城市水土资源利用碳排放系统动力学仿真研究——以天津市为例

为实现城市低碳可持续发展,分析土地利用、水资源利用、经济发展、人口增长及能源消费与城市碳排放的相互反馈机制,以构建城市水土资源利用碳排放模型.利用系统动力学建模方法,构建城市水土资源利用碳排放系统动力学模型,模拟预测天津市水土资源利用碳排放量变化趋势,分析不同因素对水土资源利用碳排放量的影响,设置并对比不同综合减排方案的减排效果.结果 表明:构建的城市水土资源利用碳排放模型有效;若系统按现有趋势发展,天津市水土资源净碳排放量在2020-2030年将保持逐年上升趋势;经济快速发展、人口加速增长能显著提高水土资源利用碳排放量,土地利用结构优化、产业结构优化、产业能源效率提升是实现水土资源利用减排的有效途径,产业节水发展对减少城市水土资源利用碳排放作用较小,但由于水资源是城市发展的限制性因素,仍应引起足够重视;在水资源约束和经济稳步发展的前提下,通过实施水土资源利用碳排放综合调控方案,天津于2025年左右水土资源利用碳排放达峰.未来城市发展应主动优化土地利用结构和产业结构,推动产业实现低碳绿色发展,同时重视水资源底线的约束作用.     

基于AcciMap模型的化工事故致因定量分析方法研究

为分析化工事故致因因素间的相互关系,有效地预防和控制风险,提出了一种基于AcciMap模型的事故致因定量分析方法.首先,基于AcciMap模型定性分析事故致因;然后运用灰色DEMATEL-ISM方法对事故致因进行多级递阶层次结构划分;运用MICMAC方法计算各致因的驱动力和依赖性以划分属性类别;最后将所提出的方法运用于江苏响水"3·21"特别重大事故分析.结论与事故调查报告契合.研究表明:政府政策不当、监管机构失察、企业与第三方机构违法违规经营等是事故的核心致因因素;化工事故的防控应从企业、第三方机构和政府等方面同时进行,有效控制本质致因和过渡致因是防止系统失效的关键;灰色DEMATEL-ISM-MICMAC方法与AcciMap模型相结合能够有效探讨事故致因的属性特征和作用规律,是AcciMap模型的有益补充.     

气-固耦合作用下煤层气注热开采热量迁移规律数值模拟

为获取气固耦合作用下煤层气注热开采过程热量分布规律,探究煤层内气-固体系吸热量的影响因素,采用自行研制的三轴煤层气解吸热量测试验装置,在实验室中对柱状原煤进行了不同轴、围压条件下煤体甲烷解吸过程温度及热量变化测定,利用温度补偿原理获取了解吸热与解吸量关系理论模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行了煤层气注热开采过程热量迁移规律数值模拟.结果表明:解吸热随解吸量呈指数增长趋势;模拟结果显示井间距为60 m时相较于40 m时煤层吸热量更快达到稳定,吸附气体吸热量升高持续时间为井间距40 m时的1.9倍;解吸热量在注热温度为593 K时较注热温度为493 K时增加15.97％,且达到最终解吸热量稳定时间减少21.4％.对比分析得到,在单井注热开采条件下,增大井间距和提高注热温度均可以不同程度影响热量在煤层中迁移、增大解吸热量并促进解吸作用,进而大幅度提升煤层气井筒累计产量.研究结果可为低渗透储层煤层气高效安全开采及煤层气注热开采工艺方案优化提供理论支撑.     

软土沉降位移作用下大口径管道轴向应力状态研究*

为准确掌握大口径管道的轴向应力应变状态,保障管道的安全运行,通过假定4类不同形式的软土沉降位移,研究不同沉降形式对管道轴向应力状态的影响。采用非线性有限元方法建立管道轴向应力应变参数化数值计算模型,开展影响因素分析。结果表明:针对软土沉降位移作用下1 422 mm X80大口径管道,沉降量相同时,突变型位移载荷作用下管道受到的轴向应力最大,最大轴向应力位于两侧非沉降区距管道中心约53 m处;软土沉降量达到工程实际中可能的最大值1 m时,大口径X80管道内轴向应力小于0.9倍管材屈服强度,管道环焊缝可以采用基于应力的工程适用性评估方法开展ECA(Engineering Critical Assessment)评价。     

Au/γ-Al2O3催化剂的制备及其对气相三苯系污染物的催化消除

采用沉积一沉淀法制备了负载型Au/γ-Al2O3,催化剂,对模拟污染气体的三苯系(苯,甲苯,二甲苯)蒸气进行催化消除反应,探讨了金含量、活化条件对催化剂活性的影响.结果表明,负载型Au/γ-Al2O3催化剂用量为0.50g、反应气流速为20 mL·min-1时,295℃下可完全催化消除浓度为7.57 g·m-3的苯;在252℃下可完全催化消除浓度为7.49 g·m-3的甲苯;在235 ℃下能完全催化消除浓度为3.07 g·m-3的二甲苯.苯、甲苯和二甲苯最后都完全矿化为CO2和H2O,没有生成新的有机物.对催化反应进行了动力学研究,上述催化反应都是准一级反应.测定得到苯、甲苯和二甲苯催化反应的总包反应表观活化能分别为118.47 kj·mol-1、101.43 kJ·mol-1和85.18 kJ·mol-1.     

高效厌氧折流板反应器分区进水的启动实验

分区进水厌氧折流板反应器内设填料,以二沉池活性污泥接种挂膜培养厌氧酸化菌,反应器四个格室的进水比为4:3:2:1,以单侧进水ABR作比较。实验研究了在HRT=8h,有机负荷约为0.8kgCOD/m·3d,运行15d后,改变运行参数为HRT=4h,在条件相同的情况下,实验第23d后,分区进水ABR反应器的出水COD效果好于单侧进水。在运行60d时COD去除率平均保持在35%,可认为分区进水ABR的启动成功。     

化工废水治理措施综述

给出了从源头减少化工废水排放的一些控制措施;对于排放的废水,根据化工废水中有机物、含盐量、有毒特征污染物浓度的高低,色度的高低,将废水分为五类:并对国内近几年与文中分类相似的化工废水的末端治理工程措施进行了介绍;同时也罗列了废水回用和废水中有用原料回收的措施.     

关于悬浮填料生物膜工艺的探讨

通过对市场上悬浮填料产品的调查研究,分析了其材质、结构、形状、物理生化特性,总结了悬浮填料的一些基本特性参数,阐述了其在工程实例中的应用情况,并对当前悬浮填料的开发现状作了介绍,为悬浮填料产品的行业规范制定提供参考。     

发达国家城市环境治理的若干经验

发达国家城市环境治理的经验主要有:完善环境保护法律制度,保证治理措施的有效实施;健全环境管理体系,强化环境行政管理;注意推动自愿性行动来保护环境,积极推动公众参与环境治理;运用经济手段,制定激励奖惩措施,提高环境治理的效率;合理划分环境治理权限,建立权威性的管理机构;大量发展环境教育,通过民众环境保护意识,形成民族心理;加大科技投入,注重科技进步,发展环保产业。这些经验及其教训留给人们诸多启示,值得中国学习与借鉴。     

基于电动振动台的非高斯随机振动控制技术的研究和实现

结合了传统电动振动台和全轴振动台的优点,提出了一种基于常规电动台的非高斯随机振动控制技术.首先用散弹噪声方法生成了一种均值为零的非高斯随机过程,然后在此基础上在NI公司(国家仪器公司)的虚拟仪器开发软件Labwindows/CVI上,并结合该公司的NI6221数据采集卡开发出了一个基于常规电动台的非高斯随机振动控制系统,最后连台试验证明了这种非高斯控制技术的优点.