裹包青贮提高玉米秸秆厌氧消化效率的实验研究

秸秆是重要的沼气工程原料,秸秆预处理对其后续厌氧消化效率影响巨大。采用田间裹包青贮方法,设计3因素正交实验,考察了秸秆含水率、压缩比和添加剂对玉米秸秆发酵时间和厌氧消化产沼气的影响。结果表明:秸秆经过裹包青贮,发酵总时间(total fermentation time,TFT)减少1~2 d,累积产气量达到总产气量的90%所用时间(TFT90%)减少了40%~50%,消化效率明显提高;秸秆含水率对产气效果有明显影响,随着含水率增加,单位总固体(total solid,TS)累计产气量(cumulative biogas yields per TS,CBYT)和沼气日产率(biogas yields rate average day,BYR)由高到低排序为:35%~40%,40%~45%,30%~35%;秸秆压缩比对产气效果有明显影响,随着压缩比的增加,其对CBY和BYR的效应由高到低排序为:185、143与138 kg/m3;添加剂类型对产气效果亦有明显影响,在不同添加剂处理下,其对CBYT和BYR的效应由高到低排序为:尿素处理>甲酸处理>无添加剂处理;正交实验极差分析表明,对CBYT和BYR的影响排序为:含水率﹥压缩比﹥添加剂,其田间裹包青贮进行厌氧发酵的优化组合为:青贮秸秆含水率为35%~40%,压缩比为185 kg/m3,添加剂为营养型,青贮20 d,CBYT和BYR达到最大,分别为646.57 mL/g和173.25 mL/(d·g)。     

Fenton-like/TiO2催化介质阻挡放电体系对活性艳蓝的降解

为了提高等离子放电对染料的降解效率,研究了Fenton-like/TiO2耦合催化介质阻挡放电体系对活性艳蓝(X-BR)的脱色效果及降解机理。结果表明,投加Fe2+ 或Fe3+与TiO2组成的耦合催化体系可以显著提高X-BR的脱色率。反应10 min后,紫外可见扫描光谱和阴离子(Cl-、NO3-、SO42-)产量分析表明,介质阻挡放电体系可以有效破环蒽醌发色基团,耦合催化体系不仅强化了蒽醌结构的破坏,同时更加有效地破坏了苯环和萘环结构从而提高了TOC降解率。最后,比较研究了投加Mn2+ 和Cu2+对X-BR的脱色效果,在投加浓度均为0.5 mmol/L条件下,两者对X-BR的脱色起到抑制作用,因此,两者不适合作为耦合催化介质阻挡放电体系的添加离子。     

曝气条件对浸没式膜生物反应器内流场的影响

为深入研究流场动力学特性对浸没式膜生物反应器系统内膜面污染的控制,应用fluent软件对浸没式膜生物反应器内气液两相流动进行了三维数值模拟研究。采用标准k-ε湍流模型和欧拉多相流模型,考察了改变曝气条件对膜面气液速度场及气含率分布的影响。模拟结果表明,在相同曝气强度下,1 mm曝气孔径下膜面气液两相的速度增加较孔径2 mm、3 mm的快;曝气孔径为1 mm时,膜面的液相速度随着曝气强度的增加逐渐增大;曝气孔径为1 mm时,曝气量为5.5 m3/h所形成的漩涡区较大,膜面气含率值较高且分布较均匀,气液两相接触面积较大,膜面冲刷效果较好;模拟观察到反应器底部靠近壁面局部气含率较低,不利于活性污泥中微生物的生长,需要进一步优化曝气和反应器结构。     

基于EMD-HHT可定位长输天然气管道第三方破坏事件监测技术

为适应目前管道安全监测需要,满足对扰动信号分类监测的实际需求,提出1种基于希尔伯变换和经验模态分解(EMD-HHT)的信号特征提取技术,利用基于φ-OTDR分布式光纤传感系统采集振动信号,通过EMD+HHT区分算法对管道沿线振动事件进行分解并提取6个典型特征向量,各特征事件数据经过EMD后选取IMF3为最终提取特征向量的原始数据,BP神经元网络可有效识别机械破坏、敲击破坏、车辆经过、人工挖掘、动力干扰5种事件。研究结果表明：在长输管道信号识别中,BP神经网络对5类事件平均识别率高达98.6%,该技术分类识别5类事件扰动信号,能够达到较高准确性,并且误报率平均在1.3%,能较好满足现场安全实时监测需求。研究结果对长输油气管道附近第三方破坏扰动信号分类监测具有一定参考意义。     

响应面法分析Fenton氧化处理采油废水的过程

采用Fenton氧化对采油废水进行研究,选取双氧水与二价铁离子的摩尔比、初始pH值和反应时间为自变量,以废水的COD去除率为响应值,通过Box-Behnken设计方法进行实验设计,进行了3因素3水平共15个实验点的实验。使用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析,建立了响应值与3个自变量的二次多项式方程模型。Fenton氧化的优化工艺条件:n(H2O2):n(Fe2+)=0.8,pH=3.0以及反应时间60 min。在该优化条件下,废水的COD去除率可达72.8%,经实验验证,实际值与模型预测值拟合性好,偏差仅为0.5%。实验结果证实了该模型分析采油废水处理运行参数的准确性。优化工艺后的处理水质COD值完全满足油田废水达标排放的要求。通过总离子色谱图和质谱检索分析原油中的成分变化情况,证实Fenton方法对原油组分的降解效果。     

Uncovering the evolution of tin use in the United States and its implications

• US tin use decreases as the GDP value added by manufacturing sector increases. • Global and China’s tin use increases as the GDP added by manufacturing increases. • A sigmoid curve can fit the US tin use data well. • US tin use patterns is not due to the finite tin reserves or resources. • Policies, substitutions, etc. play key roles in the changing tin use patterns. Tin is of key importance to daily life and national security; it is considered an essential industrial metal. The United States (US) is the world’s largest economy and consumer of natural resources. Therefore, the analysis of historical tin use in the US is helpful for understanding future tin use trends in the world as a whole and in developing countries. Time series analysis, regression analysis with GDP or GDP/capita, and historical data fitted with logistic and Gompertz models are employed in this study. Historical tin use in the US shows three stages—increase-constant-decrease, as GDP per capita has increased. Tin use in the US is negatively correlated with the GDP value added by the manufacturing sector, while the use of tin worldwide and in China continues to increase along with the GDP value added by the manufacturing sector. Although a sigmoid curve can fit the US tin use data well, that use is not directly related to the limited tin reserves or resources. Rather, policies, economic restructuring, substitutions, new end-use markets, etc. have played key roles in the changing tin use patterns. This work contributes to understanding future tin use at both the global and national levels: tin use will continue to increase with GDP at the global level, but use patterns of tin at the national level can be changed through human intervention.     

环状扩散管-分级采样器的建立和细粒子酸性的测定

建立了国内第一台扩散管－分级采样器，用来研究大气气胶溶胶的组成和细粒子的酸性，实验证明该采样系统能够有效地避免大气中的碱性物质对颗粒物采样的干扰。在北京，湖南等地进行了现场实验，测定了气溶胶的酸性。     

密切值法在污染源治理方案优选中的应用

本文采用密切值法进行污染源多个治理方案的优化决策研究，并通过实例分析获得了与实际状况相符合的优化结果。     

从碳排放权交易角度谈治理兰州市大气污染的应用研究

随着城市的发展,环境污染问题日益突出,碳排放权交易作为《京都议定书》认定的碳交易机制,在解决环境污染问题上发挥了重要作用。在分析配额型碳交易在美国的成功应用的基础上,针对兰州市的污染现状,构建兰州市碳排放权交易制度来治理大气污染：核定兰州市大气环境容量,确定总量控制目标;确定交易单位;确立碳排放权初始分配机制;制定交易规则,建立监管机构;政府监管并进行相应的惩罚。     

厌氧预处理-序批式生物膜反应器处理染料废水研究

通过对实际染料废水进行厌氧预处理之后,采用序批式生物膜反应器对其作进一步去除CODCr和脱N处理.实验结果表明:厌氧预处理能够破坏染料分子结构,将废水中的难降解物质转化为易降解物质,为后续的好氧处理提供可能性和易降解性;序批式生物膜反应器采用好氧-缺氧-好氧的运行方式,能够实现在对CODCr去除的同时,实现脱N效果;在此基础上,求得所讨论的生物膜系统在好氧段由扩散作用所控制的CODCr和NH 4-N生化反应动力学模型.