废旧电池的管理及处置研究

世界电池产量的一半来自中国内地,中国的电池消费能力居世界首位,废旧电池的随意丢弃和处置方式不当都会造成环境污染.中国的回收现状亟待改善,寻找安全科学的处理方法,使电池循环利用,有害物质无害化,并产生经济效益.调研了国内外废旧电池管理及处置现状,对处理废旧电池的成本、经济效益、环境效益、社会效益进行了阐述,总结了国内外废旧电池处理处置的法律法规现状,针对中国废旧电池处理过程中存在的问题提出相关建议,为对废旧电池的科学管理提供决策支持.     

纳米零价铁降解水中多溴联苯醚(PBDEs)及降解途径研究

纳米零价铁(nZVI)法是多溴联苯醚(polybrominated biphenyl ethers,PBDEs)脱溴的有效方法.其反应动力学与途径对阐明PBDEs降解机制具有重要意义.本研究采用液相还原法制备的nZVI,在含有表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)的条件下,46 h内完全降解商用八溴联苯醚(octa-BDE)混合物中高溴代物质(7~9个溴代的同系物),其降解过程符合类一级反应动力学(pseudo-first-order)方程,平均降解速率常数(k)为0.106 h-1.本研究利用数量结构保留关系(quantatitivestructure retention relationship,QSRR)模型建立了在缺乏全系标准样品的情况下PBDEs降解产物的有效分析方法.通过混标中39种PBDEs各标准物在气相色谱中的保留时间,再以BDE47和BDE183的平均保留时间归一化后得到每种标准物的相对保留时间(relative retention time,RRT),再将数据库中的相对保留时间指数(relative retention time index,RRTI)与实验测得的相对保留时间拟合,得到QSRR模型.利用该模型对octa-BDE降解产物进行定性分析,推导得出nZVI对octa-BDE的还原降解途径.结果表明,nZVI对PBDEs的逐级脱溴过程中,间位的溴原子最容易被取代.     

基于多元统计和水质标识指数的辽阳太子河水质评价研究

以太子河辽阳段为例,通过因子分析从16个水质评价基础指标中筛选出8个作为水质评价重要指标.在利用方差分析(ANOVA)对各监测断面多年水质指标数据进行时间与空间尺度上显著差异性检验的基础上,通过层次聚类分析将2009—2012年3个断面的144个样本点分成11组.同时,以各组的样本均值为基础,采用水质标识指数方法得到各组的水质评价结果,并将其分解到各组对应的水质样本点,以实现对多断面、长时间大量样本的水质评价.实证结果表明:2009—2012年间太子河辽阳段干流的水质状况大部分处于Ⅲ级以上,从上游到下游,水质状况呈恶化趋势.研究表明,本文提出的基于多元统计分析和水质标识指数的水质评价方法可用于多断面、长时间大量样本的水质评价工作.     

低强度超声波强化污水生物处理中超声辐照周期的优化选择

为了对低强度超声波强化污水生物处理的重要工艺参数———超声辐照周期进行优化,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(Oxygen Uptake Rate,OUR)和TTC-脱氢酶活性(2,3,5-triphenyl tetrazoliumchloride-dehydrogenase activity,TTC-DHA)为指标,研究了频率35kHz、强度0.3W/cm²的超声波辐照10min后0～48h污泥活性的变化规律,发现超声辐照处理后8h污泥活性达到最大值,24h后超声波的强化作用基本消失.随后分别以8h和24h为超声辐照周期,进行了反复超声辐照处理试验.结果表明,当采用超声辐照周期为8h时,第2次超声辐照后污泥的活性就开始明显下降,3次辐照后污泥的活性下降到对照的一半;当采用超声辐照周期24h时,每次超声辐照后污泥活性依然有所升高,但是随着超声辐照次数增加,其升高的幅度逐渐降低.考虑到设备投资及处理效果稳定性,应采用8h的超声处理周期,每次只处理反应器内一定比例的污泥以避免反复超声引起的污泥活性下降.根据上述现象分析了低强度超声波改善污泥活性的机理.     

低强度超声波强化污水生物处理中超声辐照污泥比例的优化选择

通过超声波的SBR反应器与对照反应器处理人工配制生活污水的对比试验,研究了利用低强度超声波强化污水生物处理的另一个重要工艺参数———超声处理污泥比例(即超声处理污泥量占反应器内总污泥量的百分比).设置超声波反应器采用频率35kHz、声强0.3W/cm²超声波每隔8h取反应器中一定比例的活性污泥辐照10min后再返回反应器.结果表明,超声处理污泥比例为10%时,其COD和NH₃-N去除率可分别提高5%和0.5%左右,以好氧呼吸速率(Oxygen Uptake Rate,OUR)表示的污泥活性可提高12%以上.通过对污泥增长率的研究表明,当超声污泥比例为10%,超声波反应器内污泥的增长率比对照反应器降低了11%左右,减轻了后续污泥处理工序的负荷.随着超声处理污泥比例的增加,污泥体积指数SVI持续增大,但是超声污泥比例不超过10%对污泥沉降性能影响不大.因此,在超声强化污水生物处理工艺中,可采用强度0.3W/cm²超声波每隔8h取反应器中的10%的活性污泥辐照10min后再返回反应器,来提高反应器的生物处理效率.     

中国水泥生产环境负荷研究

基于生命周期理论,采用CML环境影响评价方法对我国水泥生产的环境负荷进行了定量分析.结果表明,水泥生产的环境影响主要体现在温室效应、不可再生能源消耗和不可再生资源消耗,其环境负荷分别占对应环境影响类型世界总负荷的2.76%、2.34%和1.39%.2004年我国水泥生产的环境负荷约占世界总负荷的1.28%,其中,立窑生产工艺、湿法回转窑生产工艺和新型干法生产工艺的环境负荷分别为0.84%,0.12%和0.32%.通过行业结构调整,用新型干法生产工艺取代其它落后的生产工艺,可使我国水泥生产的环境负荷降至世界总负荷的1%左右.     

固定化海带生物吸附剂的制备及其吸附Ni~(2+)的动力学特性

以海藻酸钠、明胶和海带粉为原料制备了固定化海带生物吸附剂。固定化海带生物吸附剂对Ni2+的吸附过程可分为3个阶段:快速吸附阶段、缓慢吸附阶段和吸附平衡阶段。动力学过程可用Lagergren准二级反应动力学方程描述,限速步骤为化学吸附。随Ni2+初始质量浓度的增加,固定化海带生物吸附剂的Ni2+吸附量逐渐增大,Ni2+去除率逐渐降低。吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,说明该吸附体系既有物理吸附又有化学吸附,从吸附状态看属于多层吸附,由Langmuir吸附等温方程得出固定化海带生物吸附剂对Ni2+的最大吸附量为39.43mg/g,说明固定化海带生物吸附剂对Ni2+有较好的吸附性能。     

高校协同创新中心生命周期研究

协同创新中心,是我国高校广泛开展产学研合作,提高创新能力的重要平台。深入研究协同创新中心的发展演化规律对于指导实践,推动协同创新意义重大。根据生命周期理论,协同创新中心的生命周期可分为酝酿准备、组建形成、磨合震荡、规范运作、衰退老化5个阶段。将生命周期理论应用于高校协同创新中心,构建高校协同创新中心生命周期模型,划分成长阶段、提炼阶段共性,有助于对高校协同创新中心的成长机理进行深入认识,并为高校筹建协同创新中心提供一定理论借鉴。     

基于B/S架构的群测群防监测信息上报系统研究∗

群测群防是进行地质灾害监测预警的重要手段之一,随着移动互联网的发展,采用移动端进行灾情信息上报正逐渐被一些学者研究,但这些研究大多采用的是在单一平台上开发手机应用,用户使用成本高,推广比较困难。基于微信公众平台,开发了一种B/S架构的群测群防监测信息上报系统。该系统具有数据管理、图文信息上报、信息审核、监测点检索、信息推送等功能。通过位置限定、现场图片上报等功能设置,使其在一定程度上保障了信息的实效性及真实性。系统在涪陵区进行了试用,测试结果表明该系统能有效辅助群测群防工作。系统摒弃开发原生APP的方式,采用微信公众平台开发微信公众号,具有较高的应用推广价值。     

空气涡轮制冷低温粉碎法回收废弃橡胶

利用带回冷循环的空气涡轮制冷系统，在低温条件下，将废旧橡胶进行冷冻、粉碎、制成６０目以上的精细胶粉。此法的冷冻能耗成本仅为国际上通用的液氮法的１／１０，整具工艺过程不产生二次污染，为废旧橡胶的综合利用提供了一条新途径。