拱顶储罐气相层惰化过程数值模拟及工艺参数研究

针对油罐在检测、维修前须先将气相层可燃气体用氮气惰化到安全浓度,现场凭经验操作效率低且难以掌握氮气合理用量,容易造成氮气浪费或达不到安全浓度引发事故的问题,为确保惰化过程的安全经济,以常见拱顶储罐为例,首先利用改进后的公式法得出多组分可燃气体惰化效果评价指标;然后根据所得指标采用仿真对储罐气相层惰化过程进行数值模拟,并验证了仿真结果的正确性;最后采用仿真计算方法开展储罐气相层氮气惰化工艺参数的影响研究。研究结果表明:惰化效率与进口压力无关,只随进口流速变化,且大于1 m/s流速后,惰化效率已显著变化,此时可以增加进口管道数量,进一步提高惰化效率。理论研究结果可为现场实施提供参考和指导。     

热碱-分步酶水解-厌氧消化工艺处理秸秆畜粪混合物料及其甲烷高值化条件

为获得秸秆畜粪混合物料在厌氧消化过程中的甲烷高值化产出,提出了一种新型"热碱-分步酶水解-厌氧消化"组合工艺.以玉米秸秆和牛粪混合物料作为实验对象,考察物料中纤维素、半纤维素、蛋白质获得高溶出效率的热碱预处理条件;分步投加纤维素酶和蛋白酶的剂量及水解时间;热碱预处理后的混合浆液和热碱-酶水解后的混合水解液厌氧消化甲烷产率及产气周期.结果表明,在80℃和0. 5%Na OH碱用量条件下,纤维素、半纤维素和蛋白质的溶出效率(%TS)最高,与未预处理相比(对照组),分别提高24. 84%、12. 24%和8. 92%;分步酶水解的过程和条件为:先投加80 U·g-1的纤维素酶水解18 h,再投加20 U·g-1的蛋白酶水解4 h,纤维素和蛋白质的水解效率可分别达到74. 08%和74. 01%,获得的水解液中糖类提高12～32倍;在厌氧消化阶段,热碱-酶水解后的水解液甲烷产量最高值可达750 m L·h-1,产气周期50 h,相比于热碱预处理后的底物消化(对照组),产甲烷效率提高了约14倍,产气周期缩短了约17 d.热碱-酶水解预处理能有效地解除混合物料厌氧消化过程的水解限速,研究结果可以为开发高效的农业废弃物能源高值化利用技术提供参考依据.     

A/O-MBR处理餐饮废水过程中DOM特性解析

借助凝胶过滤色谱(GFC)分子量测定技术和三维荧光(EEM)光谱技术,对厌氧微网与好氧平板膜-生物反应器(A/O-MBR)联合处理餐饮废水过程中各阶段的溶解性有机物(DOM)及污泥胞外聚合物(EPS)的性质进行研究。分子量研究表明:好氧段污泥滤液的GFC谱图中在10 min以前有大分子物质析出,分析是微生物代谢产物;且随着处理过程的进行水样DOM中的分子量分布范围不断变宽。EEM光谱研究表明:进水、好氧段出水、好氧段污泥滤液的DOM中的2种主要荧光物质为高激发波长类色氨酸和可见区类富里酸,而厌氧段出水中仅有高激发波长类色氨酸,且峰强较强。同时,厌氧段出水中在形成可见区类富里酸的区域内有成峰趋势,分析是由较强的类色氨酸峰的掩蔽作用造成的。好氧段污泥EPS中存在3个明显的荧光峰,指示了色氨酸和腐殖酸的存在。     

静态顶空气相色谱法测定海水中溶解的N2O

采用自行设计的静态顶空气相色谱法测定大亚湾海水中N2O含量,取得了较为满意的结果。该法具有设备简单、操作便捷、分析速度快、用样量小等优点。其检测限为6×10-8,重现性为1.7%,可以满足测定海水中溶存N2O浓度和研究海—气界面N2O通量的需要。我们使用该法测定了大亚湾2004年春季海水中N2O浓度,结果表明大亚湾海水中的N2O浓度在11.1~37.6 nmol/L,处于过饱和状态,饱和度在144%~497%,且明显受到人类活动的影响。     

生物大分子加合物的检测及其在环境风险性评价中应用

环境中化学物质对人体致癌的风险性评价对于预防人类疾病和控制环境污染具有非常重要的意义。而反映暴露水平与生物效应的生物标记物研究不仅是导向预防研究的核心内容，也是环境致癌物风险评价的重要手段。传统的有毒化学物监测方法在研究人群暴露和危险度评价时得到的仅为近似接触量，而对个体在吸收、代谢、排泄，生物利用上的差异不能提供任何信息，分子生物标记物可用于检测生物暴露于环境致癌物的剂量和效应，生物体的遗传性或诱发性的敏感性差异，以及由环境致癌物引发的各种疾病的早期诊断，不仅提供个体有效接触量，还能提供许多化学物质结构与毒性之间关系及毒物代谢动力学方面的信息。与其他手段相比，分子生物标志物作为指示污染物危害效应的生物信号，其检测是从以往测定环境中化学物的含量估计生物体的接触水平，发展到直接检测化学物与生物受体结合产物的一种方法。文章对分子生物标志物一生物大分子加合物(如DNA，RNA，蛋白质加合物等)的形成机理以及在环境风险评价中的应用进行了综述：介绍了几种生物大分子加合物的检测方法，并对各种方法的特点进行评述，讨论了目前分子生物标志物研究存在的问题，并展望了该领域的应用前景。     

不同环境材料对Pb、Cd污染土壤的淋溶效应

为了探索环境材料对土壤中重金属的去除效果,采用土柱淋溶方法研究了不同环境材料（腐植酸HA、高分子材料SAP、粉煤灰FM及沸石FS）对污染土壤（单一Pb污染土壤、单一Cd污染土壤和Pb-Cd复合污染土壤）中铅（Pb）、镉（Cd）的淋溶效应。结果表明：添加不同环境材料处理的淋出液pH值呈现先上升后降低再上升的趋势,均为弱碱性。添加FM和复合N1（HA+SAP+FM+FS）、N2（HA+SAP+FM）处理淋出液的电导率（EC）明显高于其他。FM和复合N1、N2对单一Pb污染土壤中Pb达到显著固定作用;单一Cd污染土壤中,添加单一SAP处理所淋溶出的Cd量小于CK（未加任何环境材料）,淋溶出的Cd量为CK的63.68%,对Cd起到一定的固定作用;Pd-Cd复合污染土壤中,HA对Pb达到显著固定作用,淋出Pb量仅为CK的40.6%。SAP及复合N3对Cd的固定作用明显,淋溶出的Cd量分别为CK的55.32%、78.13%。可见,采用的环境材料对重金属淋溶能起到一定的抑制作用。     

珠江口入海河段DIN形态转化与硝化和反硝化作用

在自广州中大码头(ST1)沿珠江主航道到虎门外的龙穴水道(ST9)之间设9个采样站,其中ST2、ST5、ST9号3个为沉积物采样站,研究珠江口入海河段溶解态无机氮形态转化与硝化和反硝化作用.水质分析和培养结果表明,水体中存在着强烈的硝化作用.从ST1到ST9站约有88%的NH+ 4转化成了NO- 3和NO- 2 .NH+ 4与NO- 3含量之间呈显著的负相关关系,相关系数R =-0 97(n =19) .NO- 3的变化趋势与其它要素相反,沿入海方向逐渐升高.珠江水相中的N2 O的浓度范围在5 7～3 2 9nmol·L- 1 ,饱和度在674%～413 4%之间,是N2 O的一个重要排放源.采用乙炔抑制法研究微生物作用下发生在沉积物中的硝化、反硝化作用,结果显示,沉积物中存在着强烈的硝化与反硝化作用,硝化速率:0 3 2～2 43mmol·m- 2 ·h- 1 ;反硝化速率:0 0 3～0 84mmol·m- 2 ·h- 1 ;硝酸盐的还原速率:4 17～13 0 6mmol·m- 2 ·h- 1 .硝化与反硝化作用主要发生在沉积物的0～4cm的区域,各站点由于沉积物性状不同而有所差异.硝化和反硝化速率与沉积物中NO- 3和NH+ 4的含量和Eh值等性质及水相中的DO浓度有关