磷酸盐对铁锰复合氧化膜去除地表水中氨氮的影响

利用中试实验系统,研究磷酸盐对石英砂滤料表面负载的铁锰复合氧化膜去除地表水中氨氮的影响.结果表明,当水温为17.2~21.9℃时,随着运行时间的推移,未投加磷酸盐滤柱的氨氮去除效果有所下降;而投加5~15μg·L~(-1)磷酸盐滤柱的氨氮去除效果稳定,且去除率大于95.3%.当水温低于10.5℃时,滤柱出水氨氮浓度超标,此时通过提高磷酸盐投加量至30μg·L~(-1)或增加滤层厚度均可实现出水氨氮浓度达标.但随着系统持续运行,仅增加滤层厚度的滤柱出水氨氮浓度会再次超标.水温在6.5~10.5℃之间,投加30μg·L~(-1)磷酸盐的条件下,120 cm和80 cm活性滤层的最大安全进水氨氮浓度分别为2.34 mg·L~(-1)和1.95 mg·L~(-1).滤柱中生物灭活实验表明活性氧化膜对氨氮的去除同时包括催化氧化作用和生物作用;投加磷酸盐条件下,活性氧化膜的总活性和催化氧化活性分别是未投加磷酸盐条件的1.36倍和1.79倍,这表明磷酸盐促进了活性氧化膜的催化氧化活性.     

交联壳聚糖膜吸附直接染料的性能研究

以戊二醛为交联剂,采用流延法制备交联壳聚糖膜作为吸附剂,对3种不同直接染料水溶液进行吸附脱色处理,实验表明,刚果红的去除率可达96%,直接紫B、直接绿BE的去除率均可达81%。交联壳聚糖膜对刚果红的吸附符合Langmuir方程(R2=0.999),对直接绿和直接紫的吸附符合Freundlich方程,相关系数均大于0.99;吸附过程动力学符合二级反应,R2均为0.999。     

基于瓦斯抽采关键封孔参数及新型封孔材料应用研究

针对煤层瓦斯抽采封孔参数选取不合理,传统封孔材料封堵钻孔周边裂隙效果差等主要问题,采用数值模拟、实验室试验及工程实践等多种手段,分析不同封孔方式的漏气效果,研究封孔时效性对瓦斯抽采的影响,完成最优实验配比及性能测试,验证了现场瓦斯抽采效果。结果表明:全封孔方式抽采效果优于半封孔,合理控制封孔时效性,钻孔周边围岩破坏减少,封孔效果提高;正交试验确定材料最优配比即复合早强剂0.3%、复合缓凝剂0.5%、膨胀剂0.03%、水灰比1.2;试样周围充斥着交叉、贯通的“网状结构”钙矾石,且呈现多而密的粗棒状结构;材料具备塑性变形特性,持续变形量大;与矿方原封孔材料相比,新型封孔材料封孔后瓦斯抽采浓度提高193.3%,抽采周期明显延长,抽采效果显著提高。     

天然气管道局部等效应力及塑性变形评估

为了研究腐蚀及地面运动对埋地天然气管线安全性的协同影响,以X80管道为研 究对象,模拟腐蚀缺陷及土壤力作用于管道之上,利用有限元方法对有腐蚀缺陷与预应 变情况下的管道局部等效应力及塑性变形进行评估,结果表明腐蚀缺陷的深度对局部应 力和应力分布影响非常明显,在失效压力预测中起着决定性作用。随着腐蚀深度的增加 ,应力集中增强,导致内表面和外表面的等效应力大小进一步分化,腐蚀深度的增加对 管道内表面的等效应力的影响很大,但对有效塑性应变的影响却不大。模拟管道上施加 有纵向应变的土壤力,不论拉伸与压缩的情况下,都会降低管道的失效压力,在施加拉 伸预应变下的管道失效压力小于压缩预应变下的。塑性变形首先发生在外表面处,并扩 展到腐蚀缺陷相邻区域,管道内表面也具有一定的塑性变形,但强度低。     

基于强度折减与刚度退化小净距隧道围岩稳定性研究

运用刚度退化的基本原理和方法,将泊松比ν和弹性模量E进行调整,提出变刚度隧道围岩强度折减法。以某小净距隧道为例,在只调整ν或E、同时调整ν和E、保持ν和E不变4种情况下,探讨了刚度退化对小净距隧道围岩稳定性的影响。结果表明:ν对隧道拱顶下沉、拱底沉降、最大主应力的影响要强于E;隧道两拱脚向内位移随折减系数的增大而增大,内侧拱脚向内位移比外侧拱脚的要大,且在刚度调整时拱脚位移要比保持刚度不变时大;等效塑性应变随折减系数的增大而增大,刚度调整导致等效塑性应变区减小,考虑刚度退化推迟了中夹岩柱塑性区贯通;将变刚度隧道围岩强度折减法应用于小净距隧道工程围岩稳定性评价,可依据安全系数的大小来评判设计的合理性,为支护参数及施工技术的选用提供参考。     

改进型双循环多级水幕吸收塔的烟气脱硫性能研究

以改进后的双循环多级水幕塔对烟气进行脱硫性能研究,利用双循环不同p H值控制的优点和多级水幕的效果,增加气液接触面积和传质动力,提高SO2吸收效果。在正交实验确定的最佳运行工况基础上,从烟气流量、上下两段p H值、L/G、SO2进气浓度等因素进行研究。结果表明,SO2进气浓度在5 000 mg/m3以下时,脱硫效率保持在93%以上。上段p H值为6.0,下段p H值为5.0,L/G在15左右时的脱硫效率和运行工况最佳,无结垢现象。改进后的吸收塔具有良好的应用前景,实验结果可对现场脱硫设备的调试和运行提供参考。     

吸附过程中流场分布对液膜扩散传质影响模型的研究

在总结流场条件影响吸附传质过程的同时,提出了流场分布影响液膜扩散传质的物理模型,指出不同的流场分布,液膜厚度变化不同,传质阻力也就不同,从而导致传质效果的不同. 通过对传质方程中流速的物理意义进行重新定义,同时引入流场效应系数(Z),对传统的液膜扩散控制传质模型进行了修正,使模型中参数的物理意义更明确,并用13X沸石对Ca2＋的吸附实验验证了该模型的合理性. 结果表明,13X沸石对Ca2＋的吸附传质效率与搅拌转速和叶片大小成正比,即与流场分布密切相关,其中流场分布比较规则的二次流场吸附传质效率最高;此外初始ρ(Ca2＋)越高,传质越快,吸附效果越好,但流场分布影响越小,归结原因是此时传质动力的影响占据主导作用,超过了液膜阻力的影响,进而掩盖了流场分布对传质的影响.      

Characterization of electrode fouling during electrochemical oxidation of phenolic pollutant

• Electrode fouling is characterized by non-destructive characterization. • Electrode fouling is highly dependent on electrochemical process. • Active chlorine can prevent the formation of polymeric fouling film. Electrode fouling is a problem that commonly occurs during electro-oxidation water purification. This study focused on identifying the fouling behavior of Pt electrode associated with the formation of polymeric layer during electro-oxidation of phenol. The in situ electrochemical measurements and non-destructive observation of the electrode morphology were reported. The results demonstrated that the electrode fouling was highly dependent on thermodynamic process of electrode that was controlled by anode potential. At anode potential lower than 1.0 V vs SHE, the direct electro-oxidation caused the electrode fouling by the formation of polymeric film. The fouling layer decreased the electrochemically active surface area from 8.38 cm² to 1.57 cm², indicated by the formation of polymeric film with thickness of 2.3 mm, increase in mass growing at a rate of 3.26 μg/cm²/min. The degree to which the anode was fouled was independent of anion in the electrolyte. In comparison, at anode potential higher than 2.7 V vs SHE, the anions (e.g., chloride) could exert a major influence to the behavior of electrode fouling. The presence of chloride was shown to mitigate the fouling of electrode significantly through preventing the formation of polymeric film by active chlorine (e.g., Cl• and Cl₂) produced from anodic oxidation of chloride. Since chloride is the most abundant anionic species existing in both natural and engineered water system, this study not only offers a deep insight into the mechanism of electrode fouling, but also suggests strategies for anti-fouling in the presence of chloride in electro-oxidation process.     

我国塑料包装废物的产生和回收特性及管理对策

通过现场调查和资料调研,分析了塑料包装废物的流向和环境特征,总结了塑料包装废物回收的基本特点和经验教训,论述了塑料包装废物回收模式特点,深入分析了回收过程中存在的问题,并提出了加强塑料包装废物回收的管理对策. 结果表明:塑料包装是塑料制品中的重要构成部分,由于质量轻、回收体积大,不易回收,我国每年产生大量的塑料包装废物,城市生活垃圾填埋场成为塑料包装废物的主要流向和污染源. 目前我国塑料包装废物回收依托的是进城务工的个体回收者,与现阶段的国情相符合. 塑料污染问题不是短期内能解决的,必须采取长期的综合管理对策,如进行源头减量化、制定鼓励回收利用的经济政策、采取适宜的无害化处置方式等.      

保护性耕作对土壤有机碳、氮储量的影响

以辽宁彰武县保护性耕作示范推广基地土壤为研究对象,通过实地调查和取样分析,对比研究了传统犁耕和6年免耕秸秆覆盖条件下的土壤有机碳、氮储量,为广泛评价保护性耕作的土壤碳、氮截获功能和合理选择农业耕作方式提供科学依据。研究结果表明,与犁耕相比,免耕覆盖不同程度地提高了0-5cm和5～15cm土层的有机碳、氮储量,对15cm以下土层没有影响,从而增加了0～100em土体总的有机碳、氮储量,证明了免耕覆盖的土壤碳、氮截获功能,年均截获率分别为1．37Mg·hm-2和0．84Mg·hm-2有机碳、氮在犁耕土壤0～30cm剖面的垂直分布较为均匀,免耕覆盖后则发生明显的分层,产生表聚现象。