节能视角下的泡沫混凝土外墙厚度选择及分析

该文以泡沫混凝土材料作为外墙自保温材料,结合武汉某住宅建筑实例,借助DeST-h能耗模拟软件,以未保温墙体作为基准模型,通过比较几组不同厚度的自保温墙体,以净现值为评价指标确定了泡沫混凝土自保温墙体的经济厚度;借用minitab16软件的曲线拟合功能,计算分析了泡沫混凝土自保温墙体的最佳经济厚度,为泡沫混凝土作为建筑节能墙体材料进一步发展提供指导性的意见.图2,表3,参7.     

秸秆基建筑保温材料的节能减排分析

计算了秸秆基建筑保温材料的年节能量,并与等量秸秆用作燃料释放的热量进行对比;估算了秸秆基建筑保温材料的CO2减排量;对秸秆基建筑保温材料和发泡聚苯乙烯(EPS)材料生产过程的能耗、CO2排放量和经济性进行对比分析。结果表明,秸秆用于建筑保温在采暖期节能约可高达51 MJ.kg-1.a-1,明显高于其直接用作燃料所释放的热量(7.1~16.7 MJ.kg-1)。若中国北方农村有10万户居民应用特定的秸秆基建筑保温材料,10a的CO2减排量将达到1 600万t以上。在达到相同保温效果情况下,秸秆基材料生产过程中的总能耗和CO2排放量均低于EPS材料,经济性也优于EPS材料。因此,宜在中国北方农村地区大力推广秸秆基建筑保温材料。     

全生命周期视域下绿色建筑碳排放测算与减排效果研究

建筑业存在高能耗与高二氧化碳排放的问题,为助力建筑业实现“双碳”目标,本研究从全生命周期视域出发,借助BIM技术与OpenStudio能耗模拟技术,细化构建了住宅建筑碳排放测算模型,为今后住宅建筑全生命周期碳排放研究提供了一定的参考。研究案例以传统住宅建筑单体与绿色住宅建筑单体为研究对象,从全生命周期视角下分析两者的异质性,结果表明,与传统住宅建筑相比,绿色住宅建筑全生命周期碳排放较低,在运行阶段拥有更好的节能减排效果,但绿色住宅建筑物化阶段碳排放高于传统住宅建筑。本研究可为中国建筑业节能减排战略规划提供理论依据。     

从节能角度谈住宅建设的现状与发展趋势

通过对节能住宅与一般住宅的成本比较分析,结合目前国内外能源状况和中国已有住宅房屋能耗现状及国家政策法规对节能住宅的建设支持,阐述建设节能住宅的重要意义、建议及未来住宅建设的发展趋势.     

浅议建筑垂直绿化

建筑垂直绿化是建筑景观设计及节能的重要内容,论文论述了建筑垂直绿化的作用、形式以及国内外应用案例,提出了不同建筑和墙面适用不同的绿化方式。通过软件计算对某住宅建筑采用垂直绿化后的能耗进行了分析。结果表明,采用墙面垂直绿化的建筑能耗明显低于无绿化建筑,最后对建筑垂直绿化的产业化发展和经济性进行了分析和展望。     

工程经济学在镀铬废水处理技术上的费用效益探讨

本文用电镀镀铬废水为实例,运用净现值法——NPV法对两种典型的镀铬废水处理技术进行了效益分析,利用镀铬废水处理的费用函数作了现值比较、边际效益计算和动态经济分析,以此作为工程经济学在废水处理技术效益分析应用上的一个尝试,同时也为镀铬废水处理技术政策的制订提供信息。     

迪恩涡影响弯管流体运动能量耗散的数值研究

生态农业设施中存在大量的弯管,无论是气态还是液态物质在弯管中都存在大量的能量消耗,降低能耗是农业节能减排的重要环节之一.在笛卡尔坐标系下,利用数值方法对弯管流动能量耗散进行公式描述.在此基础上以不同几何尺寸的弯管为例,从迪恩涡的影响因素(弯管几何尺寸和离心力)出发对弯管中流体运动的能量耗散进行数值模拟,并得出了能量耗散随迪恩数的变化曲线.为了更精确地描述迪恩涡对能量耗散的影响,借助有限体积法(FVM)模拟管内流场,并采用带旋流修正的realizable k-e双方程模型和SIMPLE算法来求解控制方程组.研究结果表明:r/Rc越大,能量耗散越显著;在层流区和过渡区由离心力所引起的能量耗散相对较低,而在湍流区剧增;迪恩数以5 000为分界点,小于5 000时能量耗散呈一定规律变化,而大于5 000时能量耗散急剧增大.     

MBR中胞外聚合物累积对污泥性质的影响

以一体式膜生物反应器(MBR)处理模拟生活污水为研究体系,探讨累积胞外聚合物(EPS)的组成、含量及其分布对污泥特性的影响.结果表明,EPS经历一个低谷后,在35 d时出现明显累积,污泥比基质降解速率和污泥体积指数(SVI)也出现相应变化.体系中EPS总量及污泥中蛋白质与多糖比值的增加有利于污泥活性及其沉降性能的改善,EPS累积期大部分EPS存在于污泥中,从另一个角度证实了EPS与污泥活性及其降解性能之间的相关关系.     

绿藻胞外聚合物对无机砷生物累积特征的影响

绿藻对无机污染物的净化作用受其自分泌胞外聚合物EPS影响.以EPS释放量高的蛋白核小球藻为绿藻代表,通过24 h短期As(Ⅲ)和As(V)的模拟水体暴露实验,研究绿藻对无机砷的生物累积特征及EPS影响.结果表明,在0—40 mg·L~(-1) As(Ⅲ)和As(V)暴露浓度范围,蛋白核小球藻细胞内的砷累积速率随暴露浓度的增加而升高,其动力学拟合结果符合Michaelis-Menten酶促反应动力学方程. EPS与无机砷存在界面相互作用影响,无机砷暴露浓度升高可促进小球藻EPS分泌, EPS与砷累积速率之间呈现正相关线性关系(R~2 0.900),主要影响成分是溶解态EPS.完整藻细胞与脱除胞外聚合物的活体细胞相比, As(Ⅲ)、As(V)暴露的最大吸附累积量分别增加30.6%和14.2%,而最大胞内累积量降低49.0%和31.0%. EPS与无机砷的微界面交互作用影响绿藻对砷污染的净化修复.     

泡沫铜气体扩散电极处理活性艳红废水

采用铜基泡沫材料作为阴极,并根据泡沫材料电阻小、强度高、孔隙多的特点设计气体扩散电极,开发了一套基于铜基泡沫材料的气体扩散电解废水处理方法.实验结果表明,该方法在电解电压仅为1.65 V时,120 min内原位生成14.29 mg·L-1的H2O2.采用该系统对活性艳红废水进行降解,结果表明其在电解电压为2 V时即可快速高效地降解活性艳红X-3B模拟染料废水,120 min内模拟废水色度去除率达96.19%,色度被快速消除.UV-Vis与LC-TOF MS检测结果表明,降解过程中,萘环、三嗪结构及较稳定的苯环均被同步快速降解.该方法所需降解电压较低,只有2 V,而普通电解方法通常需8—25 V,能耗显著下降.这种低电压气体扩散电极电解不仅极大地抑制了水的无效电解,由于产生了·OH,还能维持相对高的有效氧化还原电位,高效降解污染物,是一种高效低耗的电化学水处理方法.     

莱茵衣藻胞外聚合物的提取和红外光谱表征

胞外聚合物(EPS)是微生物细胞代谢过程中产生的高分子物质,其中的多种官能团通过络合、转化等反应改变周围环境的元素形态和活性,在污染生物修复中具有应用前景.以模式微藻——莱茵衣藻为研究材料,采用加热法、NaOH法、EDTA法、阳离子交换树脂(CER)法、高速离心法提取莱茵衣藻的EPS,比较分析每种方法得到的EPS的含量及其组成成分,并结合LIVE/DEAD BacLight染色和激光共聚焦显微镜观察细胞活性,以确定莱茵衣藻EPS最适宜的提取方法.结果表明,不同提取方法得到的EPS各组分含量有显著差异,5种方法的提取总量依次为NaOH法加热法CER法EDTA法离心法.荧光染色和激光共聚焦显微镜检测结果表明,相对于NaOH法,加热法对微藻细胞的破坏程度较小,且傅里叶红外光谱分析结果表明,加热法提取的EPS出现N-H、C=O或C-N(蛋白质)和C-H、C-O-C、RHC(OH)(OR)(糖类)等吸收峰.本研究表明加热法是莱茵衣藻EPS的最适宜提取方法,EPS的官能团信息sk可为后续研究莱茵衣藻EPS与重金属之间的相互作用奠定基础.     

活性污泥胞外聚合物的分层组分及溶解性微生物代谢产物的特性

提取了活性污泥胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP),并按EPS的紧密程度对松散EPS、紧密EPS的分层组分以及SMP属性进行了分析鉴定.结果表明,以葡萄糖为基质时,松散EPS的主要组成是多糖,紧密EPS的主要组成是蛋白质,而SMP主要由腐殖质类物质构成.SMP、松散EPS、紧密EPS和总样EPS的三维荧光图谱显示其只有类色氨酸峰和类腐殖酸峰,其类腐殖酸峰主要是由生物代谢产生的腐殖质组成.大分子量腐殖质类物质在几种组分中均出现,但是具有腐殖质特性的分子量为8500 Da的组分会在SMP中大量生成,而具有腐殖质特性的分子量为400 Da的组分只存在于EPS的紧密层中,这与微生物对这3种物质的生物可利用性有关.     

铁路客车空调换热器的电算法

介绍利用计算机对铁路客车空调换热器进行设计计算,建立空调换热器的数学模型,绘制流程图,根据实际经验指出了编制程序过程中应注意的问题.以CA25B型空调餐车为例,利用所编程序,对其蒸发器按不同的管排列方式分别进行了设计,指出差排比顺排更适用于空调列车.最后得出结论:电算能大大缩短设计时间,提高计算准确度,并能快速对多种方案进行比较而选取换热器的最佳结构形成,达到节能和节约材料的目的.     

长江宜昌段溢油事故影响数学模型分析研究

为研究长江内河突发性溢油事故油膜运动扩散规律,利用MIKE21软件建立了长江宜昌江段平面二维溢油数学模型,模拟了该江段不同水文条件、不同溢油总量条件下的溢油事故的影响范围和程度。模拟结果显示:丰水期和枯水期油膜运动扩散规律不同,油膜厚度、飘移范围和持续时间有显著差异;对于狭长型河道,溢油量对油膜厚度影响较大,而对油膜飘移范围影响较小。该结论可为内河溢油事故应急处理和内河溢油事故数值模拟深入研究提供参考依据。     

绿色屋面基质添加生物炭对降雨径流水质和水量的影响

绿色屋面是一种控制城市面源污染的新型措施,其对城市暴雨径流水质和水量的影响是国内外学者关注的热点问题。自制两种不同基质(商业基质和生物炭基质)的模块式绿色屋面,通过模拟降雨量为10~80 mm的模拟降雨实验,研究绿色屋面基质中添加生物炭对径流滞留率、污染物的析出过程特征、径流水质和污染负荷的影响,为绿色屋面的科学构建和城市暴雨径流防控管理提供科学依据,并为中国海绵城市的建设提供理论依据。结果表明,(1)商业基质和生物炭基质绿色屋面的平均滞留率分别为72.54%和72.08%,未表现出显著差异性。因此,基质添加生物炭对绿色屋面径流滞留率无显著影响。(2)随着降雨历时的延长,商业基质和生物炭基质绿色屋面径流中TN、TP、COD和Fe的质量浓度呈现逐渐降低的趋势。(3)商业基质和生物炭基质绿色屋面径流中TN、COD、TP、TSS和Fe的质量浓度以及p H和EC均无显著性差异。商业基质绿色屋面径流中TN和COD的质量浓度分别为16.14 mg?L~(-1)和171.79 mg?L~(-1),接近于生物炭基质绿色屋面(9.85 mg?L~(-1)和97.31 mg?L~(-1))的2倍,且TN和COD的污染负荷显著高于生物炭基质绿色屋面,因此,基质中添加生物炭能够有效降低绿色屋面径流中TN和COD的质量浓度和污染负荷。此外,生物炭基质对绿色屋面径流pH的中和能力强于商业基质。由此可见,生物炭作为绿色屋面基质修复材料,能够净化绿色屋面径流水质,在城市暴雨径流管理中具有非常广阔的应用前景。     

中国南部样带植被NPP与气候的关系

以全球变暖为背景,以中国南部区域18.00°～7.50°N,108.50°～112.50°E样带为研究对象,以纬度为梯度,应用CRU(Climate Research Unit)全球观测数据集和CO2体积分数倍增后的2050年模拟气候状况作为平衡态陆地生物圈模型BIOME4的气候驱动,对中国南部样带历史100 a和未来50 a间的潜在植被净初级生产力(net primary production,NPP)和叶面积指数(leaf area index,LAI)变化进行模拟和统计分析.结果显示样带内影响NPP的主要因素为年最低温度和年均降雨量,影响LAI的主要因素为年均温度和年均降雨量.植被类型变化与气候变化所造成的NPP、LAI变化略有不同.样带较高纬度地区,植被类型变化与气候变化造成的NPP均值差异较小而LAI则差异较大.未来气候状况下NPP、LAI都有大幅度的增加,但不同纬度增幅不同.     

北京城区屋面径流中PAHs的污染特征与来源解析

以北京典型城区屋面径流中的PAHs为研究对象,在2008年雨季采集了不同地点的屋面径流,分析了溶解相和颗粒相PAHs的质量浓度,对屋面径流中PAHs的质量浓度特征、时空变化规律及来源进行了讨论。结果表明,屋面径流具有较严重的PAHs污染,16种PAHs在溶解相中的总质量浓度为563.85~937.01 ng.L-1,来源主要是机动车排放（31.9%）、煤燃烧（39.6%）、天然气燃烧（15.3%）及石油类的挥发（14.2%）;在颗粒相中的总质量浓度为844.48~1372.62 ng.L-1,来源主要包括燃煤（51.8%）、汽油（38.1%）和柴油（10.1%）的燃烧等。BaP的EMC平均值（172 ng.L-1）远远超过我国污水排放标准（30 ng.L-1）,且以颗粒相为主。不同地点采集的屋面径流中的PAHs质量浓度大部分表现出较明显的初期效应和时间变化,而在不同采样点之间则没有明显的空间差异。     

废水处理系统中生物聚集体胞外多聚物研究进展

胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)是废水生物处理系统中生物聚集体(包括絮体污泥、生物膜、颗粒污泥等)的重要组成部分,直接包裹于微生物细胞壁外,其理化性质及所处的特殊位置决定了它在生物聚集体中的重要作用.综述了EPS对废水生物处理系统污泥沉降性能、脱水性以及膜生物反应器膜污染影响的相关研究,分析认为EPS组成与结构特性改变污泥表面电位、疏水性等,进而影响污泥沉降与脱水性能、膜污染程度;以好氧颗粒污泥为典型的生物聚集体代表,总结了EPS组分含量与分布对颗粒污泥的形成与结构稳定性的影响,并在EPS提取方法标准化、现代理化技术与分子生物学技术综合分析等方面进行了展望,进一步的研究有望揭示生物絮凝体形成过程EPS的产生与调控机制.     

光催化燃料电池不同二氧化钛光阳极性能的对比

选择泡沫钛片和普通钛片,通过溶胶凝胶法、阳极氧化法和脉冲式超声辅助阳极氧化法制备了5种不同的电极作为光催化燃料电池阳极.结果表明,不同方法制备的电极表面结构有所不同,其光阳极电极电位与有机物降解性能也不同.泡沫钛基溶胶凝胶法和超声辅助阳极氧化法制备的电极表面更加粗糙,比表面积也更大,加强了有机物的传质,有利于有机物的迁移与空穴氧化反应及敏化反应.超声辅助阳极氧化方法制备的电极对罗丹明B模拟废水的脱色率最高,p H=1时,120 min内达80%.电极电位的测定结果还表明,两种粗糙电极光激发电极电位比同种方法制备的其它电极高约0.15 V,光照前后的阳极半反应电位差更小,激发电子的积累也较少.这些研究结果对光催化燃料电池的电极选择与电池构建具有参考作用.     

外源活性污泥胞外聚合物对小球衣藻聚集行为的影响

微藻聚集行为在藻华的治理等方面具有重要作用,也是目前微藻生物燃料收集的瓶颈之一.以小球衣藻为研究对象,观察污泥胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)对微藻聚集行为的影响,并通过其聚集数据采集、EPS客观特性和微藻的自身响应等方面探究其可能的聚集原因.结果显示:随着外源性污泥EPS浓度的增大,小球衣藻聚集率从18.4%上升到81.8%,并且在110 mg/L时达到聚集率最大值.微藻细胞运动速度从26.8μm/s上升到49.4μm/s,增大了细胞间的碰撞几率,促进了微藻的聚集.三维荧光光谱表明,污泥胞外聚合物刺激了微藻色氨酸类蛋白和芳香族类蛋白的分泌,其分泌量与EPS的浓度成正比.但是外源性EPS溶液Zeta电位变化与微藻的聚集率呈负相关关系,并非微藻聚集原因.本研究表明外源性污泥胞外聚合物能够促进微藻的聚集,结果可为下一步在分子方面的探究提供实验基础.(图7表3参38)