堆积参数对MSW生物干化的影响

采用生物干化技术来处理高含水率城市生活垃圾(Municipal Solid Waste,MSW),研究了堆积高度(0.75 m、1.0 m、1.2 m、1.5 m)、堆积密度(0.46×10~3~0.64×10~3kg/m~3)对城市生活垃圾生物干化的影响。通过生物干化装置和数据收集系统监测MSW生物干化过程中温度、含水率、挥发性固体(VS)质量分数、热值的情况。微生物发酵的产热量通过堆体内部温度的累积来表征。经过15 d的生物干化试验,当垃圾堆积高度为1.2 m、堆积密度为0.51×103kg/m~3时,垃圾的含水率降到最低,仅为33.6%,低位热值提高130%,达到12 264 k J/kg。试验产物的平均低位热值提高到10 973 k J/kg,达到制备垃圾衍生燃料的要求。结果表明,通过优化垃圾的堆积参数,可有效提高垃圾含水率下降幅度、单位质量垃圾水分去除率、单位质量垃圾有机物降解率和低位热值。     

EGSB反应器的低温运行性能研究

对膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在低温(10～15℃)条件下的运行状况和污泥特性进行研究.结果表明,EGSB反应器在10～15℃的低温条件下能够稳定高效运行.当进水COD质量浓度低至114mg/L或高达3600mg/L(有机负荷高达23kg COD·m-3·d-1)时,COD去除率均能维持在70%左右.与中温(32～35℃)相比,低温时颗粒污泥的沉速相对较低,但不低于15m/h,不会被冲出反应器而造成污泥流失.低温时,颗粒污泥的产甲烷活性明显降低,COD去除率也明显降低,但液体上升流速的提高能改善泥水的传质效果,提高COD去除率.在HRT=0.9h、液体上升流速Vup=3.0m/h左右的运行条件下,反应器内温度由35℃降到15℃时,K由0.391 × 103降到0.107×103,COD去除率由84.32%降到68.9%.但当Vup由3.0m/h提高到4.2m/h时,K由0.107×103提高到0.254×103,COD去除率也由68.9%提高至76.7%.低温时,EGSB反应器的抗温度冲击能力很强.低浓度时,EGSB反应器的抗pH冲击能力不强,但随着进水COD浓度的提高,其抗DH冲击能力逐渐增强.EGSB反应器在低温低浓度条件下运行时需添加碱度以维持反应器内适宜的pH值.     

基于CFD模拟技术的开孔氧化沟特性分析

针对传统氧化沟工艺溶解氧调控困难、曝气区高流速造成能量浪费等问题,通过在氧化沟缺氧区廊道弯道处开设孔洞、设置挡水墙与导流板等措施,提出了一种新型开孔变速氧化沟流态调节理论与技术方案。首先通过计算流体力学模拟开孔氧化沟方案的流态调节效果,模拟结果表明,开孔廊道平均流速为0.20~0.26 m/s,明显高于其他廊道,表明开孔方案可以显著提高缺氧区廊道流速,实现氧化沟变速流态调节效果。其次,建立开孔氧化沟中试系统,通过对比等速氧化沟与开孔氧化沟工艺对有机物的去除效果和微生物群落分布验证开孔方案的可实施性。结果表明,两种工艺对有机物的去除率基本相当,其中COD、SS、TP和NH_4~+-N的去除率在95%以上,而开孔氧化沟工艺对TN的去除率略高于等速氧化沟。两组氧化沟系统中反硝化细菌种类一致,相对丰度分别为1.51%和1.49%,表明氧化沟开孔流态调节方案不会影响系统的运行效果和微生物种类,只是改变了开孔廊道的流态分布。同时采用现场流态测定方法对氧化沟流态和沉泥情况进行了分析,结果表明,开孔方案能够提高氧化沟缺氧区廊道流速,减缓低流速区沉泥现象。因此,在不影响运行效果的基础上,开孔方案减小了氧化沟系统缺氧区廊道推进器功率8.4 k W,达到节能21.2%的目的。     

UASB去除猪场废水有机物影响因素研究

为有效解决畜禽养殖废水有机物的污染问题,采用UASB小试装置处理某猪场养殖废水,考察容积负荷、pH值、温度及回流比等因素对UASB去除有机物效果的影响,并对稳定运行期颗粒污泥的粒径和生物相进行观察。结果表明,UASB能有效去除猪场养殖废水中的有机物,其处理效果与容积负荷、pH值、温度、回流率等因素有关。在容积负荷、pH值、温度、回流率分别为3.68 kg COD/(m3.d)、7.0、35℃和40%的条件下,UASB对COD的去除率稳定在85%左右。厌氧颗粒污泥的形成(颗粒污泥粒径为1.0~2.0mm时,污泥质量占总量的69.56%)及污泥表面丰富的细菌群落为UASB高效的处理效能奠定了基础。     

刚性填料布置方式对水流特性及污染物去除的影响

研究使用生物填料技术净化河流水体对水流特性的影响,生物填料分为刚性和柔性两种,采用刚性生物填料进行试验.对室内大小相同的填料渠(长×宽×高为1 000 cm × 40 cm×30 cm)设置不同的填料密度和布置方式:A渠填料密度为48 m/m3,均匀填充;B渠为24m/m3,均匀填充;C渠为24 m/m3,两边填充;D渠为空白.在不同的水力停留时间(HRT)下,分析各渠x和y方向流速等值线图及COD去除率.结果表明:1)由于不同水渠填料布置方式不同,其流态也存在差异,流场紊乱程度从高到低的填料渠为C渠、A渠、B渠、D渠;2)填充密度和布置方式对填料与水体的接触也有影响,水体通过填料层流量占总流量百分比从大到小的各渠为C渠、B渠、A渠,随HRT增加差距缩小;3)填料填充密度越大,对COD的去除率越高,同等密度下,填料两边布置比均匀布置对COD有更好的去除效果.     

偏二甲肼超临界水氧化动力学研究

利用一套连续式超临界水氧化实验装置,以H2O2为氧化剂,在480～550℃、30 MPa条件下,进行了超临界水氧化偏二甲肼实验,建立了COD去除宏观动力学方程.实验结果表明,在超临界条件下,偏二甲肼氧化分解很快,当温度为550℃、压力为30 MPa、停留时间为5.8 s时,COD去除率可高达93.5%以上.偏二甲肼的去除率随反应温度升高、停留时间延长而提高.在H2O2过量50%的情况下,偏二甲肼氧化分解反应对有机物为1.13级,对氧气为0.29级;反应活化能Ea为44.65 kJ·mol-1;指前因子A为4.93×103.     

组合芬顿工艺处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的试验研究

利用芬顿和光-芬顿工艺降解垃圾渗滤液纳滤浓缩液中的难降解有机物。起始pH值5.0及较低H_2O_2/Fe~(2+)投加量时,芬顿法的氧化-絮凝作用可以去除70%以上的COD。采用芬顿氧化-絮凝和光-芬顿组合工艺处理不同浓度纳滤浓缩液时,H_2O_2/Fe~(2+)投加量为35 m M/8 m M和90 m M/10 m M时均可实现90%的COD和TOC去除率;组合工艺出水COD为112~160 mg/L,BOD/COD为0.35~0.43。纳滤浓缩液中检出的13种多环芳烃经过组合工艺处理后的总去除率均约在90%。     

制浆废水混凝-生物-混凝组合工艺有机物去除途径研究

以某造纸厂制浆废水处理工程(3万m3/d)为研究对象,利用红外光谱、三维荧光光谱、相对分子质量切割等方法,探究制浆废水混凝-生物-混凝组合处理工艺有机物的去除机理。结果表明:组合处理工艺COD、色度总去除率分别为94.4%、95.5%;一级混凝、生物处理、二级混凝工艺单元对COD去除的分担率分别为44.2%、37.5%、12.7%,对色度去除的分担率分别为21.6%、31.4%、42.5%。一级混凝单元主要去除MW30 k Da的大分子有机物,以类富里酸、部分芳环及芳香族化合物等难降解有机物为主;生物处理单元主要降解MW10 k Da的有机物,主要有芳香酸酯、类蛋白质物,其中部分有机物转化为MW1 k Da的小分子有机物;二级混凝进一步去除MW30 k Da的大分子有机物,主要是类黑精物、木质素及其衍生物、芳香族化合物等。     

混凝-气浮预处理垃圾渗滤液的模拟试验研究

为了降低垃圾渗滤液中有机物和悬浮物含量,减轻后续处理负担,采用混凝-气浮工艺对垃圾渗滤液进行预处理,并考察其影响因素.结果表明,混凝剂种类、用量、混凝pH值、气浮作用时间等因素对有机物的去除率有明显影响.在优化工艺条件下,当进水COD为5 600 mg·L-1时,COD去除率可达到81.9%,BOD5的去除率可达73.3%,BOD5/COD从0.26提高到了0.40,有效提高了渗滤液的可生化性.研究表明,混凝-气浮工艺流程达到了较好的预处理效果.     

高效厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

在(35±1)℃条件下,采用高效厌氧反应器对青岛啤酒股份有限公司的生产废水进行处理,研究了厌氧反应器的启动和运行情况,分析了回流比、温度和上升流速等因素对反应器的影响.结果表明,厌氧反应器的容积负荷可达21 kg COD/(m3·d),COD去除率稳定在80%以上,出水挥发酸质量浓度低于350 mg/L,平均每去除1 kgCOD产生0.26 m3沼气.启动结束后,颗粒污泥的平均沉降速度由40.3 m/h提高到73.4 m/h,污泥密度由0.78 g/cm3升高至1.02 g/cm3,0.5～1.5 mm粒径的颗粒污泥占66%.同时,在25℃的运行条件下反应器的容积负荷降至9 kg COD/( m3·d),温度升高后反应器的运行可以较快得到恢复.     

阻燃抑爆柴油的燃烧性能和排放研究

以-10号军用柴油为基础油配置阻燃抑爆柴油,在WP10.290发动机上进行了台架实验,考察了使用阻燃抑爆柴油时的动力性、经济性和排放性。结果表明:燃用阻燃抑爆柴油相比于燃用-10号军柴会一定程度上降低输出功率和扭矩,动力性能下降2.31%~4.26%;燃用阻燃抑爆柴油时平均质量燃油消耗率较燃用军用柴油时增加了5.74%。体积燃油消耗率与军用柴油相比,平均增加了4.32%;能够降低NO的排放,NO的排放量相较于-10号军柴降低了7%~19%;能够降低排气温度,相比较于-10#军柴,阻燃抑爆柴油的排气温度最大可以降低19.5℃。     

基于FERC模型的油品流淌火灾定量风险评估方法研究

为了评价油品储运过程中的流淌火灾风险,提出1种基于FERC模型的油品流淌火灾定量风险评估方法。以某汽油管道为例,分析大孔泄漏、中孔泄漏、小孔泄漏３种模式下流淌火各参数的动态变化过程,计算管道周边不同位置处的个人风险值。研究结果表明:流淌火燃烧面积的最大值随泄漏速率的增加而增大,对于给定的算例条件,大孔泄漏情景下的最大燃烧半径较小孔泄漏增大了18.4倍;相较小孔泄漏,大孔泄漏下安全距离增大了6.7倍;在距离泄漏点100 m的位置,小孔泄漏、中孔泄漏和大孔泄漏条件下的辐射热流密度值分别为0.13,1.34,8.02 kW/m2;距离泄漏点34 m处时,大孔泄漏已经占总个人风险的99%;在开展风险评价时,应着重分析大孔泄漏的情景。     

轻质油品罐区流淌火灾发展特征和危害研究

为了研究罐区储运过程中发生泄漏导致的流淌火事故,设计并搭建了流淌火燃烧试验平台。采用流淌火燃烧试验平台和CFD数值计算2种方法研究了汽油流淌燃烧特性,对比分析表明,流淌火实体试验与CFD数值计算的结果误差在可接受范围内。基于上述结论,以防火堤内储存汽油的4个2 000 m3汽油储罐罐组为研究对象,模拟计算输油管道泄漏至防火堤内引发流淌性火灾的危害特性,得到了流淌火灾蔓延发展过程以及流淌面积、温度场等特征参数的变化规律。研究结果表明:泄漏速率保持不变时,流淌面积逐渐增大直至趋于稳定,其增长速率不断减小;流淌火发展至稳定燃烧阶段时,临近储罐被火焰包围,其中高度为5 m处的罐壁温度和辐射强度最大,温度在1 300 ℃左右波动,辐射强度稳定在500 kW/m2左右。     

电絮凝技术处理洗车废水试验

采用电絮凝技术处理洗车废水,以保证处理后出水能够循环利用。考察电流密度、初始pH值、NaCl浓度及电解时间等操作因素对COD与浊度去除效果的影响。结果表明,在最佳处理条件下,出水达到生活杂用水水质标准;另外,去除COD过程符合一级动力学模型,去除单位浓度COD产生4.02×10-3kg湿污泥、3.10×10-4kg干污泥。     

溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中的残留及消解行为研究

研究了溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中残留的仪器检测方法,并在天津、山东和江苏连续开展了2 a溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中残留状况和消解动态规律研究的田间试验。结果表明,在溴氰菊酯和吡虫啉的添加质量比分别为0.025~0.5 mg/kg和0.025~1 mg/kg的水平下,甘蓝中溴氰菊酯的平均添加回收率为92.19%~102.48%,变异系数为2.98%~9.46%;吡虫啉平均添加回收率为94.58%~100.30%,变异系数为0.85%~4.10%。甘蓝中溴氰菊酯和吡虫啉的最小检出量分别为0.1 ng和0.5 ng,甘蓝中溴氰菊酯和吡虫啉的最低检出质量比均为0.025 mg/kg。田间试验表明,在甘蓝莲座期施用20%溴氰菊酯.吡虫啉悬浮剂1次,溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中的消解动态符合一级动力学反应模型,溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中的残留消解半衰期分别为4.4~8.8 d和5.9~8.6 d。按照推荐剂量和1.5倍推荐剂量在甘蓝中施用20%溴氰菊酯.吡虫啉悬浮剂3~4次,2次施药间隔7 d,距最后一次施药10 d时,溴氰菊酯在甘蓝中的最高残留量低于GB2763—2005《食品中农药最大残留限量》规定的溴氰菊酯在甘蓝中的最大残留限量(0.5 mg/kg),以及NY 1500.5.6—2007《农产品中农药最大残留限量》规定的吡虫啉在甘蓝中的最大残留限量(1 mg/kg)。     

地铁检票闸机通过能力研究

检票闸机是地铁车站的重要设施之一,其通过能力的大小对车站客流的疏运起着十分重要的作用。对晚高峰时刻客流进行视频录像,采用逐帧回放的方式,统计乘客属性、闸机属性、统计乘客连续检票刷卡的间隔时间和乘客通过闸机的时间,采用SPSS统计分析软件进行数据分析,计算乘客通过闸机速度和闸机通过能力。     

基于LOPA逻辑的罐区多米诺效应定量风险评估*

为了更好地降低化工企业罐区事故造成多米诺效应的风险,提出1种基于保护层分析（LOPA）的定量风险评估程序。首先,阐述基于保护层分析(LOPA)逻辑的多米诺定量风险评估流程,即引入包括可用性、有效性及3种逻辑门定义及量化的安全屏障定量评估;然后,利用LOPA的分析逻辑将安全屏障融入多米诺定量风险评估框架中;最后,选取2×2 000 m3苯乙烯罐区为对象,识别防火层与喷淋冷却系统2种安全屏障并开展基于LOPA逻辑的罐区多米诺效应定量风险评估,得出安全屏障能有效地降低多米诺事故发生频率及罐区个人风险的结论。研究结果表明:该分析方法可为化工企业开展多米诺效应定量风险评估提供参考。     

Experimental Study on the Potential Application of Cottonseed Oil–Diesel Blends as Fuels for Automotive Diesel Engines

This paper presents the results of an experimental study on the direct application of cottonseed oil–diesel blends as fuel for diesel engine vehicles without using additional retrofit mechanical systems. The use of biofuels is one of the main actions promoted by the European Union and member states in an effort to tackle global warming, enhance energy security and contribute to regional development. Here, the possibility to blend cottonseed oil directly with fossil diesel as a fuel for diesel engines is examined. This option has lower cost and larger well-to-wheel greenhouse gas benefits than fatty acid methylesters. The paper presents measurements of important fuel properties, density, viscosity, cetane number and cold flow characteristics. In addition, a common rail Euro 3 compliant diesel car is tested using 10% v/v cottonseed oil–diesel blends in order to examine the effects on performance and emissions of regulated pollutants and CO₂. Furthermore, particle emission characteristics are studied, including total and solid particle number concentrations and particle size distributions over driving cycles and steady state modes. The results indicate that the test fuel presents good operating characteristics and limited effects on regulated emissions and vehicle performance. These results would justify further research on the direct use of vegetable oils as automotive fuels.     

基于运行安全的停机位分配问题研究

随着民航运输业的发展,航班密度不断增加,相邻停机位间推出冲突概率不断增加。为合理分配大型繁忙机场停机位,兼顾安全与效率,建立基于运行安全的停机位分配问题优化模型。在模型中加入约束条件以避免潜在的推出冲突,以及考虑将重要航班优先分配到指定的旅客行走距离较短的停机位,来提高旅客的整体满意度。通过分析机位分配特点,选择性能比较优越的遗传算法进行求解。最后用实际算例进行验证,得到停机位分配甘特图以及算法收敛曲线。从结果中可以看到,停机位分配比较合理,算法收敛性能良好。就整体而言,达到了预期的要求。     

基于ANSYS的沉降后浇带裂缝成因分析

为了有效治理沉降后浇带裂缝引起的地下工程漏水问题,以云南某工程为例,使用理论分析与有限元软件ANSYS建立参数模型相结合的方法对后浇带裂缝进行分析,探究后浇带裂缝成因及发展趋势,结果表明:该工程后浇带在荷载作用下产生裂缝的理论最大宽度为0.1 mm,潜在的裂缝发展区域的发展值均小于0.3 mm,实际工程中无须对潜在裂缝进行特殊处理。在选用合适材料对后浇带裂缝处进行处理后,漏水问题得到解决,达到了提高建筑安全的目的,为类似地下工程裂缝的封堵提供一定参考。