纯电动客车用钛酸锂电池包为评价对象,计算得出每kW·h钛酸锂电池全生命周期的总能量消耗（CED）、全球变暖潜值（GWP）和不可再生矿产资源耗竭潜值（ADP（e））分别为2.80×10⁴MJ、1.86×10³kg CO₂eq.以及4.77×10^-3kg Sbeq.其全生命周期CED与GWP主要与两个使用阶段中由电池充放电效率引起的能量损耗相关,生产阶段GWP主要来源于正负极材料、铝制材料和N-甲基吡咯烷酮.基于全生命周期存储-释放每MJ能量的视角,发现二次使用可显著降低电池全生命周期GWP;与已有研究中其他锂电池对比可知LTO电池生产阶段GWP最低.     

Bioleaching of spent Ni-Cd batteries and phylogenetic analysis of an acidophilic strain in acidified sludge

Biohydrometallurgy is a novel method to recycle discarded batteries, in which sewage sludge is used as microorganisms and culture due to the presence of indigenous Thiobacilli. A two-step continuous flow leaching system consisting of an acidifying reactor and a leaching reactor was introduced to achieve the bioleaching of spent nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries. The acid supernatant produced in the acidifying reactor by the microorganisms with ferrous ions as the substrate was conducted into the leaching reactor to dissolve electrode materials. The efficiency of a batch treatment of batteries was examined. The results showed that the complete dissolution of two AA-sized Ni-Cd batteries with 0.6 L/d acid supernatant took about 30, 20, and 35 days for Ni, Cd, and Co, respectively. But the dissolution ability of the three metals was different. Cd and Co can be leached mostly for pH below 4.0 while the complete dissolution of Ni can be achieved for pH below 2.5. Meanwhile, a strain (named Thiooxidans. WL) accounting for the reduction of pH in the acidified sludge was isolated and sequenced. It was identified to be 100% similar to Acidithiobacillus ferrooxidans strain Tf-49 based on 16S rDNA sequence analysis. The relevant phylogenetic tree constructed indicates that the strain should be classified into genus Acidithiobacillus ferrooxidans.     

影响高压送电线路工频电场强度的主要因素

通过对采取不同参数下送电线路工频电场强度理论计算结果的对比,分析了影响工频电场强度的主要因素,从而为送电线路环评提供更加合理的评价依据。     

磁化技术在含酚废水处理中的应用

将磁化技术与含酚废水的处理过程相结合。实验结果表明，应用磁化技术能够明显地改善絮凝氧化法处理含酚废水的效果，提高去酚率。     

磁场强化絮凝减缓膜污染的影响因素分析

研究磁场及磁致效应对磁强化絮凝膜过滤工艺(Magnetic enhanced flocculation membrane filtration,MEFMF)处理地表水中膜污染的影响;运用Design-Expert7.0软件进行试验设计,考察了磁化时间、混凝剂浓度和磁粉浓度对磁强化絮凝膜过滤工艺中膜污染变化的影响,结果表明磁化时间、混凝剂浓度以及两者的协同作用是影响磁强化絮凝膜过滤工艺中膜污染的主要因素.磁化时间和混凝剂浓度的协同作用影响着磁絮体的粒径和膜表面滤饼层形态,磁絮凝工艺形成的絮体粒径大且分型维数高,减弱了膜孔堵塞,减缓了膜污染.磁强化絮凝减缓膜污染最佳试验条件是磁化时间为6 min,Fe3O4浓度为8 mg·L-1,FeCl3浓度为44 mg·L-1.