布袋过滤除尘中气固两相流的格子Boltzmann模拟

使用格子Boltzmann方法对含尘气体通过布袋滤料纤维的流动进行了数值模拟,采用拉格朗日方法跟踪了颗粒相中每个粒子的位置和速度并进行单向耦合计算。分析了气流通过纤维捕集体过程中的压降的变化规律,结果与达西渗透定律吻合。与此同时,对粒径小于1μm的气溶胶粒子在布袋纤维捕集体上的沉积规律展开了讨论。结果表明,粒径小于0.01μm的粒子的捕集主要受粒子的布朗随机扩散效应的控制;粒径大于0.1μm的粒子则主要依靠纤维滤料的拦截作用而沉积在捕集体表面;而粒径在0.01～0.1μm范围的粒子则具有较低的捕集效率。模拟结果为研究袋式除尘的过滤机理提供了依据。     

Surfactant-induced changes in gravity fingering of water through a light oil

Gravity-driven preferential flow (fingering) can greatly affect how one fluid displaces another in the subsurface. We have studied the internal properties of these preferential flow paths for water, with and without surfactants, infiltrating into oil saturated porous media using synchrotron X-rays, and miniature tensiometers to characterize fluid content and pressure relationships. We also used a light transmission technique to visualize overall flow pattern. Capillary pressure and water content decrease behind the front, similar to fingers in air-dry sand, with quantitative differences for five different surfactants with surface tensions ranging from 4–21 g/s². Using unstable flow theory, the finger widths, capillary pressure drops within the fingers, finger tip lengths, and finger splitting dynamics were scaled successfully with interfacial tension, fluid density, and the contact angle using the fingers in air–water systems as the reference.     

BAF+常规工艺中砂滤池净水效果研究

以广州某水厂源水为处理对象,研究在曝气生物滤池(BAF)+常规工艺中砂滤池的净水效果。研究表明,砂滤池出水CODMn、NH4+-N的平均值分别为1.19 mg/L和0.08 mg/L;相对于沉淀池出水,砂滤池对上述指标的平均去除率分别为27.41%和63.86%;砂滤池出水NO2--N几乎检测不出。砂滤池对分子量(10 K的溶解性有机物有较好的去除作用;砂滤池中DO下降了1.80 mg/L,分析表明在砂滤池中发生了完全硝化反应。     

膜生物反应器内流场动力学特性的PIV实验研究

浸没式膜生物反应器系统内膜面附近的气液两相流动力学特性对控制浓差极化和膜污染具有重要影响。应用粒子图像测速(PIV)技术对浸没式膜生物反应器内近膜面的液相流场动力学特性进行了研究。采用相分离技术灰度分辨法将通过PIV技术得到的气液两相流场图像中的液相速度场进行辨别,得到膜面附近的液相流场数据,并应用Tecplot软件计算得出液相流的涡量特性。在3 mm曝气孔径,2.5、3.0、3.5、4.5、5.5和6.5 m3/h 6种曝气强度下分析了膜面附近的液相速度场和涡量场。结果表明,曝气强度对液相流场和涡量场的影响较大,在一定范围内增加曝气强度可以使得液相速度和涡量增加,同时,分析了3 mm孔径下圆帽状气泡的动力学特性。研究结果为膜生物反应器系统的优化设计提供了研究经验和实验数据。     

非饱和土壤轻油污染多相流研究进展

轻油泄漏到地下后 ,在非饱和土壤中水、气、油三相相互作用、相互影响 ,共同构成多相流体系统。在简要分析轻油污染问题的产生、危害以及轻油泄漏在地表以下运移方式的基础上 ,介绍并总结了近些年来国内外土壤轻油污染有关的多相流研究方面的进展 ,包括国外的模型研究成果、国内外试验研究方法和研究成果 ,并指出目前研究中存在的问题和需要进一步探讨的方向     

袋式除尘器内部流场的数值模拟

袋式除尘器内部气流分布不均会加剧滤袋磨损,降低除尘效率。采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对除尘器内部流场进行研究,分析了气流的轨迹及其在各气室中的速度分布。发现原设计中气流分布不均匀的现象比较明显,提出了在进气通道内添加气流均布板的改进措施。结果表明:改进后,除尘器箱体内部气流分布较均匀,各滤袋气流分配系数的波动幅度减小,各气室综合流量不均幅值降低。研究结果为袋式除尘器的结构优化设计提供了理论依据。     

电混凝去除水中锑污染物

采用电混凝技术对水中锑污染物进行处理,利用阳极电解铁板产生亚铁和三价铁离子,通过絮凝与共沉淀作用去除Sb（Ⅲ）和Sb（V）污染物,并详细探讨了电流密度、溶液初始pH、电解质离子及通入N2对锑去除效率的影响。结果发现,锑初始浓度为1 mg/L时,反应30 min后Sb（Ⅲ）浓度低于5.0 μg/L,Sb（V）浓度为28.1 μg/L,表明Sb（Ⅲ）去除效率明显优于Sb（V）。另外,研究发现,电流密度及初始pH对Sb（Ⅲ）的去除效率影响较小,增大电流密度会提高Sb（V）去除效率,溶液初始pH为4.5时Sb（V）去除效率最高;Mg2+与HCO3-有助于Sb（V）的去除,Ca2+、SiO32-和PO43-对Sb（V）的去除有一定的抑制作用;通入N2会提高Sb（V）的去除率。     

车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟

合理分析车载加油油气回收系统(ORVR)内气液两相的流动特性对油气排放控制技术的实施具有重要意义。以ORVR加油系统为对象,采用高速摄像、粒子动态分析仪(PDA)实验测量和CFD数值模拟相结合的方法,对ORVR车辆加油过程中的气液两相流动特性进行了系统研究,讨论了加油量对加油管内流场和压力场的影响。结果表明,随着加油速度的增大,加油管口的射流卷吸增强,气液两相流动过程中的湍流程度加剧,液流冲击与破碎严重,涡旋现象明显;随着加油速度的增大,气液掺混严重,液体自由表面边界逐渐模糊;加油过程中加油管和燃油箱内气相压力的变化分为2个阶段:开始加油时气相压力迅速增大,在5~8 s内达到峰值;然后气相压力逐渐减小,最终趋于稳定。     

Determination of PCBs, PCDDs and PCDFs in insulating oil samples from stored Chinese electrical capacitors by HRGC/HRMS

Homologue and congener profiles of polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) in commercial PCBs formulations are key information for the source identification of PCBs contamination as well as for the risk assessment caused by potential exposure. The isotope dilution technology in combination with high resolution gas chromatography-high resolution mass spectrometry (HRGC/HRMS) has made the accurate determination of such profiles possible. So far, various commercial PCB formulations except Chinese products have been successfully determined. Two PCBs containing insulating oil samples from stored Chinese electrical capacitors have been determined with the same methodology for comparability. The total concentration PCBs in two oil samples were 790 000 μg g⁻¹ and 720 000 μg g⁻¹, respectively. TriCBs, TetraCBs, and DiCBs were found to be most abundant. Concentration of dioxins contamination in two samples is 650-670 ngTEQ g⁻¹, of which 69-71 ngTEQ g⁻¹ from PCDD/Fs with the predominant congeners of 1,2,7,8-TeCDF; 2,3,7,8-TeCDF; 2,3,4,7,8-PeCDF and 1,2,3,7,8-PeCDF. The contributions of DL-PCBs in total TEQ in both samples were more than 85%. The dioxin-like toxicity in insulating oils contained in electrical capacitors could be considered receive attention as an important dioxins source if such wastes are not managed in an environmentally sound manner.     

粉末活性炭对水中氯酚的吸附

2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚是氯酚类污染物的典型代表,鉴于其对人类身体健康的危害和对环境所造成的污染,已被很多国家列为环境优先控制污染物。研究粉末活性炭(PAC)对该3种氯酚的吸附过程以及投炭量、pH值和水质对PAC吸附性能的影响。结果表明:粉末活性炭可以有效去除水中的80%以上的氯酚;吸附行为符合Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线;以分子状态存在的氯酚比电离状态更容易被活性炭所吸附。     

水体中卤乙酸(HAAs)的产生、测定方法与控制途径

对饮用水中普遍存在的消毒副产物形式HAAs的产生、测定方法以及控制途径进行了阐述.并对影响HAAs生成的主要因素投氯量、溴的影响以及卤乙酸副产物(HAAFP)含量等进行了分析.生物活性炭技术是一种非常有效的控制HAAs含量和减少HAAFP含量的方法,对于保障饮用水安全性具有重要意义.     

3种正渗透膜对水中卡马西平的截留

采用3种商业正渗透膜对污水中的卡马西平进行截留,研究了膜活性层朝向、汲取液浓度、流速和汲取液溶质对卡马西平截留效果的影响。结果表明,活性层朝原料液的正渗透（FO）模式对卡马西平的截留效果要优于活性层朝向汲取液的模式。3种膜对卡马西平的截留率随着汲取液浓度的升高有所提高,但高浓度的汲取液时增幅并不显著且会引起严重的盐返混。NaCl是截留卡马西平最适合的汲取液溶质,对卡马西平的截留率随着水通量增加而增加,但是过高的盐返混可能导致卡马西平截留率的下降。醋酸纤维素聚酯网膜是所选3种膜中对卡马西平的截留率较高的膜。这些实验结果可为FO应用于卡马西平废水的处理提供参数。     

含油废水异质结微通道分离机理及实验

石油炼制废水等石化行业含油废水普遍存在油分与悬浮物高度复合、油分乳化且水质剧烈波动等特征,其达标处理成为关乎企业绿色发展与产能拓展的关键因素。针对含油废水分离资源化需求,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、四氢呋喃(THF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、固化剂等配制涂敷剂,通过喷涂石英砂制备了改性颗粒,并混合常规石英砂构建了异质结颗粒群,由此开发出异质结微通道沸腾床分离实验装置,考察了其对复合污染乳化废水中污染物的分离效果。结果表明：涂覆改性颗粒的接触角明显增加,且改性颗粒与油滴接触的微界面动态识别过程表明其较原始石英砂的疏油性显著增加;异质结颗粒群经过撕裂、剥离和聚并过程,将乳化液中10 μm以下的细小油滴有效聚结并确保废水油分去除率超过92%。针对油分和悬浮物质量浓度不超过50 000 mg·L⁻¹的实际石化废水,现场10 m³·h⁻¹规模的异质结微通道沸腾床侧线实验结果表明,在常规工况和波动工况条件下,其出水平均油分质量浓度分别为11.4 mg·L⁻¹和18.2 mg·L⁻¹,悬浮物质量浓度则分别降至21.3 mg·L⁻¹和29.1 mg·L⁻¹,且经过20 min反洗后沸腾床分离器满足长期稳定运行要求。     

应用改进分光光度法测定多组分水样的COD

提出改进分光光度法测定多组分水样的化学需氧量(COD)。以多种物质的吸光曲线回归方程,将实时测得的水样吸光度分解成多种物质的吸光度,利用多元一次方程进行求解并计算出COD的方法。新方法对含邻苯二甲酸氢钾和丙烯酰胺水样测量的COD,误差平均值为+5.0%,对更多组分的水样测量紫外吸光度误差较大,通过引入修正系数修正后误差大幅下降,10次测量的变异系数约0.5%,精密度较好。通过分析新方法实际运用时存在的优劣之处,提出综合高锰酸盐指数(CODMn)来弥补其测量上不足的新型废水监测模式,以实现监测的快速测量、低耗能、低污染和实时性。     

盐度对IBAF处理采油废水中PAHs的影响

通过监测固定化曝气生物滤池(immobilized biological areated filter, IBAF)进、出水中不同结构PAHs浓度的变化,分析盐度对其处理效果的影响。结果表明,IBAF反应系统在盐度0%～5%(w/v),HRT为8 h,COD容积负荷为0.3～0.8 kg/(m3·d)的条件下,对石油类、COD、TOC的平均降解效率达96.7%,95%和85%,分配在油粒中和溶解于水中的PAHs可在载体过滤、吸附和微生物降解等作用下,不随出水排出系统。盐度为1%～2%(w/v)时,进、出水中PAHs浓度较高,是由于增溶作用使PAHs分配在粒径小于100 μm油粒中和水相中的比例升高。出水中测得含2个苯环PAHs占比较大,这可能是由于在3、4环PAHs加氧开环的微生物降解过程中产生中间产物并通过GC-MS自动测量造成的。     

Pd/Fe催化脱氯水中PCE的动力学研究

以GC-MS为分析方法,采用Pd／Fe双金属对水溶液中四氯乙烯（PCE）进行了催化还原脱氯处理,考察了PCE初始浓度、钯含量、Pd／Fe用量和溶液初始pH值等各因素对脱氯效果影响及还原动力学规律。结果表明,Pd／Fe双金属对PCE有较好的还原脱氯效率,反应遵循准一级反应动力学规律,以反应物PCE浓度为参照的反应速率常数K变化范围为0．019min^-1～0．16min^-1,对应的PCE半衰期从6min到36min,揭示反应有可能是在过量的Pd／Fe双金属表面进行。当PCE溶液初始浓度为1mmol／L,投加1．2g钯含量为0．03％的Pd／Fe双金属,在25℃下反应60min,PCE的脱氯率达到95％以上。增大钯含量和Pd／Fe用量可有效提高脱氯率,在初始pH值为弱酸性条件下有利于还原脱氯反应进行。     

密相塔半干法烟气脱硫塔内加湿降温及其对脱硫效率的影响

为了实现密相塔半干法脱硫工艺的精确加湿进一步提高系统脱硫效率,利用推导出的传热传质计算方法,得到烟气温度降低和加水量的关系.结合3组密相塔半干法工程实际数据,发现理论计算值和实测值误差区间仅为2.9%~5.4%.通过选取河北某钢厂210 m2烧结烟气密相塔半干法脱硫项目实际在线检测数据,发现循环脱硫灰含湿量为3%的系统脱硫效率整体高于含湿量为5%和4%的样品,最大值达93.56%.通过粒度分析、扫描电镜、X射线衍射及差热-热重对2种不同含湿量的循环脱硫灰进行表征,结果表明,含湿量为3%的循环脱硫灰较含湿量为5%的样品粒径小、比表面积大,无团聚现象,物相分析还证实相对于含湿量为5%样品,其Ca(OH)2和结晶水含量少,几乎都是CaSO4和CaSO3干态物质,因此脱硫反应进行彻底,脱硫效率较高.     

Lipid-Filled semipermeable membrane devices and mussels as samplers of organochlorine compounds in lake water

Semipermeable membrane sampling devices (SPMDs) and caged lake mussels (Anodonta piscinalis) were simultaneously deployed at four lake watercourse sites in Central Finland four weeks in August 1992. This study was part of the regular annual monitoring of the organochlorine compounds (OCC) in pulp-mill recipient watercourses of Finland with bivalves. Chlorohydrocarbons (CHCs), chlorophenol compounds (PCPs), chloroanisoles (PCAs) and chloroveratroles (PCVs) were analyzed from lipid extract of mussels and from the synthetic triolein lipid of the SPMDs. Hexane-diethyl ether (9:1, v/v) dialysis using polyethylene membrane was applied in dean up of the SPMD lipids and, for comparison, to six sets of the mussel fat. Dialysis recovered CHCs but not PCPs from the mussel fat. CHCs, PCPs, PCAs and PCVs were all recovered in dialysis of the SPMD lipid. Handling of SPMDs in the transport and deployment operations caused significant OCC contamination for the blank SPMDs. Similar trends were revealed in the OCC profiles for mussels ans SPMDs. An exception was the lack of PCPs appearing in SPMDs that did appear in mussels and in a complementary manner the appearance of the PCAs and PCVs in SPMDs.     

Photocatalytic degradation of organic pollutants in water by N-doping ZnS with Zn vacancy: enhancement mechanism of visible light response and electron flow promotion

Environmental Science and Pollution Research - In order to improve the visible light response, N-doping ZnS (N-ZnS) nanospheres with Zn vacancy and porous surface were prepared by a simple one-pot...     

巢湖水质时空分布模式研究

依据2004~2006年12个采样点11个水质指标数据,应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)、判别分析(DA)和基于G IS平台的克里格插值法,对巢湖水质时空分布模式进行研究。通过统计分析将巢湖11个水质指标概括为4个主成分:第一主成分COD、BOD5和Chl-a;第二主成分电导率、NH4+-N、TN和TP;第三主成分温度和DO;第四主成分pH和SD。在空间尺度上分为2组,分别对应于东西半湖。除了DO指标,空间上西半湖周边区域的水质指标浓度显著高于东半湖;东西半湖TP和COD空间分布相似;在时间尺度上,可分为1月~3月份、12月份一组和4月~11月份一组;TP、COD、DO和SD指标第一时期浓度高于第二时期,温度、电导率和Chl-a指标则相反;溶解氧和温度两者的时间差异性呈现明显的负相关。并对采样点和采样频次进行了适当优化。