锂枝晶导致的锂离子电池内短路模拟研究

锂离子电池内短路是导致其热失控的主要原因之一,机械撞击、集流体边缘毛刺和锂枝晶生长等都可刺穿隔膜导致电池内短路。采用有限元数值模拟方法,对锂枝晶引起的锂离子电池内短路进行了研究,比较分析了不同锂枝晶半径、数量和中心距情况下电池的热响应特征。结果表明锂枝晶导致的电池内短路产热来源主要是正负极可逆和不可逆热。短路电流、产热功率和电池最高温度等都随锂枝晶半径的增大而增大。锂枝晶中心距增大时,短路电流和产热功率也随之变大,但由于受到电解液锂离子浓度的影响二者增加的幅度越来越小。锂枝晶中心距越大时虽然电池总产热量越大,电池平均温度更高,但由于此时短路点分布较分散,电池最高温度却较反而较小。     

城市快速过境通道衔接节点交通风险耦合致因模型研究

为了定量分析城市快速过境通道衔接节点交通风险致因,基于2010—2017年云南发生的731起城市快速过境通道衔接节点交通事故数据,将运行风险分为人、车、路、环、管5个方面并选取耦合因素;综合使用熵权法、TOPSISI法及N-K模型,构建TOPSIS-N-K耦合度模型度量单因素、双因素及多因素耦合度,并以云南城市快速过境通道衔接节点为例进行分析验证。研究结果表明:强耦合会使风险造成的后果更严重,交通风险随耦合因素增多而升高;2010年以来衔接节点交通风险由无序向有序化发展,安全性逐年提升;风险耦合人的因素中“不良车道变换”与其他要素的耦合通常表现为强耦合,路的因素中“纵坡坡度”与其他要素耦合度较高,应加强人、路因素中车道、纵坡及限速方面规范建设。     

微生物介导厌氧甲烷氧化反硝化过程及其反应机制探讨

微生物进行的厌氧甲烷氧化反硝化过程是减少自然环境中甲烷这一温室气体排放的重要生物途径,即反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)。反硝化型甲烷厌氧氧化是指在厌氧条件下以甲烷作为电子供体,NO2-/NO3-作为电子受体的反硝化过程。Candidatus Methylomirabilis oxyfera细菌和Candidatus Methanoperedens nitroreducens古菌是参与DAMO过程的2类主要功能微生物。深入了解微生物介导的DAMO的发生机理以及影响因素,有助于更好地理解碳氮耦合在生物地球化学循环中发生的重要作用,为DAMO工艺的开发与应用提供理论依据。本文从功能微生物的富集、影响因素、生理特性、生物代谢与反应机制等方面对DAMO的最新进展进行阐述,并探讨了DAMO未来的研究方向与应用前景。     

等离子体联合光催化原理及其在喷漆废气中的应用研究

喷涂工程会形成大量游离的有机废气,这是空气中可挥发性污染物的根本来源,是造成光化学烟雾等有机污染以及PM2.5污染的产生原因之一。针对这一现象,国家出台了相关的管理策略与行业标准,而在整体的体系环节内如何做好喷漆废气的处置成为了研究热点。等离子体处置方式由于其使用便捷、处理效率高、无等次污染等特性而广受关注。但是在客观层面上也存在着能耗较高、能源转化率较低的客观问题,严重地制约了其应用效果。为此,本文系统总结等离子体联合光催化的处置方式在喷漆废气处理过程当中的具体原理以及应用策略。希望能够为后续的相关实践提供理论基础。     

VOCs治理技术概述及发展趋势

VOCs废气是一类对环境和人类产生严重危害的废气。本文从源头和过程控制与末端治理两方面介绍VOCs的防治方法。重点介绍了末端治理技术中吸附法、膜分离法、吸收法、催化燃烧法、低温等离子体以及生物降解法等治理技术。最后探讨了大气中VOCs治理技术的发展趋势。     

热等离子体技术在树脂废气处理中的应用

采用热等离子体技术处理佛山三水力泉树脂制品有限公司生产过程中产生的甲醇、甲苯等有机废气(反应器使用二箱蓄热式反应器),有效利用了VOCs废气焚烧产生的余热,废气经处理后,转化为CO、CO_2和H_2O等小分子气体。经第三方检测机构监测,甲苯平均去除率达到95.7%,VOCs总烃的平均去除率达到93.1%,其排放浓度达GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》的要求。采用热等离子体技术处理树脂生产过程中产生的有机废气,年运行费用在15.7万元左右。     

气液介质阻挡放电降膜反应器降解甲硝唑实验研究

针对抗生素药物甲硝唑难生物降解的难题,首次借助气液冷等离子体高级氧化的方法,采用连续气液介质阻挡放电降膜反应器对其进行降解实验研究.同时,定量测量和评价了反应器的·OH氧化能力,考察了不同初始浓度、不同放电气氛及加入叔丁醇对甲硝唑降解效果的影响,并重点探讨了·OH对甲硝唑降解的作用.结果表明,当甲硝唑在反应器内停留时间为3 s时,初始浓度为5、10和20 mg·L~(-1)的甲硝唑溶液的转化率分别为97.8%、85.4%和78.7%,说明气液介质阻挡放电降膜反应器对甲硝唑具有显著的氧化降解能力.同时实验进一步发现,氧化反应过程中·OH对甲硝唑的降解具有重要贡献.     

基于水动力-力学耦合方法的岩溶塌陷预测

岩溶塌陷是危害性较大的地质灾害之一,预测岩溶塌陷是目前公认的难题。基于Terzaghi固结理论和GMS软件建立了地下水动力学-岩土力学耦合数值模型,并利用该模型对武汉市青菱乡塌陷区的某地块土-岩交界处溶洞塌陷进行了数值模拟分析与预测,分析了地下水位升降及降雨入渗作用对岩溶塌陷的影响。结果表明:地下水位快速升降时,大气降雨加速了土洞破坏,引起地面塌陷的范围最大;孔隙水位、岩溶水位同时下降时,地表沉降的幅度最大。基于地下水流场的力学耦合方法用于典型岩溶工程问题岩溶塌陷的空间预测与定量分析,其预测结果客观可靠,可为同类工程地质问题提供借鉴。     

催化铁内电解-生物处理耦合技术的机理及研究进展

催化铁内电解技术(简称催化铁技术)是同济大学城市污染控制国家工程研究中心自主研发的新型废水处理方法。介绍了催化铁-生物处理耦合技术的机理,总结了近年来该技术的研究进展,并在此基础上指出了该技术目前存在的问题及发展方向。对于催化铁-生物处理耦合技术而言,考察在实际应用中的影响因素、完善催化铁的后续处理、深入分析反应机理及可控路径、探索与不同处理工艺的兼容性、提高长期运行的稳定性等是今后需重点关注的研究内容。     

生物滴滤净化气态苯乙烯的微电解强化实验研究

实验采用微电解-生物滴滤联合装置净化气态苯乙烯,苯乙烯进气浓度控制在320~548 mg·m~(-3)之间,停留时间(RT)为108 s,电流为50m A,喷淋液pH为6.0~6.5.结果发现,稳定后苯乙烯去除率能维持在95%以上.微电解产生的活性物质能促进微生物的生长,并可通过协同作用改善系统的运行性能.稳定运行阶段,实验中外加电流从50 m A上升到150 m A时,苯乙烯的去除效率增加,且明显高于无电流作用时的去除效率.喷淋液pH对苯乙烯去除率的影响较大且复杂,有外加电流时的实验最佳pH比无电流时更偏酸性.当系统有适量的H+存在下,有利于生物膜中的还原反应,但pH值过小会影响微生物正常的新陈代谢,因此,喷淋液的pH值存在一最佳值.系统关停10 d后重启,气态苯乙烯的去除效果在第4 d就能恢复.根据扫描电镜结果,挂膜后填料表面的微生物种类和形态比较丰富,主要与微生物降解的初始目标物有关.