扩散荷电作用下线板式ESP中PM2.5捕集效率的数值模拟

为考察线板式静电除尘器中PM2.5颗粒的除尘性能,建立电场、颗粒动力场和流场多场耦合下的数学理论模型。采用GAMBIT软件构造ESP实体结构,将用户自定义程序UDF导入到FLUENT软件中进行数值仿真,并应用Deutsch-Anderson公式计算粉尘在不同荷电机理和2种不同除尘操作参数下的除尘效率。数值结果表明,扩散荷电效应对PM2.5分级除尘效率贡献率随粒径增大非线性减小;外加工作电压越低或烟道气流速越高,扩散荷电效应对PM2.5粉尘颗粒的影响越大;在较高外加电压工况下,扩散荷电对综合效率的影响与降低一定量的烟道气流速相当。     

植物作为反硝化碳源

研究得到一种新型的筛选反硝化碳源的方法:可以通过比较材料浸出液的C/N值,筛选出有效的反硝化碳源;对芦苇秸秆、梧桐黄叶、梧桐绿叶、橘树叶、玉米秸秆和玉米芯6种材料浸出液的C/N值进行了研究,其中当以叶片作为反硝化固相碳源时,应该选取新鲜叶片作为研究对象。橘树叶和玉米芯均属于良好的反硝化碳源。以驯化后的河泥作为反硝化污泥,可以利用橘树叶或者玉米芯作为反硝化固相碳源,进行持续脱氮除磷反应,其中橘树叶脱氮效果强于玉米芯,而玉米芯除磷能力强于橘树叶。扫描电镜实验表明,橘树叶和玉米芯均适合作为生物膜载体。     

新型三维电极生物膜反应器启动特性

为提高三维电极生物膜工艺(3DEBR)脱氮效率,通过改变反应器内部电极布置形式和极板间距,探讨了新型结构反应器启动运行和反硝化脱氮特性.结果表明,新型结构反应器挂膜迅速,启动快,脱氮效果更高,TN和NO3--N的去除率稳定在94.87%和99%左右;且具有较强的缓冲pH值能力;在一定程度上抑制了NO2--N、NH4+-N的积累以及高电流条件下碳棒的电解.新型结构的反应器能在高电流条件下获得较高的脱氮效率和稳定的出水水质.     

IC厌氧反应器处理垃圾渗滤液

在(35±1)℃条件下,采用IC厌氧反应器对天津大港垃圾焚烧厂垃圾渗滤液进行处理,研究了COD的去除效果、容积负荷、沼气产量和污泥的颗粒化,分析了循环比、上升流速对反应器的影响.结果表明,厌氧反应器经60 d的启动运行后,达到300 m3/d的设计水量,进水容积负荷达到17.7 kg COD/(m3·d),水力停留时间3.7 d,COD去除率高于80%,出水挥发酸(VFA)低于1 500 mg/L,平均每去除1 kg COD 产沼气0.42 m3,适宜的上升流速和循环比为2.0~5.0 m/h、8:1~20:1.启动结束后,厌氧消化污泥明显出现颗粒化,颗粒污泥的沉降速度达到了67.5~96.0 m/h,0.3~1.0 mm的颗粒污泥量占有74%.     

K2FeO4去除水体中的邻仲丁基4,6-二硝基苯酚

以水体中的邻仲丁基4,6-二硝基苯酚(DNBP)为研究对象,考察了K2FeO4在不同温度、pH和共存成分等条件下对其去除效果。结果表明,K2FeO4去除水体中DNBP所需的适宜pH为6.0~7.0,适宜温度在25~35℃,且K2FeO4与DNBP摩尔比大于20:1时,DNBP降解率大于90.0%。水体pH接近中性时,共存成分NH4Cl、NaCl、NaNO3和MnCl2对K2FeO4去除DNBP的影响很小。此外,K2FeO4与DNBP摩尔比较大时,DNBP的准一级动力学降解速率常数k与pH的关系符合Gauss模型。     

麦芽糖假丝酵母降解苯酚和4-氯酚的特性

考察麦芽糖假丝酵母对单底物4-氯酚的降解特性,研究苯酚与4-氯酚在双底物降解体系中的相互作用,并对比分析该菌株对苯酚和4-氯酚的降解能力。研究发现,麦芽糖假丝酵母能以4-氯酚为唯一碳源和能源,可在93 h内降解350 mg/L 4-氯酚,其降解4-氯酚的能力低于苯酚。酶活分析表明,4-氯酚降解遵循邻位裂解途径。细胞生长动力学过程符合Haldane方程,动力学参数为:μmax=0.252 h-1,Ks=33.58 mg/L,Ki=147.44 mg/L,相关系数R2=0.99。在苯酚/4-氯酚双底物降解体系中,较低浓度苯酚(200~400 mg/L)可以促进4-氯酚的降解,而较高浓度苯酚会产生抑制作用,当苯酚初始浓度为300 mg/L时,4-氯酚降解速率最大;4-氯酚的存在会抑制苯酚的降解。采用Abuhamed等人提出的动力学方程可以准确描述苯酚/4-氯酚双底物降解体系中细胞生长过程,得到两物质之间的相互抑制参数: I1,2=1.71,I2,1=3.25,相关系数R2=0.93。     

Fe2O3/TiO2/γ-Al2O3催化剂同时脱硫脱硝性能

以溶胶凝胶法制备的15%TiO2/γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备12%Fe2O3/15%TiO2/γ-Al2O3催化剂,采用XRD和TPR对催化剂结构和性质进行表征,并考察不同焙烧温度、焙烧时间和载体对催化剂脱硫脱硝性能的影响。结果显示,最佳焙烧条件为500℃下焙烧3 h,12%Fe2O3/15%TiO2/γ-Al2O3催化剂达到的最高脱硝脱硫率分别为98.2%和95.4%。     

半干法烧结烟气脱硫灰的氧化改性

半干法烧结烟气脱硫灰中含有大量CaSO3,而CaSO3对于脱硫灰的稳定性具有重要影响,限制了脱硫灰的处理和综合利用。为了解决该问题,采用低温静态氧化改性实验和高温动态焙烧改性实验,在掺加和不掺加催化剂条件下,对含CaSO3的脱硫灰进行了氧化改性研究,并结合热重实验考察了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的高温动态氧化改性效果。结果表明,在低温为45、75和90℃时,掺入不同催化剂对半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3进行氧化改性2 h,效果依次为:MnO2 > Fe2O3 > 不掺催化剂 > V2O5,且CaSO3的氧化率均低于2.2%;在不掺催化剂的条件下,在350℃以上焙烧30~60 min,CaSO3的氧化率均可达到85%以上。结合热重分析结果发现,选择合适的焙烧温度和时间对提高CaSO3的氧化率有重要作用。     

城市生活垃圾与园林废弃物的共热解特性

为实现城市生活垃圾减量化、无害化和资源化,采用热重分析天平和实验室固定床热解反应器进行城市生活垃圾（MSW）与园林废弃物共热解实验,研究了不同热解终温、松树枝和柳树枝添加比例对热解产物产率影响,并利用气质联用色谱分析仪（GC-MS）对热解油进行表征分析。实验结果表明：MSW、松树枝和柳树枝的热解过程均可以分为3个阶段,主要包括脱水、热解、炭化;MSW、松树枝和柳树枝单独热解时最大失重速率分别出现在321.48、358.23和377.83℃;MSW与松树枝共热解DTG曲线在热解反应第2阶段有2个析出峰,分别在342.32℃和471.48℃,比MSW单独热解时,失重率增加了7.29%。当城市生活垃圾与松树枝、柳树枝的添加量分别为3：1时,热解液体产物产率明显升高,热解油中醇类、羧酸类、醛类等含氧有机物的含量降低,热值增加,热解油中氧含量降低,且松树枝对共热解焦油的脱氧效果更为显著,热解油品质得到提升。     

Predictive mapping of soil organic carbon in wet cultivated lands using classification-tree based models: The case study of Denmark

Soil organic carbon (SOC) is one of the most important carbon stocks globally and has large potential to affect global climate. Distribution patterns of SOC in Denmark constitute a nation-wide baseline for studies on soil carbon changes (with respect to Kyoto protocol). This paper predicts and maps the geographic distribution of SOC across Denmark using remote sensing (RS), geographic information systems (GISs) and decision-tree modeling (un-pruned and pruned classification trees). Seventeen parameters, i.e. parent material, soil type, landscape type, elevation, slope gradient, slope aspect, mean curvature, plan curvature, profile curvature, flow accumulation, specific catchment area, tangent slope, tangent curvature, steady-state wetness index, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Wetness Index (NDWI) and Soil Color Index (SCI) were generated to statistically explain SOC field measurements in the area of interest (Denmark). A large number of tree-based classification models (588) were developed using (i) all of the parameters, (ii) all Digital Elevation Model (DEM) parameters only, (iii) the primary DEM parameters only, (iv), the remote sensing (RS) indices only, (v) selected pairs of parameters, (vi) soil type, parent material and landscape type only, and (vii) the parameters having a high impact on SOC distribution in built pruned trees. The best constructed classification tree models (in the number of three) with the lowest misclassification error (ME) and the lowest number of nodes (N) as well are: (i) the tree (T1) combining all of the parameters (ME = 29.5%; N = 54); (ii) the tree (T2) based on the parent material, soil type and landscape type (ME = 31.5%; N = 14); and (iii) the tree (T3) constructed using parent material, soil type, landscape type, elevation, tangent slope and SCI (ME = 30%; N = 39). The produced SOC maps at 1:50,000 cartographic scale using these trees are highly matching with coincidence values equal to 90.5% (Map T1/Map T2), 95% (Map T1/Map T3) and 91% (Map T2/Map T3). The overall accuracies of these maps once compared with field observations were estimated to be 69.54% (Map T1), 68.87% (Map T2) and 69.41% (Map T3). The proposed tree models are relatively simple, and may be also applied to other areas.