对比分析HRT对ACR乙醇型和丁酸型发酵制氢系统的影响

以糖蜜废水为基质,采用两套厌氧接触式发酵制氢反应器(ACR)分别在p H为4.5~5.0、5.5~6.0下的启动和运行,以分别考察乙醇型和丁酸型发酵系统在不同水力停留时间(HRT)下的运行特性.结果显示,当进水COD=5000 mg·L-1,HRT从12 h缩短至4 h时,乙醇型发酵制氢系统中的产氢微生物菌属得到不断富集,在HRT=4 h时,系统的产氢速率和污泥比产氢速率分别达到30.1 L·d-1和13.5 mmol·g-1·d-1;而HRT的缩短使得丁酸型发酵系统内生物量减小,导致底物的转化率下降,反应器在HRT为8 h时,系统获得最大产氢速率,为9.3 L·d-1.研究结果也表明,在HRT为4~12 h的运行中,ACR乙醇型发酵系统的产氢效能始终优于丁酸型发酵制氢系统,其单位基质的氢气转化率约为丁酸型发酵的1.5~2.2倍.     

沈阳大气气溶胶中水溶性无机离子的观测研究

为了解沈阳大气气溶胶中水溶性无机离子浓度水平和季节变化,探究污染期与清洁期气溶胶特性的差异,本研究采集了2012年6月至2013年5月沈阳大气气溶胶分级样品,测定了其中水溶性无机离子浓度.结果表明,沈阳细粒子和粗粒子中水溶性无机离子的浓度总和分别为22.30μg·m~(-3)和14.29μg·m~(-3),其中含量最高的离子分别是SO~(2-)_4和Ca~(2+).细粒子中NH~+_4主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的形式存在,SO~(2-)_4/NO~-_3质量比为2.28.细粒子中水溶性无机离子的浓度总和(total water soluble inorganic ions,TWSI)季节变化明显,冬春季浓度高,夏秋季浓度低,化石燃料燃烧是细粒子中二次离子冬季出现高值的主要原因;粗粒子中TWSI季节变化不明显,秋季略高,冬季略低,风沙扬尘使秋季粗粒子中的Ca~(2+)出现了显著高值.SO~(2-)_4、NO~-_3、NH~+_4这3种离子浓度总和在冬季清洁期细粒子中比例为80%,污染期则上升为94%;清洁期的离子在细粒径段的峰值主要出现在0.43~0.65μm粒径处,而污染期的离子在细粒径段的峰值主要出现在0.43~2.1μm处,污染期SO~(2-)_4、NO~-_3、NH~+_4这3种离子在细粒径段的峰值由0.43~0.65μm处转移至1.1~2.1μm处,出现了由凝结模态向液滴模态转移的现象;清洁期气团主要生成在贝加尔湖附近,经高空远距离传输至采样点;而污染期气团主要生成并经过我国东北工业区,经低空短距离输送至采样点.     

北方稀土尾矿库周边重金属污染调查

土壤重金属通过发生溶解、沉淀、吸附、氧化等物理、化学一系列反应后,最终以多种形态存在于土壤中,在植物体内富集,或转化为毒性更大的甲基化合物。调查了北方尾矿库周边的重金属污染的基本情况,对其表层土壤与植物中重金属Cu、Pb、Zn、Cd的含量进行了测定分析,结果表明,尾矿库周边土壤和植物中重金属含量偏高,趋势比较明显的因子有Pb、Zn、Cd,尾矿库周边土壤中Pb、Cd已达到污染限值且尾矿库周边植物中Pb的含量超过国家标准。植物受到影响进而影响人类的健康问题,利用风险评估技术对重金属进行健康风险评价,筛选污染严重的位点,针对尾矿库的重金属污染严重位点提出了相应的治理建议。     

不同pH下糖蜜废水的厌氧产酸发酵类型及微生物群落结构解析

为寻求厌氧产酸发酵反应器的适宜控制参数和微生物学机制,以ACR(厌氧接触式发酵制氢反应器)为试验平台,通过分阶段调控反应器的pH,考察不同pH下ACR系统的产酸发酵类型和产氢性能,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对微生物群落结构进行了解析.以糖蜜废水为基质,以城市污水厂剩余污泥为种泥,在污泥接种量(以MLVSS计)为3.58 g/L、进水ρ(COD_Cr)为5 000 mg/L、HRT为12 h条件下,分别考察了系统在pH为6.0～6.5、5.5～6.0、5.0～5.5、4.5～5.0条件下的运行特性.结果表明,在pH为4.5～5.0时,系统中以Ethanoligenens harbinense YUAN-3为代表的产氢菌群占优,呈现典型的乙醇型发酵特征,活性污泥表现出的产氢性能最佳,其氢气转化率和污泥的比产氢速率分别为1.9 mol/mol和7.8 mmol/(g·d).在pH为5.5～6.5、5.0～5.5的条件下,Clostridium tyrobutyricum strain A1-3、Propionibacterium sp.B2M2分别成为优势菌群,系统分别呈现出丁酸型发酵、混合酸发酵类型.研究显示,随着pH的改变,系统内的产酸发酵菌群随之发生更迭,在不同pH控制水平下形成不同的顶级微生物群落结构,进而使得系统呈现出不同发酵类型和产氢性能.      

高盐度采油废水优势降解菌的分离筛选研究

通过对取自不同地方的污泥筛选研究试验,筛出了四株降解石油能力较高的菌株,其中菌株A11去油率达到83.5%,A1去油率为77.5%,A13的去油率为57.8%,A60的去油率为53.4%。同时通过粗筛、复筛、驯化和第二次复筛,筛出四株降解COD的优势菌株,其中A45的COD降解率为40.8%,TA2的COD降解率为35.1%,A41的COD降解率为32.8%,XA3的COD降解率为30.6%。其最佳COD降解时间为48h。     

膜序批式生物反应器脱氮性能研究

采用厌-好氧交替膜序批式反应器,实验室人工合成配水,连续运行300 d,对反应器脱氮性能进行了研究.结果表明,污泥浓度达到18 g·L-1时,污泥粒径大小在100μm以上的占96%,污泥出现颗粒化.FISH-CLSM分析AOB及NOB的群落空间分布表明它们在污泥中大量存在.NH4 -N进水50 mg·L-1左右时出水在1 mg·L-1以下,硝化反应在180～210 min就可以完成.曝气强度与硝化反应速率密切相关,曝气强度为100 m3·(m2·h)-1时,NH4 -N降解速率最佳达24.25 mg·(L·h)-1,系统硝化性能稳定.影响系统脱氮的主要因素是反硝化速率,曝气强度为69 m3(m2·h)-1时,对NO3--N的利用率为10.98 mg·(L·h)-1,出水NO3--N浓度为4.4 mg·L-1,滞留在厌氧段的浓度3.5 mg·L-1为最低,反硝化效果最好.曝气过量或不足时反硝化速率都低.在保证系统处理能力的同时,大的交换比0.35有利于系统脱氮运行.C/N比为2时,反硝化速率最高,>2时出现NO2--N的积累.     

我国海域使用动态监视监测管理系统建设思路

在分析总结我国海域使用管理现状的基础上,对我国海域使用动态监视监测管理系统建设的必要性和迫切性进行了探讨,并提出我国海域使用动态监视监测管理系统建设运行的思路,从系统的目标、总体框架和建设运行的主要任务到系统实施的管理制度等都进行了初步的探讨.     

气候变化对区域经济的影响及其对策研究

采用经济学上著名的“投入－产出”分析方法,结合气候变化对工业影响的统计模型和对农业产量影响的计算机模拟系统,建立了气候变化对区域经济影响的投入－产出模型,预测了未来不同气候变化情景对经济部门国内生产总值和总产出量的影响;分析了当气候变化对工业、农业部门的生产和产品发生影响时,导致的国民经济其他部门生产和产品的改变、部门间需求量的变化和各部门间投入产出流量的变化,为决策者提供了一些适应气候变化的相应对策,研究结果为实现气候变化情景下区域经济的平衡与协调发展,以及制定区域经济的发展规划提供了理论依据。     

方解石对水中磷的去除效果研究

以60~100目天然方解石为实验材料,通过对不同浓度磷的去除效果实验和动态实验研究了其对磷的去除性能,并研究不同pH值下方解石对磷的去除效果。对不同pH值下方解石对800 mg/L磷的去除效果研究结果表明,pH对去除效果影响较大,在初始pH值为4.9(平衡pH值为6.4)时去除率最高,对磷的去除率达到31%;对pH范围4.5~4.8内不同浓度的磷的去除效果实验表明,方解石对高浓度的磷去除效果较好,对100 mg/L的磷去除率为20%,对1 600 mg/L的磷去除率达到49%。在酸性条件下,方解石对磷的去除机理为Ca2+与HPO24-的化学沉淀过程。动态实验表明,填充高度为25.4 cm及填充直径为10 cm时,方解石对流速为66.85 mL/min,浓度为100 mg/L磷的去除效果较差,5 min时出水去除率为64%,再生后对磷的去除效果较好,前10 min去除率在90%以上,理论最大去除量提高了53%。     

障碍物对油气-空气混合气体泄压爆炸火焰传播特性影响

为了研究障碍物对油气泄压爆炸火焰传播特性的影响规律,进行了不同数量障碍物工况下的对比实验,并利用纹影仪和高速摄影仪记录了火焰传播过程,针对障碍物对火焰形态、火焰锋面位置及火焰传播速度的影响规律进行了研究,结果表明:圆柱体障碍物会导致油气泄压爆炸火焰形态产生褶皱和弯曲变形,诱导层流火焰向湍流火焰转变,加速火焰的传播,对油气泄压爆炸火焰的初始传播形态有显著影响;随着障碍物数量的增多,火焰锋面传播距离点火端的最大距离增大,但到达最远距离的时间减少;障碍物能够增强火焰的传播速度,尤其对障碍物下游火焰影响最为显著,随着障碍物数量的增多,火焰传播的最大速度也随之增大,但达到最大火焰传播速度的时间却随之减少;障碍物的存在增大了油气泄压爆炸过程外部爆炸压力,并且随着障碍物数量的增多,外部爆炸压力峰值增长幅度增大。